图2. 数据采集终端硬件结构图

3.1.1 传感器选用

　　终端检测温室的温度、湿度、光照度和二氧化碳浓度，选用传感器类型及相关参数如表1所示。

表1.传感器选型参数表

3.1.2 A/D转换芯片

　　A/D转换芯片选用MAX186，它是一种串行输入的模数变换器，转换精度为12位，该芯片变换速率高、功耗低、增益调节简单，利用MAX186的4个模拟信号通道采集温度、湿度、光照度、二氧化碳浓度。

3.1.3 时钟芯片

　　采集的时间间隔由时钟芯片控制，默认每小时采集并发送一次。时钟芯片选用DS12887型号芯片，它把时钟所需的晶振和外部锂电池相关电路集于芯片内部，无需任何外围电路，芯片内部有114个字节为通用RAM且具有掉电保护功能，掉电情况下，数据不会丢失。

3.1.4 看门狗芯片

　　本系统数据采集终端长期在温室内工作，为了防止程序跑飞或进入死循环，选用X25045看门狗芯片。X25045是标准化8脚集成电路，它将EEPROM、看门狗定时器、电压监控三种功能组合在单个芯片之内，大大简化了硬件设计，提高了系统的安全性和可靠性。

3.1.5 电平转换芯片

　　本系统数据采集终端和监控中心均通过RS-232接口与无线传输模块连接。单片机使用TTL电平，即0到+5v的电压，而RS-232信号电平为-10V到10V的电压。两者进行连接时，需要一个电平转换芯片MAX232，用于TTL电平和RS-232电平的转换。

3.2 终端软件设计

　　数据采集终端软件设计流程如图3所示。系统上电后初始化各个模块，如设置串口波特率、初始时钟芯片时间等，然后等待中断。数据采集终端发送数据有两种工作模式，一种是定时发送，每个响应时刻采集并发送一次；另一种工作模式是根据控制指令随机采集温室环境参数。当控制中心计算机通过GSM网络向数据采集终端发送采集数据，修改参数等控制指令时，数据采集终端首先根据规定的控制指令协议判断真伪，若真则完成相应动作并发送确认短信，否则不做任何响应。

图3. 数据采集终端软件设计流程图
 
4 GSM网络无线传输模块