温湿度自记仪中无线通信系统的设计
针对室内环境温湿度的监测问题，本文利用单片机和无线通信短距离无线通信技术设计了一款温湿度无线测量系统。托普云农温湿度自记仪的系统由接收数据的上位机无线笔记本和以mc9s12xs128为核心的下位机控制显示模块组成，上位机模块和下位机模块间通过无线通信无线网络进行数据交互。上位机主要通过java语言编程，实现对无线通信网络上数据的实时监听、显示并存储；下位机主要以单片机为核心实现数据的实时采集、校正、显示以及上传处理后的数据。其中单片机主要负责完成温湿度采集、lcd显示以及sci传输数据等功能。托普云农温湿度自记仪中无线通信系统的系统构成：
1.1温湿度记录仪的系统构成和系统框图;
本系统由am2301、mc9s12xs128单片机、usr 无线通信 modii无线通信模块及无线笔记本组成。其中am2301在本系统中负责感知环境的变化并将检测的信号通过sda信号线传送给mcu。mc9s12xs128mal为本设计系统的核心部分，负责接收前端传感器采集的信号、将校准后正确的温湿度数值在lcd上显示并将该数据通过无线通信 modii无线模块发送到上位机。无线通信 modii为rs-232转无线通信模块，该无线模块可将数据通过无线通信向外发送。无线笔记本为上位机接收端，利用java编程接收无线通信传输来的数据并将其显示及存入文件。系统框图如图1所示。
1.2温湿度记录仪的系统硬件设计
1.2.1传感器模块; 本文采用am2301单总线数字温湿度传感器，该传感器是一款含有校准数字信号输出的温湿度复合传感器，具有传输距离远、全部自动化校准、数字单总线输出等优点。am2301传感器读单总线的流程图如图2所示。
1.2.2mcu模块
free scale公司的mc9s12xs128mal的16位单片机为测量系统的核心控制器，该控制器实现传感器的初始化，以及后续的数据采集、处理和发送。mc9s12xs128有112个引脚，采用lqfp封装方式，内部总线时钟频率最高可达40mhz。
1.2.3无线通信无线模块; 无线发送模块采用的是usr 无线通信 modii，该模块是一款可将串口数据和无线通信网络数据相互转换和传输的设备。该无线模块符合ieee802.11b/g标准，支持ad-hoc模式和基础模式。rs-232波特率范围9600～115200band，可设数据位和奇偶校验位。
2托普云农温湿度自记仪中无线通信系统的软件设计
2.1温湿度记录仪的整体设计流程;
软件设计包括上位机和下位机程序设计两部分。上位机程序是在eclipse环境下采用java语言编程，通过调用socket套接字监听、接收数据。下位机程序在codewarrior环境中编译，通过c语言对单片机的编程实现了对i/o口接收数据的相关处理。总体软件流程图如图3所示。
2.2数据采集和校正
; 该功能通过对mc9s12xs128mal的c语言编程实现，主要包括am2301的初始化、读取am2301数据、校正数据。具体过程为：pj1端口向am2301的sda写入初始化指令，等待读取sda传来的40位数据，通过校正位判断读取的温湿度值是否正确。其中校正温湿度数值代码如下：
2.3数据的显示和发送;
该功能由mc9s12xs128、lcd12864以及无线通信无线通信模块实现，包括在lcd12864上显示和向无线模块发送温湿度数据。具体过程为：mcu将正确的数据通过iic串口操作模式写到lcd12864汉显液晶模块上；采用查询发送方式通过调用sci发送函数将数据发到串口端口；通过和rs-232相连的无线通信无线模块将数据通过无线通信发送到网络上。其中串口发送函数代码如下：
2.4数据的接收和保存<br> 该功能由java编程实现，包括调用socket建立网络连接和接收显示并存储数据。具体过程为：调用buffered input stream将接收到的数据显示在控制台，通过调用file output stream将温湿度数据写到txt文件中保存。其中调用socket建立网络连接代码如下：
按照图1所示搭建硬件电路，将数据采集和传输程序烧录到单片机。上位机采用java语言在eclipse环境中编程接收无线通信传输过来的温湿度数据，将数据在eclipse控制台实时显示，如图4所示。并将接收到的数据自动写入txt文档中保存，以便后续数据处理。实验表明：通过下位机的数据处理和发送及上位机对java socket的调用实现了无线通信的无线通信，并能保证数据实时、准确传输。
4结束语
; 本文采用无线通信技术将室内温湿度自记仪</a>测量结果传输到笔记本终端，实现了短距离无线传输和接收。本系统在实际应用中取得了良好的效果，解决了室内布线繁乱的问题，实现了无线网络的数据交换。开发的系统数据传输速度快、可靠性高。在以后的研究工作中，将对系统的低功耗设计做进一步研究。
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1.1温湿度记录仪的系统构成和系统框图;
本系统由am2301、mc9s12xs128单片机、usr 无线通信 modii无线通信模块及无线笔记本组成。其中am2301在本系统中负责感知环境的变化并将检测的信号通过sda信号线传送给mcu。mc9s12xs128mal为本设计系统的核心部分，负责接收前端传感器采集的信号、将校准后正确的温湿度数值在lcd上显示并将该数据通过无线通信 modii无线模块发送到上位机。无线通信 modii为rs-232转无线通信模块，该无线模块可将数据通过无线通信向外发送。无线笔记本为上位机接收端，利用java编程接收无线通信传输来的数据并将其显示及存入文件。系统框图如图1所示。
1.2温湿度记录仪的系统硬件设计
1.2.1传感器模块; 本文采用am2301单总线数字温湿度传感器，该传感器是一款含有校准数字信号输出的温湿度复合传感器，具有传输距离远、全部自动化校准、数字单总线输出等优点。am2301传感器读单总线的流程图如图2所示。
1.2.2mcu模块
free scale公司的mc9s12xs128mal的16位单片机为测量系统的核心控制器，该控制器实现传感器的初始化，以及后续的数据采集、处理和发送。mc9s12xs128有112个引脚，采用lqfp封装方式，内部总线时钟频率最高可达40mhz。
1.2.3无线通信无线模块; 无线发送模块采用的是usr 无线通信 modii，该模块是一款可将串口数据和无线通信网络数据相互转换和传输的设备。该无线模块符合ieee802.11b/g标准，支持ad-hoc模式和基础模式。rs-232波特率范围9600～115200band，可设数据位和奇偶校验位。
2托普云农温湿度自记仪中无线通信系统的软件设计
2.1温湿度记录仪的整体设计流程;
软件设计包括上位机和下位机程序设计两部分。上位机程序是在eclipse环境下采用java语言编程，通过调用socket套接字监听、接收数据。下位机程序在codewarrior环境中编译，通过c语言对单片机的编程实现了对i/o口接收数据的相关处理。总体软件流程图如图3所示。
2.2数据采集和校正
; 该功能通过对mc9s12xs128mal的c语言编程实现，主要包括am2301的初始化、读取am2301数据、校正数据。具体过程为：pj1端口向am2301的sda写入初始化指令，等待读取sda传来的40位数据，通过校正位判断读取的温湿度值是否正确。其中校正温湿度数值代码如下：
2.3数据的显示和发送;
该功能由mc9s12xs128、lcd12864以及无线通信无线通信模块实现，包括在lcd12864上显示和向无线模块发送温湿度数据。具体过程为：mcu将正确的数据通过iic串口操作模式写到lcd12864汉显液晶模块上；采用查询发送方式通过调用sci发送函数将数据发到串口端口；通过和rs-232相连的无线通信无线模块将数据通过无线通信发送到网络上。其中串口发送函数代码如下：
2.4数据的接收和保存<br> 该功能由java编程实现，包括调用socket建立网络连接和接收显示并存储数据。具体过程为：调用buffered input stream将接收到的数据显示在控制台，通过调用file output stream将温湿度数据写到txt文件中保存。其中调用socket建立网络连接代码如下：
按照图1所示搭建硬件电路，将数据采集和传输程序烧录到单片机。上位机采用java语言在eclipse环境中编程接收无线通信传输过来的温湿度数据，将数据在eclipse控制台实时显示，如图4所示。并将接收到的数据自动写入txt文档中保存，以便后续数据处理。实验表明：通过下位机的数据处理和发送及上位机对java socket的调用实现了无线通信的无线通信，并能保证数据实时、准确传输。
4结束语
; 本文采用无线通信技术将室内温湿度自记仪</a>测量结果传输到笔记本终端，实现了短距离无线传输和接收。本系统在实际应用中取得了良好的效果，解决了室内布线繁乱的问题，实现了无线网络的数据交换。开发的系统数据传输速度快、可靠性高。在以后的研究工作中，将对系统的低功耗设计做进一步研究。
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