2008年仪表技术与传感器2008第6期InstrumentTechniqueandSensorNo6基于TCP/IP协议的无线远程温湿度监控系统张星,王向军,文鹏程(天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室,天津300072)摘要:提出了一种无线远程温湿度临控系统设计方案。介绍了系统总体架构,重点论述了系统软硬件设计方法。以C8051F单片机为核心,采用数字式微型智能传感器SHT71,实现系统监控终端温湿度采集与控制;通过以太网接入,利用简化的TCP/IP协议,并借助无线网桥,实现数据远距离传输。该系统无需标定,具有很好的环境适应性。实际应用中,监控终端能够与5km外的上位机实现可靠的信息交互,对远程控制命令响应时间小于500ms,保证了被监控设备全天候稳定工作。关键词:TCP/IP;C8051F单片机;温湿度传感器;无线远程监控中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1002-1841(2008)06-0044-03WirelessRemoteMonitorSystemofTemperatureandHumidityBasedonTCP/IPZHANGXing,WANGXiangjun,WENPengcheng(StateKeyLaboratoryofPrecisionMeasuringTechnology&Instruments,TianjinUniversity,Tianjin300072,China)Abstract:Aschemetoimplementthewirelessremotemonitorsystemoftemperatureandhumiditywasintroduced.Afterexplainingthegeneralstructureofthesystem,thekeytechniquesofhardwareandsoftwaredesignwereexpatiated.UsingamicrointelligentsensorSHT71whichwascontrolledbyC8051FMCU,thetemperatureandhumiditycanbemeasuredbymonitortermina.lThenwiththehelpofEthernetaccessbasedonembeddedTCP/IPprotocolandwirelessnetbridge,thedatacanbetransmittedforalongdistance.Atlast,theperformanceindexinapplicationwasgiven.Thissystemneedsnocalibrationandhasgoodenvironmentadaptability.Itcanhelpfieldequipmentworkreliablyunderallweatherconditions.Keywords:TCP/IP;C8051FMCU;temperatureandhumiditysensor;wirelessremotemonitoring0引言性、低功耗、实时性等要求,选用高速MCUC8051F020,该单片温度和湿度的远程测量和控制对于异地设备获得适宜的机采用流水线架构,片内资源丰富,性价比高,能够很好地满足工作环境,实现无人值守的正常运行具有重要意义。设计温湿设计要求。度远程监控系统时应解决的关键技术有:湿度的测量,湿度受到大气压强、温度等因素的影响不容易准确测量,传统的模拟式湿度传感器功能单一,需设计信号调理电路且校准困难,精度不高,互换性差;监控终端与上位机间的远距离可靠数据传输,基于现场总线的数据传输方式在传输速率和距离等方面与以太网相比存在劣势,且布线工作易受地形条件限制。设计了一种基于TCP/IP协议的远程温湿度监控系统,采用高精度、自校准、数字式微型智能传感器SHT71采集环境温湿度,并在现场级实现监控终端与以太网的连接,借助无线网络设备实现多图1系统整体结构个分散在不同地理位置的远程监控终端与上位机间的信息交为实现监控终端与以太网的连接,采用NIC(网络接口芯互。系统实时调节异地设备工作环境温湿度,数据传输可靠,片)实现硬件网络接口,由单片机运行NIC驱动程序和TCP/IP无需传输电缆,组态灵活,重构性强,易于进行扩展和维护。协议[1]。由于C8051F020是8位单片机,选择NIC时需考虑是1总体设计及系统架构否支持8位工作模式,NIC片上缓存的大小,与主机的数据交换系统整体结构如图1所示,系统由远程监控终端和上位机形式以及与NE2000