无线温度遥测系统c题

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1、合肥学院第七届电子设计竞赛报告作品名称：无线温度遥测系统学校全称：合肥学院系别班级：08级电子信息与电气工程系队员姓名：08电子<3>班胡光080507024008电子<3>班刘扬080507024408电子<3>班程坤0805070263无线温度遥感系统摘要：本系统是基于80C52单片机和无线传输模块设计的无线温度遥测系统。温度测量采用的是DS18B20温度传感器；无线数据传输是基于FSK调制解调，抗干扰能力强的NRF24L01无线收发芯片；系统为低功耗设计。关键字：无线通信DS18B20单片机一、引言在

2、许多场合需要将传感器节点直接放置在目标地点进行现场的数据采集，这就要求传感器节点具有无线通信的能力。同时，由于无线传感器通常使用电池作为能源，所以，它对能耗要求也比较高。无线温度遥感系统可以实现主机端与传感器节点之间的通信，并且通过选用低功耗的芯片和对软件的低功耗设计，也可以实现低功耗的目标。1.1．基本要求（1）测温范围10℃～65℃，误差<0.5℃；（2）显示位数3位，分辨率0.1℃；（3）测温点到接收点距离>2米；（4）可设置温度上限报警；（5）接收点显示测温点数据及声光上限报警信号；1.2.发挥部分

3、（1）遥测距离>5米；（2）误差<0.2℃；具有温度补偿功能；（3）具有特色与创新；（4）测量温度速率小于1秒；（5）多路测量；二、系统设计2.1系统方案选择方案一：用ATmega8单片机作处理器和相关温度检测、无线收发、液晶显示和上限报警电路组成无线温度遥测系统。其中ATmega8单片机性能稳定，处理速度较快。方案二：用STC89C52单片机作处理器和相关温度检测、无线收发、液晶显示和上限报警电路组成无线温度遥测系统。STC89C52单片机8k片内程序存储器（ROM），对于无线温度遥测系统足够，而且性能相

4、对也比较稳定。ATmega8单片机较之STC89C52单片机性能较为优越，针对所做无线温度遥测系统两者都够用，不过考虑到经济方面因素，STC89C52单片机相比之下比较便宜，经济适用。所以最终系统方案选择方案二。2.2系统总体设计LCD显示及上限报警STC89C52单片机2STC89C52单片机1温度传感器DS18B20无线收发芯片2NRF24L01无线收发芯片1NRF24L01系统总设计结构图所设计的无线温度遥测系统主要由以下几部分组成：温度测量部分、无线发射部分、无线接收部分、LCD显示部分以及操控部分

5、。2.3器件选择方案2.3.1温度传感器方案一：可以采用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，再将随被测温度变化的电压或电流采集过来，进行A/D转换后，用单片机进行数据的处理，在显示电路上就可以将被测温度显示出来，这种设计需要用到A/D转换电路，电路比较麻烦。 方案二：进而考虑到温度传感器，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这比较容易想到，可以采用一只比较常用的温度传感器DS81B20，其工作电压范围：3.0～5.5V，测温范围：－55℃～＋125℃，测温分辨率最高可达0.0625℃，此传感器可以很容

6、易的直接读取被测温度值，进行转换，并且其价格比较便宜，符合设计要求。 从以上两种方案，很容易看出，采用方案二，电路比较简单，软件设计也比较简单，价格低廉，要求功能可完全实现，故采用方案二。温度检测电路图2.3.2无线收发芯片方案一：采用PTR2000，它的优点是工作频率稳定可靠、外围元件少、功耗低。不过它的价格较为昂贵，相比不适用于实验的选用。方案二：选用NRF24L01，它采用FSK调制解调技术，抗干扰能力强，,频率稳定性好，工作电压在+3V～5V之间。所需外围元件较少，并可直接接单片机串口。而且价格较为

7、便宜，符合要求。相比较之下，NRF24L01可以实现要求，加之经济，所以选择NRF24L01更为适合。无线收发电路图NRF24L01收发模块2.3.3LCD显示屏方案一：采用12864液晶显示屏，其价格不高，适用于各类仪器，小型设备的显示领域。方案二：采用1602液晶显示屏，其价格便宜，是比较常用的工业字符型液晶。方案三：采用四位一体数码管，其价格便宜，较为常用。考虑到我们需要的用途是温度的显示，三者皆可以达到显示要求，12864相对而言贵，排除。而数码管和1602显示屏两者相比基本相当，价格相差也不大，考

8、虑到显示效果和价格，我们选用了一块1602显示屏作为接受端的温度数据显示；采用了一块四位共阴数码管作为发送端的温度显示。1602液晶显示电路图与四位数码管（LED1、LED2、LED3、LED4）2.3.4电源设计电源需供给STC89C52单片机、1602液晶显示器、NRF24L01发射电路模块、NRF24L01接收电路模块所需的不同电压。电源电路原理图如下所示，三端稳压芯片L7805CV、ASM11117—3.