基于無線傳感器與射頻SOC nRF9E5的糧情檢測系統(tǒng)
加入技術(shù)交流群
由于在整個系統(tǒng)中無線通信的頻率采用一個頻道433.92MHZ 作為通信載波頻率，所以整個系統(tǒng)的通信必須采用分時技術(shù)將測控主機與多節(jié)點之間的通信變成為測控主機與一節(jié)點進行點對點通信的多條鏈路的組合。也就是說測控主機必須采用掃描的方式逐點采集數(shù)據(jù)。節(jié)點則采用中斷方式，對主接收器發(fā)出的地址信息進行處理，若與本機地址相符則執(zhí)行命令。首先，由測控主機向系統(tǒng)中某一節(jié)點發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令包。接著當節(jié)點收到主機發(fā)來的命令包時啟動DS18B20 進行溫度轉(zhuǎn)換，然后上傳給主機。最后，當主機收到節(jié)點的數(shù)據(jù)包并校驗之后，主機將發(fā)送一個確認數(shù)據(jù)包給節(jié)點，以確認節(jié)點數(shù)據(jù)包的正確性。如果數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中有數(shù)據(jù)丟失，主機將要求節(jié)點重新發(fā)送數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)全部正確為止。
圖3 和圖4 分別為主機和節(jié)點的程序流程圖
4 試驗結(jié)果
現(xiàn)將按上述方案設計的溫度檢測系統(tǒng)與某儲備庫使用的傳統(tǒng)檢測系統(tǒng)進行了現(xiàn)場對比試驗。其中本系統(tǒng)數(shù)字溫度傳感器DS18B20采用11位的數(shù)字讀數(shù)方式，原系統(tǒng)采用MF-53-1型熱敏電阻，水銀溫度計刻度為0.1℃，讀數(shù)可到0.05℃ 。測量結(jié)果如表2所示。
從實際測量數(shù)據(jù)可以看出，所設計的系統(tǒng)的測量誤差較小，主要是由于傳感器本身存在誤差，網(wǎng)絡傳輸過程中幾乎不會引入誤差。
5 結(jié)論
傳感器網(wǎng)絡被認為是影響人類未來生活的重要技術(shù)之一，這一新興技術(shù)結(jié)合了現(xiàn)有的多種先進技術(shù)，為人們提供了一種全新的獲取信息、處理信息的途徑。因此，基于無線傳感器網(wǎng)絡的糧情檢測系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)系統(tǒng)存在的不足，試驗結(jié)果表明系統(tǒng)具有良好的工作穩(wěn)定性和測量的準確性，系統(tǒng)抗干擾能力強，避免了雷擊；網(wǎng)絡節(jié)點體積小，安裝和拆卸方便靈活，而且容易通過其表面涂上防腐材料以達到抗腐蝕能力，延長器件壽命；節(jié)點功能擴展性強，通過增加相關(guān)的傳感器和轉(zhuǎn)換電路，即可實現(xiàn)糧食濕度和蟲害密度的檢測。同時由于傳感器網(wǎng)絡本身的特點，使得它與現(xiàn)有的傳統(tǒng)網(wǎng)絡技術(shù)之間存在較大的區(qū)別，給人們提出了很多新的挑戰(zhàn)，特別是傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的能量供給及成本問題，限制了它的應用范圍。隨著科技的進步和成本的降低，無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)在糧食儲藏中的應用將產(chǎn)生重大的經(jīng)濟和社會效益。
評論