基于無線傳感器與射頻SOC nRF9E5的糧情檢測(cè)系統(tǒng)
加入技術(shù)交流群
由于在整個(gè)系統(tǒng)中無線通信的頻率采用一個(gè)頻道433.92MHZ 作為通信載波頻率，所以整個(gè)系統(tǒng)的通信必須采用分時(shí)技術(shù)將測(cè)控主機(jī)與多節(jié)點(diǎn)之間的通信變成為測(cè)控主機(jī)與一節(jié)點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信的多條鏈路的組合。也就是說測(cè)控主機(jī)必須采用掃描的方式逐點(diǎn)采集數(shù)據(jù)。節(jié)點(diǎn)則采用中斷方式，對(duì)主接收器發(fā)出的地址信息進(jìn)行處理，若與本機(jī)地址相符則執(zhí)行命令。首先，由測(cè)控主機(jī)向系統(tǒng)中某一節(jié)點(diǎn)發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令包。接著當(dāng)節(jié)點(diǎn)收到主機(jī)發(fā)來的命令包時(shí)啟動(dòng)DS18B20 進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，然后上傳給主機(jī)。最后，當(dāng)主機(jī)收到節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包并校驗(yàn)之后，主機(jī)將發(fā)送一個(gè)確認(rèn)數(shù)據(jù)包給節(jié)點(diǎn)，以確認(rèn)節(jié)點(diǎn)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(jī)將要求節(jié)點(diǎn)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(jī)和節(jié)點(diǎn)的程序流程圖
4 試驗(yàn)結(jié)果
現(xiàn)將按上述方案設(shè)計(jì)的溫度檢測(cè)系統(tǒng)與某儲(chǔ)備庫使用的傳統(tǒng)檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)對(duì)比試驗(yàn)。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(jì)刻度為0.1℃，讀數(shù)可到0.05℃ 。測(cè)量結(jié)果如表2所示。
從實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)可以看出，所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)的測(cè)量誤差較小，主要是由于傳感器本身存在誤差，網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中幾乎不會(huì)引入誤差。
5 結(jié)論
傳感器網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)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(jìn)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(luò)的糧情檢測(cè)系統(tǒng)克服了傳統(tǒng)系統(tǒng)存在的不足，試驗(yàn)結(jié)果表明系統(tǒng)具有良好的工作穩(wěn)定性和測(cè)量的準(zhǔn)確性，系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，避免了雷擊；網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)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(dá)到抗腐蝕能力，延長(zhǎng)器件壽命；節(jié)點(diǎn)功能擴(kuò)展性強(qiáng)，通過增加相關(guān)的傳感器和轉(zhuǎn)換電路，即可實(shí)現(xiàn)糧食濕度和蟲害密度的檢測(cè)。同時(shí)由于傳感器網(wǎng)絡(luò)本身的特點(diǎn)，使得它與現(xiàn)有的傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)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(luò)節(jié)點(diǎn)的能量供給及成本問題，限制了它的應(yīng)用范圍。隨著科技的進(jìn)步和成本的降低，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在糧食儲(chǔ)藏中的應(yīng)用將產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。
評(píng)論