基于nRF905的低功耗温湿度无线测量系统

发布时间：2020-07-21 18:13:01 阅读：次来源：手环厂家

摘要：为实现温湿度测量和无线数据传输，该设计使用AVR系列低功耗单片机ATmega16L作为控制芯片，低功耗芯片nRF905作为无线收发模块，并设计了基于数字温湿度传感器SHT11的温湿度无线测量系统，最后给出该系统的相关硬件组成电路和数据传输流程图。经测试，系统运行稳定可靠，通信距离很远，且温湿度测量精确，具有很广泛的应用前景。关键词：无线通信；nRF905；温度测量；湿度测量；SHT11；ATmega16L。

本文引用地址：引言温湿度的测量在农业生产的大棚管理，仓库粮食存储管理，生产制造行业，气象观测，恒温恒湿的空调房科研及日常生活中被广泛应用。可以说温湿度是影响日常的生产生活以及科研的一个很重要的因素。目前我国许多领域例如农业生产等仍采用测温仪器与人工抄录、管理相结合的传统方法，这不仅效率低，而且会由于判断失误和管理不力造成很多严重损失。系统以自带SPI和两线串行接口的低功耗单片机ATmega16L为控制芯片，采用nRF905芯片组成的无线收发节点，利用数字温湿度传感器SHT11完成对环境的温湿度测量系统。同时该系统留出MAX232接口以方便与PC机通讯，实现温湿度的实时显示以及监测功能。

1 系统描述如图1，图2所示为低功耗温湿度无线测量系统的发送和接收模块的框图。其中图1为无线发送模块，以Atmega16L为主控制核心，控制温湿度传感器SHT11采集环境的温湿度，然后利用nRF905无线传输模块将采集到的温湿度数据发送给温湿度测量无线接收模块进行相应处理。

图2为温湿度测量无线接收模块，以Atmega16L为主控制核心，利用nRF905无线传输模块接收温湿度数据，然后利用MAX3232上传给PC机，利用相关上位机软件实时监测。

2 硬件电路设计2．1 3．3 V供电电源模块本设计所需的电压为3．3 V，故采用LM1117-3．3电源供电系统，如图3所示。无线发送模块以及温湿度测量模块使用的器件皆为低功耗器件。对发送端而言，可以采用5 V电池供电，很适合在野外等环境进行温湿度测量采集。而接收端可以采用5 V开关电源供电。其核心部件LM1117-3．3是一个低压差电压调节器系列。压差在1．2 V输出，此时相应的负载电流为800 mA。

2．2 单片机控制电路本设计采用高性能、低功耗的8位AVR微处理器ATmega16L作为控制芯片。