毕业设计（论文）-单片机无线温度控制系统设计

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1、单片机无线温度控制系统设计摘要论文设计了一个基于51系列单片机的无线温度控制系统。其主要内容有：对温度的采集，传输和控制系统的设计思路和整体框架进行分析，然后从系统的硬件和软件两方面进行详细论述。整个系统由两个子系统组成，主控子系统由液晶屏1602，无线收发模块nRF905和主控芯片STC组成，主要进行参数设定，控制信号发送和温度数据接收，实时显示。从控子系统由温度传感器DS18B20，无线收发模块nRF905和从控芯片STC组成，主要进行温度数据采集，发送和设定参数的接收，处理。论文最后对系统进行了整体调试，工作稳定。关键词：DS18B20；短距离；nRF905;无线收发13目录摘

2、要IAbstractI第1章绪论11.1背景及应用11.2温度控制系统的现状11.3温度控制系统的发展趋势21.4研究单片机无线温度控制系统的目的和意义31.5本课题要解决的主要问题3第2章本系统的总体方案设计12.1系统的总体结构12.2单片机型号的选择方案12.3温度传感器器件的选择方案22.4无线收发模块选择方案3第3章系统硬件电路设计13.1系统电源电路设计13.1.1电路设计原理图13.1.2AMS1117转压芯片工作原理13.2温度采集端硬件电路设计23.2.1温度数据采集硬件接口电路23.2.2数字式温度传感器DS18B2023.2.3DS18B20的内部结构33.2.

3、5DS18B20使用过程中需要注意的问题63.3液晶显示电路设计63.3.1LCD1602液晶显示电路73.4无线收发电路设计73.4.1nRF905模块设计电路83.4.2nRF905无线射频收发模块的管脚结构和电气参数说明83.4.3nRF905无线射频芯片的工作方式103.4.4nRF905无线射频芯片的工作步骤10第4章系统软件设计14.1温度采集程序设计14.1.1单总线技术（1-Wire）14.1.2DS18B20温度采集程序设计3134.3无线收发程序设计64.3.1SPI通信64.3.2nRF905模块发送程序设计94.3.3nRF905模块接收程序设计10第5章系统

4、性能调试135.1系统调试135.2抗干扰措施135.2.1硬件抗干扰措施135.2.2软件抗干扰措施13第6章结论与展望146.1本论文的主要结论146.2对以后工作的展望14参考文献15致谢16附录1713第1章绪论1.1背景及应用现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。基于现代信息三大基础技术的系统设计更是属于现代信息技术的前沿产品,尤其是无线智能温控系统被广泛用于研究、生产、生活等领域,数量居于智能温控系统前茅。传统的温度控制通常采用带有线路的有线连接方式，但对于有些场合，如旋转或移动物体的温度测量、环境恶劣人员无法涉足

5、之处、不宜采用有线的环境。随着无线通信技术和智能温控技术的飞速发展，并从节省布线成本考虑，温控技术开始从“有线”向“无线”发展。近年来，基于无线智能测温技术应用的不断增加，特别应用于环境监测、现代化农业生产、工业监控等领域。作为无线产业新领域，短距离无线通信技术显示出强劲的发展势头，在受环境条件限制方面优势明显，甚至在一些特殊情况下，无线数据传输方式是实现数据传输的唯一方式。1.2温度控制系统的现状目前，在工业和农业应用的温度控制系统中，数据采集大量使用基于物理机制的传感器，且监控和采集的对象多而分散。传统的使用线缆直接连接实现信号传输的方式，将严重限制数据采集点的安放灵活性，设备布

6、线苦难。为了达到实时、无人值守、不需重新布线的目的。因此，通过无线通信的方式传递数据是一种较为理想的选择，它与有线方式相比主要有成本低、携带方便、布线安装简便等特点，特别适用于无线数据传输系统的实现。现阶段温控系统分为以下几类：1．模拟、集成温度控制系统——模拟温度控制系统主要包括温控开关、可编程温度控制器。某些增强型集成温度控制系统中还包含了A/D转换器以及固化好的程序，这与智能温控系统有某些相似之处。2．智能温控系统——智能温控系统（亦称数字温控系统）是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温控系统系列

7、产品。智能温控系统内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。智能温控系统的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，它是在硬件的基础上通过软件来实现测试控制功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。3．无线与有线温控系统——13无线温控系统主要是以无线发射模块为载体来实现数据之间的传送，主要优点是不受空间地域、外部条件的影响；相