基于个域网的无线温湿度传感器设计及医学实验室应用

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摘 要： 设计和实现一种基于个域网技术的温湿度监测系统。结合无线传感器的网络技术， 采用ATmega16L单片机作为控制核心，以及可以支持最新版的ZigBee 2007/Pro 协议栈。通过该系统应用于实验室后达到了低功耗、低成本、可扩充性好、易于维护的预期效果，得出基于个域网的无线温湿度传感器的设计满足了低成本、低功耗要求的结论。

关键词： 个域网； 无线温湿度传感器； 硬件设计； 医学实验室

中图分类号： TN911?34 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2013）11?0110?02

0 引 言

医学实验大多都要在确定的温度与湿度下展开，尤其是微生物实验，对于恒温、恒湿的要求更高，实验室的温度与湿度的控制对于医学实验能否成功、实验结论是否可信有着重大的影响。在实验室建设实时反馈温湿指标的温湿监测系统成为了一流医学实验室的必选项。人工记录是大部分实验室温湿管理的主要方式，效率低下，耗费大量的人力成本，而固定的有线温湿度监测仪则只能放置在特定的区域，一方面是布线复杂、建设成本高，另一方面约束了测样品、工况和试验区域的范围，不利于生物实验的大范围开展。

随着无线个域网技术的兴起，实验室的无线温湿监控成为必然的趋势。无线个域网（Wireless Personal Area Network，WPAN）是为了实现活动半径小、业务类型丰富、面向特定群体、无线无缝的连接而提出的新兴无线通信网络技术。本文结合无线传感器的网络技术，建立基于个域网的温湿度传感器，实现实验室的实时监测、多点无线测量、自动记录等功能，通过无线?有线?网络的传输架构使实验人员无需轮值守也能实时了解实验室的温湿指标，达到了生物体实验室温湿控制稳定性好、精度高、操作方便的预期效果。

1 系统概述

本系统主要由一个协调器和三个终端设备组成。协调器的功能主要是启动整个网络和接收三个终端设备发送的温湿度数据，然后ATmega16L把数据通过异步串行口与PC机的上位机进行通信。三个终端设备的硬件系统是一样的，主要的功能都是ATmega16L先控制AM2302模块采集本地的温湿度数据，然后显示在12864液晶屏上，最后通过CC2530把温湿度数据发送给协调器。