在农林生产过程中，通过温湿度传感器可以检测环境温度和湿度。农作物在生长过程中对于温度和湿度都有一定的要求，检测温湿度对农作物的生长非常重要。当环境温湿度不满足要求时，可以通过加热器和加湿器进行调节。

学习目的

1.了解温湿度传感器工作原理

2.掌握温湿度传感器节点控制程序的设计

3.掌握加热器和加湿器的实现

温湿度传感器

⑴温湿度传感器节点监控程序的设计

温湿度传感器根据用户设置的测量精度采集数据，并且可以完成温度和湿度数据转换。程序流程图如图所示:

①设置温湿度传感器。

const struct_  subDevicelnfo subDeviceList[SUBDEVICE_NUMBER]={

    {／／温度传感器

    ZD_THERMO_ SENSOR;／／传感器类型

    ZD_READ;／／将传感器设置为可读模式

   "TmperSensor";／／温度传感器

    "";

   "%";

    };

    ｛/／湿度传感器

  ZD_THERMO_SENSOR;

  ZD_READ;

  "HumidSensor "；／／湿度传感器

   " ";

   "%";

 },

}; 

②定义全局变量，用以保存传感器数据。 

char buftestSensor[ 10 ] ;

③定义温湿度传感器的调用函数。

char* ThermoSensor(uint8 cmd, uint8 dataLen, uint8 * data)

{／／温度

    if (ReadT( ) =  = 1)

    {

   CC. cVal[l] = RHTRlt[ O];

   CC. cVal[O] = RHTRlt[l];

    TT = D1 + D2*CC.iVal;

    sprintf ( buftestSensor, "% 5.2f", TT) ;

    return buftestSensor;

}

else

  { return””；}

}

char * HumiSensor(uint8 cmd, uint8 dataLen, uint8 * data)

     if(ReadRH() = = 1)

    {／／湿度

         CC. cVal[1] = RHTRlt[O];

         CC. cVal[O] = RHTRlt[1];

         RH = C1 + C2 * CC. iVal + C3 * CC.iVal * CC.iVal;

       sprintf ( buftestSensor, "  % .2f ", RH) ;

        retrun buftestSensor;

     }

     else

     { return””; }

 }

④设置温湿度传感器进程

typedef char  * _DeviceCall( uint8 cmd，uint8 dataLen， uinta8 * data）;

_DeviceCall  * SubDeviceProcessor[SUBDEVICE_NUMBER]=

{

    ThermoSensor，

}

⑤通过回调函数或者函数处理表，调用所连接的设备，查找其中温湿度传感器，并进行处理。

void subDeviceReceiveDataParse (uint8  cmd, uint8 subDev,uint8  dataLen, uintB * data)

{

  char S[20];

  static counter;

  counter + + ;

if（subDev>= O&&subDev＜SUBDEVICE_NUMBER)//检测传感器设备是否已连接

｛

char * res;

switch（sutoev)//根据传感器设备，此处“0”表示温度，“1”表示湿度

｛

    case 0：

    res=ThermoSensor(cmd , dataLen. data);

    break;

    case l:

    res = HumiSensor(cmd.dataLen,data);

    break;

｛

sprintf ( s,"Call % d temp =  % s ", counter, res );

HalUARIWrite( SERIAL_APP_PORT,S.strlen(s) ) ;

if (res)

  //处理温湿度传感器进程

    DeviceCanmandResponse（cmd,subDev, osal _ strlen(res)+l,res );

else

   DeviceCamnandResponse(com,subDev,O ,0);

  }

}

⑥读取温度函数。

char ReadT(void)

{

 char Rlt=0；

 longi=0；

I2CReset()；∥复位通信

I2CStart()；∥发送起始位

Rlt=I2CSendB(TEMP);∥发送测温命令

 if(Rlt= =0) return 0；∥是否要拉高数据线？

 PODIR=PODIR&OxBF;//p0.6为输入模式

 for(i=0;i＜1999999;i + +)

｛

   if (SHTDAT =  = O)  break;

｛

 if (SHTDAT =  = O)  retum O;

∥测试数据线传感器已经测试完成

∥读回数据

RHTRlt[ O ] = I2CReadB( O ) ;

FHTRlt[ l ] = I2CReadB( O ) ;

RHTRlt[ 2 ]  = I2CReadB(1) ;

return l;

}

⑦读取湿度函数。

char ReadRH(void)

{

    char Rlt=0；

    long i=0;

    I2CReset();//复位通信

    I2CStart()；//发送起始位

    Rlt= I2CSendB(HUMI)；//发送测湿命令.注意，此处设置与测量温度不同

    if(Rlt= =0)return 0；

    for(i= O;i<1999999;i+ + )

    {

    if（SHTDAT= =0）break;

     }

    if（SHTDAT= =1）return 0；

//测试数据线传感器已经测试完成

 //读回数据

  RHTRlt[O]=I2CReadB(0);

  RHTRlt[l]=I2CReadB(O);

  RHTRlt[2]=I2CReacB(1);

  return l;

}

通过读取温湿度传感器的数据，可以根据RHTRlt中读出的数据得到当前的温度和湿度，从而根据需要进行调节。

⑵温湿度传感器ZigBee协议栈的设计

温湿度传感器的ZigBee协议栈的设计与任务1-1中的气体传感器方法类似。

⑶加热器与加湿器控制程序的设计

通过获得温度和湿度数据，可以了解农作物当前的环境状态。状态获取流程如图所示

核心代码为发送读取命令，通过sendReadCmd函数实现。

void  ZigbeeThread : : sendReadCmd( )

{

     for( int i = O; i<nzbDevice; i+  + )

         {

for ( int j = O; j<zbDeviceList[i] . nSub; j + + )

{

     QByteArray temp ( zbDeviceList[i] .subDevice[ j ] .name);

     QString name(temp);

       if ( name = = "TmperSensor" )

     {

          ZigbeeCommandSubmit ( zbDeviceList[ i ] .shortAddr,j, ZD_RFAD, O, O, i, O);

      }

    }

  }

}

当温室内温度低于设定值时，系统启动加热器来升温，直到温度达到设定值为止。当控制节点接收到温度实时数据与阈值之间的关系。如果实时数据高于阈值，控制节点控制相应的继电器关闭加热器；如果实时数据低于阈值，控制节点便控制相应的继电器开启加热器。

新建一个Qt GUI工程，拖放QLabel、QLineEdit、QCheckBox控件，记录当前温度数据，界面效果图如图所示。

窗体对应函数如下所示：

void Widget : : GetRecvData( QString name, QByteArray data)

{

     m_data = data，toFloat ( ) ;

     QString temp(data) ;

      ui - >lineEdit_ data - >setText (temp) ;

}

这是一个自动触发函数。当收到嵌入式网关的数据时，触发信号函数，把数据发送给函数；函数根据数据来

判断，通过判断命令区分数据类型

ZD_READ用于读取传感器数据。当cmd为ZD_READ时，将数据转换成字符串，显示在界面上，并用全局变量

data保存，判断是否打开加热器。