資料介紹
引言
對環(huán)境條件要求高的場合,需要精密地測量相對濕度與溫度,尤其是實驗室中很多實驗數(shù)據(jù)需要與溫濕度一一對應(yīng)。然而,監(jiān)測環(huán)境一般是幾十到上百平方米的范圍,僅監(jiān)測一點的溫濕度是不夠的,需要分布多個傳感器節(jié)點,將各個節(jié)點的傳感結(jié)果平均值作為環(huán)境參數(shù)。通常的方法是構(gòu)建RS485分布式現(xiàn)場總線,每個傳感器節(jié)點都需要單片機和通信器件,成本較高。
DHT22數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù),確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。每個DHT22傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準(zhǔn)。濕度測量范圍為0~100%RH,精度為±2%RH;溫度測量范圍為-40~125℃,精度為±0.5℃。單線制串行接口,使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。DHT22具有體積小、功耗低、超快響應(yīng)、抗干擾能力強、性價比高等特點,信號傳輸距離可達20 m以上,適合于分布式應(yīng)用。
但是,DHT22的單總線不支持尋址,也就是說單總線僅能掛接單個DHT22傳感器。若每個傳感器都單獨布線,勢必造成浪費。因此,合理的傳感器接口方式是設(shè)計的關(guān)鍵。本文采用4個DHT22單總線智能溫濕度傳感器實現(xiàn)分布式溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計。
1監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及接口設(shè)計
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及接口如圖1所示。4個DHT22傳感器需要4根數(shù)據(jù)線,加上電源和地線共6根線。系統(tǒng)采用雙絞線作為分布式連接線路,RJ45作為接口器件。核心板設(shè)計了4個RJ45接口,4個傳感器可分別接入4個接口。核心板的4個RJ45接口內(nèi)部連接一致,當(dāng)布線不超過20 m時,傳感器可采用咬尾式接口方式(即僅接入核心板的1個接口),當(dāng)超過20 m時單獨布線,大幅節(jié)約了布線成本,降低了布線難度。

也就是說,每個傳感器節(jié)點的內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要具備兩個功能:①每個傳感器節(jié)點具有兩個直通連接的RJ45接口,以實現(xiàn)咬尾式連接;②每個傳感器節(jié)點能夠設(shè)定通信線路,因為每個傳感器獨享1根線路。
對環(huán)境條件要求高的場合,需要精密地測量相對濕度與溫度,尤其是實驗室中很多實驗數(shù)據(jù)需要與溫濕度一一對應(yīng)。然而,監(jiān)測環(huán)境一般是幾十到上百平方米的范圍,僅監(jiān)測一點的溫濕度是不夠的,需要分布多個傳感器節(jié)點,將各個節(jié)點的傳感結(jié)果平均值作為環(huán)境參數(shù)。通常的方法是構(gòu)建RS485分布式現(xiàn)場總線,每個傳感器節(jié)點都需要單片機和通信器件,成本較高。
DHT22數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù),確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。每個DHT22傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準(zhǔn)。濕度測量范圍為0~100%RH,精度為±2%RH;溫度測量范圍為-40~125℃,精度為±0.5℃。單線制串行接口,使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。DHT22具有體積小、功耗低、超快響應(yīng)、抗干擾能力強、性價比高等特點,信號傳輸距離可達20 m以上,適合于分布式應(yīng)用。
但是,DHT22的單總線不支持尋址,也就是說單總線僅能掛接單個DHT22傳感器。若每個傳感器都單獨布線,勢必造成浪費。因此,合理的傳感器接口方式是設(shè)計的關(guān)鍵。本文采用4個DHT22單總線智能溫濕度傳感器實現(xiàn)分布式溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計。
1監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及接口設(shè)計
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及接口如圖1所示。4個DHT22傳感器需要4根數(shù)據(jù)線,加上電源和地線共6根線。系統(tǒng)采用雙絞線作為分布式連接線路,RJ45作為接口器件。核心板設(shè)計了4個RJ45接口,4個傳感器可分別接入4個接口。核心板的4個RJ45接口內(nèi)部連接一致,當(dāng)布線不超過20 m時,傳感器可采用咬尾式接口方式(即僅接入核心板的1個接口),當(dāng)超過20 m時單獨布線,大幅節(jié)約了布線成本,降低了布線難度。

也就是說,每個傳感器節(jié)點的內(nèi)部結(jié)構(gòu)需要具備兩個功能:①每個傳感器節(jié)點具有兩個直通連接的RJ45接口,以實現(xiàn)咬尾式連接;②每個傳感器節(jié)點能夠設(shè)定通信線路,因為每個傳感器獨享1根線路。
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