0引言
目前我國工農業生產對溫濕度、**、壓力等多引數實時監測與控制需求越來越大，尤其是電力、半導體和微電子、冶金、石化、化纖等工藝過程及食品、倉儲等領域。
國外溫濕度和壓力測控系統發展迅速，在智慧型化、自適應、引數自整定等方面成果顯著。國內成熟產品主要以「點位」控制為主，只適應一般溫濕度系統測控，而適應於較高控制場合的智慧型化、自適應測控系統國內技術還不成熟，現有監測系統大多為有線監測系統，而對利用無線網路和資訊融合等技術的無線監測技術研究較少。所以結合無線zigbee模組
技術，開發一種多引數、多點分布式和無線傳輸監測系統十分必要。
1系統方案設計
無線溫濕度壓力檢測儀主要實現各通道資料的巡迴檢測、處理、計算、顯示，還要實現和資料接收器之間的資料傳輸。該無線溫濕度壓力檢測儀採用單片全校準溫濕度感測器sht75 作為濕度敏感元件，以ms5541c 壓力感測器作為壓力測量元件，以超低功耗微控制器msp430f448為核心進行資料處理, 實現了對溫度、濕度、**溫度、壓力進行zigbee資料採集
和高速高精度測量。
圖1 系統結構
2系統硬體結構
（1）電源部分設計
電源供電模組主要功能是給其他各個模組供電以及在無市電的情況下用備用5 號電池進行供電。本無線溫濕度壓力檢測儀主要是採用開關電源晶元lm2576，給微控制器和msp430f448無線模組供電。
圖2 電源電路
設計的電路如圖2 所示，由lm2576 構成的基本穩壓電路僅需四個外圍器件。
(2)
溫濕度感測器和處理器介面設計
本無線溫濕度壓力檢測儀溫濕度測量部分主要是採用sht75 溫濕度感測器測量氣體溫度和濕度。sht75 採用兩線制介面和處理器連線，在溫濕度測量中，利用微控制器的pb1 作為資料時鐘訊號線，用pb0 控制数字輸入輸出埠。sh75溫濕度感測器和處理器介面圖如圖3 所示。
圖3 sht75 和處理器介面圖
(3)
壓力感測器和處理器介面設計
本無線溫濕度壓力檢測儀壓力檢測部分主要是採用ms5541c 壓力感測器測量氣體壓力。ms5541c 採用3 線的spi介面可以和所有的微處理器進行通訊。在壓力測量中，利用微控制器的pb3 來虛擬時鐘線，用pb5 控制数字輸入埠，用pb6控制数字輸出埠，用pb7 作為資料時鐘訊號線，另外為感測器提供3v 和5v 的供電電壓，同時在din、mclk 和sclk 的埠處外接下拉電阻，見圖4。
圖4 ms5541 壓力測量模組介面圖
(4) zigbee
無線模組
多引數檢測系統具有微型化、整合化、高精度、低功耗設計要求，因此選擇集發射和接收一體的單片收發晶元cc2530作為系統無線收發晶元。該晶元是ti公司推出的低功耗2.4g
zigbee無線模組
晶元，工作電壓為直流2.0-3.7v，
cc2530
結合了rf
收發器功能
，業界標準的增強型
8051 cpu
，系統具有可程式設計快閃儲存器
，8 kb ram
等功能。cc2530
有四種不同的快閃儲存器版本
：cc
2530f
32/64/128/256，
分別具有
32/64/128/256kb
的快閃儲存器。cc2530
具有不同的執行模式
，使得它能適應超低功耗要求的系統
。執行模式之間的轉換時間短
，進一步確保了低能源消耗
。3系統軟體設計
本文所設計的無線溫濕度壓力檢測儀軟體主要完成如下功能：用於引數的初始化以及資料採集器各界面的初始化, 主要是msp43of448 時鐘頻率的選擇、定時器的初始化、串列埠的spi 初始化、ms5541和sht75 的初始化、zigbee模組
的初始化；溫濕度及壓力資料採集；在溫度沒有出現異常狀況時是每隔10 分鐘向資料接收器傳送一次資料，然後接收資料接收器傳送來的新的命令並進行相應的zigbee資料採集處理。
結合前述各種硬體電路及功能，程式設計主要包括以下幾個模組：主程式設計、溫濕度測量程式設計、壓力測量程式設計、lcd 顯示程式設計、報警程式設計和無線通訊程式設計等。
4系統測試
本儀器採用遍歷位址演算法，每個zigbee無線模組有唯一的位址，使用高精度溫濕度感測器和壓力感測器，zigbee資料採集後的資料使用滑動平滑濾波和一階滯後濾波的復合濾波演算法，大大提高了系統精度，經過測試，系統的主要技術指標為:
⑴**測量範圍: -60℃-+20℃
⑵**測量精度：≤ ±1 ℃（－40℃～＋20℃）
⑶解析度:0.1℃⑷⑸
濕度測量精度：±3.0％rh
⑹溫度測量精度：±0.4 ℃( 在25℃)
⑺壓力測量精度：1.2 mbar⑻ 檢驗方式：自校準功能
5 結束語
本儀器利用zigbee無線模組傳輸資料，對溫度、濕度、壓力進行zigbee資料採集
，解決了國產**壓力測試儀精度低、穩定性差、校準難度大和測量引數單一的缺點，具有很高的精度和穩定性，具有強大的測量功能和資料處理功能，並且價位不高，具有很廣闊的應用前景。
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