1.概述
跟着无线传感器
网络技能的不断发展，它现已被广泛使用到工业、农业、医疗、航空航天以及海洋开发和探究等各个范畴中，并处理了许多工程问题。在工农业范畴，无线传感器技能的一项重要使用是对环境温度的监测，本文介绍了一种依据WiFi技能的无线温度传感器，描绘了其作业原理、规划方案和运用情况。
2.体系结构
本体系主要由无线Wi-Fi传感器模块、接纳计算机组成。其间心部分是Wi-Fi无线传输模块。无线传感器网络中的终端节点模块直接和温度传感器节点相衔接，通过Wi-Fi把传感器的数据传输到上位机，以进行进一步的数据处理。为了更便利地处理现场数据，本体系还规划了依据LabVIEW的上位机程序。
3.硬件规划
3.1 AX22001微处理器
本规划选用AX22001微处理器，AX22001是一款带有TCP/IP和802.11 WLAN MAC/基带的单芯片网络芯片，具有高效双CPU架构及用于程序存储的1MB同享内存,内嵌用于主处理器(MCPU)的64K数据存储器及用于Wi-Fi处理器(WCPU)的32KB数据存储器，内建TCP/IP加速器，契合802.11a/b/g的规范的MAC/基带，高速以太网MAC及丰厚的通讯外围设备，可用于各类需求接入有线/无线局域网或互联网的设备。
3.2 DS18B20
DS18B20是一款支撑单总线接口的数字式温度传感器，它能够直接读取被测物的温度值。能够习惯不同的环境需求，其丈量范围在-55℃～+125℃，最高分辨率为0.0625℃，具有很强的抗干扰才能，读取和写入仅需求一根总线。DS18B20的内部存储资源有ROM只读存储器和RAM数据存储器。ROM 只读存储器，用于寄存ID编码，其共9个字节RAM。第1、2个字节是温度转化后的数据信息，第3和第4字节是高温触发器和低温触发器的易失性复制，第5个字节为装备寄存器，它的内容用于确认温度值的数字转化分辨率，DS18B20 作业时寄存器中的分辨率转化为相应精度的温度数值，能够设置为9、10、11、12位分辨率。9位时最大转化时刻为93.75ms，而十二位时需求750ms。
3.3 温度收集单元规划
温度收集单元主要有传感器、处理器和电源组成，传感器18B20担任区域内温度信息的收集和数据转化，将温度的传感器信息通过A/D转化，得到数字信息，供处理器AX22001进行处理。其原理图如图1所示，其间ANT_SEL引脚接天线，用来传送无线信号。
图1 原理图
4.软件规划
本规划选用将Wi-Fi模块装备成UDP客户端的方法来进行数据的传输。编程过程：
(1)初始化。从命令行参数读取IP地址，并判别IP地址是否契合要求。
(2)树立一个UDP socket。
(3)树立与服务程序的衔接。与TCP协议不同，UDP并没有与服务程序三次握手。运用衔接的UDP，kernel能够直接回来错误信息给用户程序，然后防止因为没有接纳到数据而导致调用recvfrom()一向等候下去。
(4)向服务程序发送数据。这儿的数据直接从规范输入读取用户输入。
(5)接纳服务程序发回的数据。
(6)处理接纳到的数据，这儿是直接输出到规范输出上。该程序流程图如图2(a)所示。
依据DS18B20的通讯协议，主机(单片机)操控DS18B20完结温度转化有必要通过三个过程：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位操作，复位成功后发送一条ROM指令，最终发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预订的操作。该流程框图如图2(b)所示。
图2 程序流程图
5.体系测验
本体系对一个温度传感器传输的数据进行了测验，得到的成果和温度及所测的成果十分挨近，可是其比温度计的灵敏度和分辨率要高许多。别的体系作业也十分安稳，环境的影响也很小。图3是测验的成果，其间20℃的时分为室温，温度升高是因为用手接触传感器所造成的。
图3 测验成果
6.定论
近年来，蓝牙、Zigbee技能作为比较老练的短间隔无线网络技能得到广泛的使用，可是数据传输间隔短，速率低，部分当地结网困难。但是，跟着Wi-Fi(Wireless Fidelity,无线保真)技能的敏捷推行，在很多短间隔无线组网技能中,依据Wi-Fi的WLAN处理方案是一种必定的趋势。Wi-Fi具有传输速率快，不需求布线，结网便利，合适实践环境关闭、风险丈量困难或许对实时温度要求比较高的的当地等长处。
该规划还具有杰出的可扩展性，如丈量湿度，还能够添加摄像头,完成对图象甚至视频信号的实时收集、上传。
