基于LoRa的溫濕度監(jiān)測節(jié)點設計

費祥 張梅

摘 要：設計一種基于LoRa的溫濕度監(jiān)測節(jié)點，該監(jiān)測節(jié)點的控制模塊選用MSP430F169單片機，LoRa通信模塊選用E32-TTL-100射頻芯片，選用HTU21D溫濕度傳感器采集環(huán)境溫濕度，并設計報警電路。所設計節(jié)點可將采集到的環(huán)境溫濕度數據通過LoRa網絡傳輸至上位機，實時監(jiān)測車間環(huán)境溫濕度，并進行溫濕度超標報警。經過實驗測試，該設計能滿足溫濕度數據實時采集的有效性與通信傳輸的可靠性要求。

關鍵詞：環(huán)境溫濕度;MSP430F169單片機;E32-TTL-100射頻芯片;嵌入式技術;LoRa;異常報警

中圖分類號：TP277;TD82文獻標識碼：A文章編號：2095-1302（2019）03-00-03

0 引 言

物聯(lián)網技術的發(fā)展給人們的生活帶來了極大便利，而在環(huán)境控制技術中，物聯(lián)網技術的應用也帶來了多種多樣的方案。無線傳感網絡技術在溫濕度控制中最早開始運用[1]，ZigBee[2-3]，3G[4]，WiFi[5]，F(xiàn)PGA[6]等技術都已有各種解決方案。LoRa[7-10]作為新興無線通信技術有著明顯優(yōu)勢，并已在許多領域中展開應用。

本文設計了一種車間環(huán)境溫濕度監(jiān)測節(jié)點，可通過LoRa無線通信技術傳輸數據實現(xiàn)對車間環(huán)境溫濕度變化的實時監(jiān)測，對異常環(huán)境狀況作出及時應對，為車間生產提供一個安全穩(wěn)定的環(huán)境。

1 監(jiān)測節(jié)點結構設計

監(jiān)測節(jié)點的功能包括監(jiān)測車間環(huán)境溫濕度，在溫濕度超出預設范圍時報警，實時將所采集到的環(huán)境溫濕度數據通過LoRa網絡傳輸給上位機。監(jiān)測節(jié)點整體結構分為9個部分，即控制芯片MSP430F169、LoRa模塊、UART接口、溫濕度傳感器模塊、報警電路、電源模塊、時鐘電路、復位電路以及JTAG接口。整體結構框圖如圖1所示。……