摘要：该系统由温湿度、条形码、酒精检测、烟雾、声音等多个节点和无线模块及主机构成。主机负责节点的数据采集、存储、处理，输出显示；所有的数据均以无线方式传送给主机。实现测量温度范围-55～+105℃，温度测量精度为≤±0.2℃，传送距离最大范围达到500米。本系统性能稳定，测量精度高，传输距离远，抗干扰能力强，具有很高的应用价值。
关键词：节点；无线模块；精度高
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2014）24-5795-04
1 系统方案论证
1.1 主控电路选择
方案一：采用AVR单片机构成主控电路，具有高可靠性，功能强，低功耗等优点，但是成本较高。
方案二：采用AT89S52单片机构成的主控电路，支持ISP下载技术，控制操作简单，价格低廉，通用性强。
经比较分析，考虑到51单片机能满足题目的需要，而且价格低廉，性价比高，因此选择方案二。
1.2 无线传输电路选择
方案一：利用2262及2272无线模块进行数据传输，价格实惠，但传输距离较短并且不够稳定并且处理数据比较麻烦。
方案二：采用集成的KYL-1020U 微功率无线数据传输模块，它是一种远距离无线数据传输产品，虽然成本较高，但它体积小，功耗低，稳定性及可靠性极高，传输距离长（理论600m）并能方便为用户提供双向的数据信号传输、检测和控制。处理也较为简便，实用效果非常可观。
经比较分析，我们采用了方案二。
1.3 温湿度电路选择
方案一：HSM-20G温湿度模块，采用电阻式传感元件成本低、互换性好、湿滞小、耐高湿抗污染、微型化温湿度一体线性电压信号输出。
方案二：采用高温型数字温湿度传感器AM2303，AM2303数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定。
经比较分析，选取方案二AM2303来实现湿度检测功能。
1.4 显示电路选择
方案一：用数码管作为显示器件，数码管直接连接到单片机的I/O口进行控制，电路简单，成本较低，但是占用I/O口太多，显示内容较少，而且功耗也比较大。
方案二：使用12864液晶屏作为显示器件，大屏幕显示，可以显示中文，更加人性化，显示内容更为丰富。
经比较分析，考虑到题目要求多点采样数据并显示出来，为显示得更为直观，我们选择了方案二。
2 电路模块的设计与分析
2.1 系统设计分析
本系统设计以AT89S52为信息发送、接收处理的控制核心。系统不仅能检测温度、酒精、条形码，还具有检测烟雾、声音和光的功能。若存在安全隐患，通过监控中心把相应的信号传输到从机，再经过从机将信号实时发送到主机，进行声光报警，同时将相应的信号通过液晶显示屏12864显示出来并存储。系统设计框图如图1所示。
2.2无线传输电路
无线数字传输模块KYL1020作为数据的采集模块，具备直接串口发送数据的功能，并具有抗干扰能力高、误码率低、传输距离远等优点。
2.3 温湿度检测电路
温湿度检测电路采用温湿度传感器AM2303与单片机的I/O口连接，将采集到的数据传送给单片机处理，并由LCD12864显示出温度和湿度。
2.4 条形码检测电路
条形码检测电路是由MAX232电压转换器、一个串口及单片机最小系统组成的电路，当红外探头检测物品的条形码时，通过MAX232进行电压转换，把信号传送到单片机，再经过程序处理数据，并由LCD12864液晶显示器显示出来，如图2所示。
2.5 酒精检测电路
利用MQ-2传感器来感应酒精气体的浓度。当没有酒精气体时，电路输出低电平，指示灯熄灭。当电路检测到酒精时，电路输出高电平，指示灯亮。当感应到酒精的浓度超过一定的值时，把浓度信号转化电信号，经过无线发射器，再由控制系统来控制及存储，并在主机上显示，从而实现酒精报警。
2.6 声音检测电路
声音检测电路如图6所示，在没有声音状态下电路输出高电平，当驻极话筒感受到声音或震动时，其信号经放大，使得比较器输入电压被拉升，使比较器输出低电平从而可以作为报警指示。
3系统软件设计
系统软件程序主要由汇编语言编写，程序流程图如图3从机程序流程图、图4主机程序流程图。
图4 主机程序流程图
4 系统测试与分析
4.1 系统测试仪器
四位半万用表1台、双路直流稳压电源1台、数字示波器1台、DDS信号源1台、酒精、打火机（主要气体成分：甲烷）及数字温度计。
4.2 系统测试与结果分析
1） 模拟报警测试及其测试结果如表1所示。
表1
5 结论
该系统能够正确地检测到条形码、温度及酒精等数据信号，准确地将其从机发送，主机接收、实时存储、 LCD显示，并且能够实现险情的声光报警，数据采集时间短，发射距离远，具有很高的应用价值。
参考文献：
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