物联 -鸡舍项目总结

物联 开发的那些“坑”

传感器和采集模块层面之间的“坑”

第一个“坑”，最开始测温度原打算采用SHT1x系列的温湿度芯片，后来考察发现，湿度监测点其实只有一个，而温度至少需要四个，所以综合考虑，还是采用了DS18B20芯片。由于安装物联 采集模块盒子的防水接头的孔径大概是6mm左右，去现场的时候采购的四芯双绞屏蔽线没有找到这么细的，只好选择了四芯屏蔽线。鸡舍一般120米长，安装在前、中、后三个位置，那么每个温湿度探头平均分布，如果温度采集模块在中间位置，那么至少间隔40米左右相对合适，如果想减少RS485的通信距离，物联 采集模块离 关比较近一些，那么最远的通信距离应该在80米左右。为了便于布线，初步打算采用的是总线方式，也就是一根线上同时连接4个传感器（含一个外部环境温度）。但是现场测试发现100米的线根本无法正确获取温度数据，40米左右的线也不行。经过上 查证一些资料，决定把GPIO由原来的推挽模式，改为驱动能力更大的开漏模式，同时把上拉电阻尽量变得更小一些。测试发现40米左右可以正确获取温度数据，但是100米仍然不行（查询相关的资料，发现如果是屏蔽双绞线，传输距离会进一步变大，一般会有3倍以上的提升）。考虑到现场条件的制约，最终方案是物联 采集模块放在中间，向两端分别布设约30-40米左右现场的温度探头，以这种方式迈过了第一个坑。

第二个“坑”，同样也是出现在DS18B20上。单总线驱动其实是.NET Micro Framework官方自带的驱动，应用示例来自国外GHI，以前测试也没有发现问题。现场开始实施的时候也没有问题，后续在观察温度数据中发现，会出现异常大的值。仔细分析后发现，当温度在零下的时候会出现这样的值。查代码发现，原来示例中数值转换的代码有误，看来最初写这个示例的程序员只在温度适宜的地方测试过呀。（附记：后来根据上传到云端的温度曲线，发现温度在-1~1摄氏度的之间，温度会出现跳变，如图2所示。把温度探头放到冰箱，一点点看着温度变到零度以下，并没有发现类似的温度跳变，可惜后续回来后，温度一直没有零度以下，而在冰箱又是快速变到零度以下的，所以很难复现现场的温度趋势，直到现在，还弄不明白为什么会出现这种情况。系统实际运转的时候，鸡舍的温度应该在38摄氏度左右，不会出现零摄氏度以下，但是这是一个值得深究的问题）。

第三个“坑”，也是温度上出现了问题，这次是采集SHT1x芯片温度时出现的，就是低于零摄氏度时，只会显示零。查底层驱动代码发现，当时没有考虑到温度为零下的情况，在对单精度浮点数转双字节的数据变换中，把浮点数的符 位弄丢了。

第四个“坑”，就是称重环节，称鸡的重量，加上围栏和架子，大概200千克左右，要求称重精度几十克。采购了4个S型传感器，由于精度要求高，物联 采集模块的芯片AD精度最高才12位，远远不够，所以中间添加了HX711采集模块，并且在以前测量马路沥青铺设厚度的项目中采用过类似的方案。以为应该没有什么大问题，但是实际测试中发现，除了角差以外，还有如下问题，就是重量和温度相关，并且伴有零点漂移现象（似乎单纯的进行温度补偿不能解决问题），如图3、图4所示。虽然变化的重量分摊到一只鸡上，不过十几克，但是为什么重量逐渐变小，值得深入研究。

云端通信的坑

写在最后