P1．O    CD伊D  Vsense
P1．1        RxTx
P0．0        TXD    AToP2
引脚，cPu的P02一P17引脚分别接传感器的
ScK端，工作时依次为传感器提供工作时钟，每个 传感器就可以轮流工作．通过软件可以将温湿度 数据依次读出．采集器采用电池供电，因此，对采 集器要采用低功耗设计．通常的低功耗设计采用
 
P0．1        RXD

P1．2        CLR，r
ATOPl
—一滤波器H控制卜- 一
“唤醒_+工作_+休眠一唤醒”这种循环方式．通过 这样的设计，可以将每个采集器的功耗降低约
 
AT89C205 l                          ST753B
l输入窄制I
70％．
P1．3        REG—DATA RAI 叫滤波器rJ
P1．4        REGoK                      ， CL
P1．5        TOUT

图4测控分机电力线载波接口

 
图4中Cc2430为测控分机端的控制单片
机，利用P0．O和P0．1引脚通过软件模拟串口与 S，17538的RxD、TxD以串口通信方式完成数据 的收发，ST7538的其它端口则用于和单片机之间 的状态及信息交换．
风机控制器主要功能是接受测控分机的命 令，完成风机的启动和停止，从而达到控制粮仓内 的温度和湿度，使其符合存储粮食的要求．它采用 电力线载波方式接收测控分机的命令．接口电路
与测控分机相同．
采集器主要作用是采集粮仓内采集点的温度 和湿度，采集器也采用Cc2430模块，采用电池供 电，与测控分机采用无线通信方式，其安装不受电 源线控制，也无需单独铺设专用线路，因此具有安 装方便、布点灵活得特点，同时还具有组网灵活扩 充方便的优势，在粮仓粮情测控中应该具有良好 应用．温度和湿度传感器采用sHTll．sHTll是一 个单芯片关于温湿度的多功能传感器模块，包含 了一个电容性聚合体传感元件来测相对湿度和一 个能带隙的温度传感器，两个都连接到一个14位 的模数转换器上和一个串行接口电路，这样具有 信号质量好、响应时间快、不受外界干扰等优点． SHTll集成了校准数字输出，工业级的CMOS方 法的应用确保了高的可靠性和极好的稳定性，具 有2线串行接口和内置电压校准让系统集成方 便，外型尺寸小，体积与火柴头相近，接口电路非 常简单，具有稳定式输出，免调试，免标定、一致性 好的特点．其DATA输出端具有高阻态，可以将该 输出端并联．温湿度传感器sHTll和cPu的接口
电路如图5所示．
利用cc2430的P0口和Pl口，可以连接15 个传感器．将传感器DATA端并联，接cPu的P00

图5  传感器接口

2  通信协议和算法设计

本系统的通信协议主要包括无线通信和电力 线载波通信两部分．其中采集器和测控分机之间 采用无线通信进行数据交换，测控分机和测控主 机之间使用电力线载波通信方式进行命令和数据 交换；每个采集器和测控分机都内置一个24位的 地址，这样可以确保每一个采集器和测控分机都 具有一个唯一的通信地址，其中采集器地址的前
8位作为子网内的标识．设置一个广播地址。用于
测控主机对网络中的测控分机广播命令和测控分 机对子网内采集器广播命令．因此系统能够避免 采集器之间的数据干扰和采集器与测控分机之间 的干扰问题．
数据帧格式如下所示：

数据     校验

其中目的地址、源地址和命令类型各占3字 节，传感器类型占1字节，数据占15字节，检验占
1字节，1帧共计26字节．
①测控主机主要算法流程如图6所示． 测控主机接收到上位机的命令后，判断是否
是测量数据的命令，如果是，则广播测量数据的命
令，然后等待接收测控分机传回的数据，并将数据
上传给上位机．如果不是，就广播控制命令，让测 控分机控制风机工作，然后等待下一次上位机发
出的命令．
初始化

接收发给本采 集器的命令

采集器自 动唤醒
 
②测控分机主要算法流程如图7所示．
冬数≥№器哆叫谨
 
IY
采集数据并 发送数据
i：
设氍采集器

图8  采集器工作流程

3   结论

图6  测控分机算法流程

初始化 接收发给机的
命令

叫萎霜到
l  Y
作者所设计的基于电力线载波和无线通信相
结合的分布式粮情测控系统，利用了无线通信方 式，收集粮仓中温湿度情况，再通过电力线载波方 式将各个粮仓中的温湿度数据收集、上传到Pc 机中进行数据分析和统计，根据粮仓内外温湿度 差异，对风机进行控制，有效调节粮仓的温湿度． 系统充分利用了已有资源，避免了铺设专用线路， 简化了系统设计．在温湿度的测量方面具有测量 准确，采集面广、采集器布置灵活的特点．其控制 功能可以根据需要进行增减，如添加紫外线杀虫
功能等．
 
广播命令
=二二]二=二二
测量仓外温湿度

接收采集器数据
≤奎矽
J数据上传J

数据处理

参考文献：

[1]   加强病虫害控制和储粮能力，减少粮食损
 

图7  测控分机算法流程

测控分机接收到发给本机的命令后，判断是测 量数据还是控制风机的命令，如果是控制风机的命 令，则向风机控制器发送控制命令，控制风机工作． 如果是测量数据的命令，则向各个采集器广播命 令，启动采集器工作．测量仓外的温湿度数据，等待 接收采集器的数据，并对收到的数据进行处理，然 后上传给测控主机．将处理后的数据和仓外的温湿 度数据比较判断是否启动风机工作．如果需要就向 风机控制器发送控制命令启动风机工作．(责任编辑：南粤论文中心)转贴于南粤论文中心: http://www.nylw.net(南粤论文中心__代写代发论文_毕业论文带写_广州职称论文代发_广州论文网）