正文 基於WiFi的移動養蜂車溫濕度采集終端設計與實現(2 / 3)

下載也預留了兩種接口,JTAG下載和USB轉串口ISP下載。JTAG是常用的ARM程序下載接口,而能夠供電的USB接口也能夠實現程序下載。USB接口連接CH340G芯片,能夠實現USB轉串口的ISP下載。

3DHT11溫濕度采集模塊

終端板載了一款單總線的數字溫濕度傳感器DHT11,它不但能測溫度,還能測濕度。DHT11包括一個電阻式測濕元件和一個NTC測溫元件。DHT11與單片機之間能采用簡單的單總線進行通信,僅僅需要一個I/O口[6]。傳感器內部溫度和濕度數據以40B為一幀通過串行方式一次性傳輸給單片機,數據采用校驗和方式進行校驗,能夠有效地保證數據傳輸的準確性。DHT11的功耗很低,在5V的電源電壓下,平均電流0.5mA。

DHT11的數據格式,它采用單總線的數據格式,單個數據引腳端口完成輸入輸出雙向傳輸。其數據包由5個字節(40B)組成。數據分小數部分和整數部分,一次完整的數據傳輸為40B,高位先出。DHT11的數據格式如下,其中校驗和為前四字節相加:

8b濕度整數數據+8b濕度小數數據+8b溫度整數數據+8b溫度小數數據+8b校驗和

作為一種新型的單總線數字溫濕度傳感器,DHT11具有體積小、響應速度快、抗幹擾能力強、接口簡單、功耗低和性價比高等優點,能廣泛應用於智能監控和家電消費品等領域[7]。

4串口WiFi模塊

本係統選用串口WiFi模塊HLK-RM04作為無線傳輸的解決方案。HLK-RM04模塊是Hi-Link公司推出的一款低成本嵌入式WiFi模塊,該模塊是基於串口的符合網絡標準的嵌入式模塊,內置TCP/IP協議棧和WLAN無線網絡協議棧,能夠實現用戶串口、以太網、無線網(WiFi)3個接口的數據轉換。本係統隻需使用HLK-RM04的串口轉WiFi功能,完成串口數據的無線傳輸。

HLK-RM04有3種工作模式:串口以太網(ETH-COM)、串口無線網卡(COM-WiFi STA)和串口無線接入點(COM-WiFi AP),每個模式又包含:TCP服務器、TCP客戶端、UDP服務器、UDP客戶端4個子模式。在本係統中,使用串口無線接入點(COM-WiFi AP)模式。在該模式下,模塊的WLAN和LAN口將關閉,僅開啟WiFi,作為無線接入點(WiFi AP),允許其他WiFi設備(智能手機、PAD、筆記本等)連接到本模塊,實現串口與其他設備之間的無線(WiFi)數據轉換互傳。

串口無線接入點模式下,模塊通過WiFi連接智能手機。模塊作為WiFi AP,智能手機做WiFi STA。

我們在手機客服端將手機設置成TCP Client(客戶端模式),同時通過TFT觸摸屏將各個HLK-RM04 WiFi模塊設置成為TCP Server(服務器模式)。WiFi模塊處於TCP模式並處於服務器模式時,其他TCP客端設備(手機、PAD等)可以主動的連接模塊。

該WiFi模塊有兩種工作模式,AT指令模式和透明傳輸模式。在無線傳輸數據(透明傳輸)之前,必須通過AT指令來設置網絡參數等信息。

在AT指令模式下,可以通過串口的AT指令對係統參數進行配置。模塊支持的AT指令多達幾十個,在此不一一列舉。指令格式如下:

At+[command]=[value]\r

根據不同的命令,模塊將返回不同的返回值。

例如:”at+remoteip=192.168.11.100\r”表示設置遠端IP地址為192.168.11.100。

例如:”at+remoteip=?\r”表示查詢遠端IP地址。

在透明傳輸模式下,HLK-RM04模塊可以實現UART接口和WiFi無線網絡接口中數據的透明傳輸。模塊可以自動地將串口數據封裝成TCP/IP數據包,也可以將網絡數據包轉換成串口可識別的數據。