随着现代化信息技术的快速发展,越来越多的工厂设备朝着智能化方向发展,《中国制造2025》中曾提到:通过“互联网+”的应用,推进制造过程智能,实现结构的变化和产量的增加。为顺应时代的发展潮流,需进一步加强企业管理,减少工作失误,提高工作效率,保证安全生产等。现有的无线数据采集器功能不全,只能实现单一功能且成本高。而本文是在实现车间无线温湿度监测的基础上,综合运用单片机技术和无线通信技术对车间中存在的温度、压力、流量三大检测参数进行管理系统的设计与实现。本文中无线温湿度监测系统中选用有自校准功能的数字温湿度传感器AM2302实现单一温湿度信号的采集。在三大检测参数管理系统中,测量这些信号的传感器常见输出信号类型有电阻、电流、电压、脉冲频率和数字通讯信号。根据温度测量范围不同,测量温度信号的传感器采用的是铂电阻和热电偶,铂电阻测温利用四线制PT100,测量其电阻信号是采用0.5mA恒流源电路和差分放大电路将电阻信号转换为电压信号,根据计算得到的电阻值通过PT100热电阻分度表查询对应温度值;而在热电偶测温中,是利用热电偶温度变送器测温,它能输出4～20mA标准电流信号,将其接入4～20mA电流信号至0～3.3V电压信号转换电路,先利用电阻分压转换成1～5V,再经过减法器、电阻分压和电压跟随器转换成0～3.3V。将输出的电压信号接入CPU管脚上,再通过计算得到电阻值,通过相关热电偶分度表查询得到温度值。测量压力信号的传感器主要是压力变送器和差压变送器,它们主要是4～20mA电流输出信号,同温度变送器输出信号处理过程,得到当前电流值,再通过电流与压力一一对应关系,计算得出压力值。根据流量传感器输出信号类型和测量原理不同,本论文主要实现差压类节流装置流量传感器(孔板流量计)、电磁流量计、涡街流量计这三类的流量信号测量。差压类节流装置流量传感器主要用差压变送器测量,输出4～20mA电流信号,转换得到0～3.3V电压信号,再通过软件处理得到电流值,流量计算中节流装置输出的差压需要开方计算,而压力与电流是一一对应关系,所以差压变送器的电流输出也开方计算;电磁流量计通常是4～20mA或0～10mA的电流输出信号,与差压类节流装置传感器不同的是,它的流量与电流输出呈线性关系,不需要开方计算;涡街流量计输出方波涡街流量信号,接入CPU管脚上,通过STM32的定时器输入捕获功能实现对频率或周期的测量。工业现场常见设备数字通讯的接口主要是应用RS485通信接口,与STM32串口连接。采集器的无线通信模块采用济南有人物联网技术有限公司生产的低功耗的USR-WiFi232-T无线模块,并结合乐光A330无线路由器,实现上位机与无线数据采集器之间稳定快速的无线通信。无线数据采集器的硬件驱动程序以Keil uVision4为编程软件用C语言开发,实现AD采集、定时器输入捕获、按键中断、RS485通信接口配置等数据采集和数据传输等功能。上位机的管理平台采用LabVIEW图形化编程软件实现,操作界面简洁、人性化,不仅实现用户注册登录、数据显示、分析和统计的功能,还添加了超值报警等功能,并能将历史数据保存至Access数据库中,方便用户对历史数据的查看和管理等功能。该系统实现的原理简单、操作方便、成本低、可靠性高,有很高的实用价值,相信在不久的将来能被更广泛地使用。