基于GPRS的環(huán)境溫濕度監測系統設計

摘要：提出了基于GPRS的環(huán)境溫濕度監測系統的設計方案。針對對溫度濕度有要求的環(huán)境，通過(guò)帶有高精度溫濕度傳感器的數據采集終端采集環(huán)境溫濕度數據，后經(jīng)由GPRS無(wú)線(xiàn)模塊將數據傳輸到監控室電腦實(shí)時(shí)顯示。采用TCP點(diǎn)對點(diǎn)入網(wǎng)連接方式，主要針對沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )環(huán)境的監控中心，客戶(hù)無(wú)需申請公網(wǎng)IP地址或開(kāi)通專(zhuān)用APN，只需在監控端接上一個(gè)接收模塊，即可方便地實(shí)現遠距離數據傳輸。整個(gè)數據采集終端由MSP-430單片機進(jìn)行控制，不用改動(dòng)硬件，只通過(guò)對軟件的修改調整，即可滿(mǎn)足不同GPRS入網(wǎng)方式下的通信，擁有良好的擴展性能。實(shí)驗測試表明，該系統精度高，運行穩定，滿(mǎn)足系統設計要求。
關(guān)鍵詞：溫濕度監測；GPRS；SIM300；430單片機

當今現代化建設和國民經(jīng)濟發(fā)展迅速，社會(huì )對生產(chǎn)環(huán)境和生活環(huán)境意識的要求也越來(lái)越高。人們的日常生活和周?chē)h(huán)境的溫濕度息息相關(guān)，石油、化工、航天、制藥、檔案保管、糧食存儲等領(lǐng)域對溫濕度也有著(zhù)較高的要求。因此，對溫濕度的監測和控制已成為生產(chǎn)過(guò)程中非常重要的技術(shù)。無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的飛速發(fā)展使得遠程數據傳輸得到廣泛的應用，GPRS通信技術(shù)以其不需要架設通信線(xiàn)路、組網(wǎng)靈活方便、覆蓋面廣等獨特的優(yōu)勢使其在無(wú)線(xiàn)數據傳輸系統中越來(lái)越被重視。
為此，本文提出了一種基于GPRS的環(huán)境溫濕度監測系統，采用MSP430單片機及SIM300無(wú)線(xiàn)通信模塊構成數據采集終端，能夠連續實(shí)時(shí)的對監測現場(chǎng)的環(huán)境溫濕度進(jìn)行監控，監控中心的上位機軟件用C++編程實(shí)現，能夠對數據采集終端進(jìn)行遠程控制。

1 監測系統總體構成
本方案針對沒(méi)有網(wǎng)絡(luò )環(huán)境，或者網(wǎng)絡(luò )環(huán)境不穩定，無(wú)法直接接入Intemet的監測中心，無(wú)需公網(wǎng)IP地址，也無(wú)需申請APN專(zhuān)線(xiàn)，采用兩個(gè)GPBS無(wú)線(xiàn)模塊進(jìn)行發(fā)送和接收，通過(guò)GPRS內網(wǎng)的點(diǎn)對點(diǎn)TCP連接即可完成數據通信。
監測系統由數據采集終端和監測中心服務(wù)端兩部分構成。數據采集終端負責溫濕度數據的采集和發(fā)送。監測中心服務(wù)端由一個(gè)GPRS無(wú)線(xiàn)模塊作為接收端，將接收到的數據傳給監測中心PC機，通過(guò)上位機軟件分析處理，實(shí)現采集數據的實(shí)時(shí)顯示、曲線(xiàn)顯示、數據存儲等功能。系統整體結構如圖1所示。

2 系統硬件設計
系統硬件即數據采集終端，以MSP430單片機為核心，包括一個(gè)高精度的溫濕度傳感器AM2303，電源模塊，串口模塊，GPRS通信模塊SIM-300等。MSP430單片機由I／O口采集數字溫濕度傳感器AM2303的信號，經(jīng)分析處理，再通過(guò)RS-232串口將溫濕度數據發(fā)送給SIM300無(wú)線(xiàn)模塊由其通過(guò)GPRS網(wǎng)絡(luò )發(fā)送至監控中心服務(wù)端。硬件結構框圖如圖2所示。