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太阳能电池无线监测物联网温湿度和辐照度测量方法研究
资料介绍
太阳能电池和物联网都是目前研究的热点,也是国家大力推崇的两大项目,本论文研究的课题温湿度和辐照强度的测量基于两者的结合太阳能电池无线动态监测物联网项目,属于该无线动态监测物联网的终端节点之一,担任着采集相关环境数据的重要任务,需要保证一定的准确度和精度。
整个系统由传感采集模块、无线发送模块和R$232串口模块等组成,由光伏电池板自供电,以CC2530单片机为控制核心,这款单片机自带RF收发器,以增强型8051为内核,具有强大的外设功能。
综合考虑了品质、适应性和成本等因素选择相应的传感器,设计相关的电路对温湿度和辐照强度进行测量。温度的测量采用单总线传感器DS18820,采用外接电源和12位温度分辨率,简化了软件的编写,充分满足了系统的精度要求;湿度的测量鉴于精度的要求采用电子式湿度传感器法,相应的为电容式传感器HS1101,通过555定时器将湿度改变引起的电容变化转为频率,利用CC2530的定时器3和定时器4分别捕获外部脉冲和定时测得频率,采用分段线性插值法根据频率取得相应的湿度值。辐照强度则采用PMA1144日射强度计进行测量,它是基于热电偶原理制作的,入射的太阳辐射加热传感器产生微伏信号,将其放大之后送入单片机内置AD转换器转为数字量,并对其换算为辐照强度值,此外对比已有校准系数和处理算法的PMA2144的输出用电位器调节PMA1144电路,对其进行了校准。
最后,对系统进行了硬件测试和软件测试,其稳定性和安全性表现良好,数据传输正常,各传感器性能的测试也达到了系统的要求。
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