无线温度遥测系统1[技巧]

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1、JL亠aUH4A亠HefeiUniversity2015年合肥学院电子设计竞赛项目报告无线温度遥测项目名称:作者姓名:作者姓名:作者姓名:2015年3月16#摘要基于对远方环境温度探测设计的无线温度遥测系统。木系统由控制器部分、温度采集部分、无线传输部分、设置部分、存储部分、报警部分和显示部分组成，设计以单片机AT89S52为主控核心器件，采用DS18B20数字温度传感器实时采集温度并通过无线传输芯片nRF24L01将采集到的温度数据发送给监测终端，同时终端存储并实时显示当前的温度信息。翼前词：温度遥测无线传输红外遥控实时采集目录

2、—、弓丨言二、总体设计方案论证与比较2」设计思路12.2模块方案论证12.2.1控制部分选择12.2.2温度传感器部分22.2.3无线发送/接收部分22.2.4温度上限声光报警模块32.2.5显示部分3三、系统设计与实现33.1单元电路的设计33.1.1温度采集电路33.1.2无线传输芯片nRP24L01及其外围电路43.1.3红外遥控外围电路53.1.4存储部分63.1.5电源部分63.2系统软件设计73.2.1主程序流程图73.2.2了流程图程序8四、器材选择方案8五、电路原理图9六、总结10参考文献10附录11—、引言通过对

3、赛题的分析和木组成员的讨论，所耍设计的无线温度遥测系统应实现以下功能：（1）在五米以外的地点，通过温度传感器采集温度，单片机将数据处理后经无线发射模块将温度数据发送到监测终端。（2）接收模块接收、解调出无线数据，经单片机对接收到得温度信息进行处理并通过LCD液晶屏实时显示。（3）监测终端有友好人机界面，方便对各监测点上限温度设置和关闭声光报警等操作。二、总体设计方案论证与比较2.1设计思路基于以上分析，将系统设计为温度检测模块、数据预处理模块、无线发射与接收模块、数据处理模块、数据显示与温度上限报警模块具体的实现方案如系统主框图1

4、所示：2.2模块方案论证2.2.1控制部分选择方案一：釆用FPGA作为系统的控制器。FPGA可以实现齐种复朵的逻辑功能，所有数字逻辑器件集小在一块芯片上，体积小，稳定度高。同时，FPGA可用EDA软件仿真调试，易于进行功能扩展。但FPGA引脚较多，布线复朵，成木偏高，结合分析木系统要求如果采用FPGA作为控制器利用率不高，造成资源浪费。方案二：采用单片机作为控制器。单片机使用简单，软件编程灵活。选用Atmel公司AT89S52做为主控制器件。AT89S52的主耍性能参数：低功耗、高性能CM0S8位微控制器,32个可编程I/O口，三

5、个十六位定时、计数器，八个中断源等。足够满足本系统要求，而且价格低廉。经比较，此系统采用方案二。2.2.2温度传感器部分方案一：使用热电偶温度传感器。它测量精度高（热电偶直接与被测对象接触，不受中间介质的影响），测量范围广（常用的热电偶从-50~+1600£均可连续测量）。在使用时,它能将温度信号转换成热电势信号，通过电气测量仪表的配合，就能测量出被测的温度。方案二：使用数字型DS18B20温度传感器。它是单线接口方式，在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯；测温范围一55°C〜+125°C,在

6、10---50°C范围内精度高达0.1。C；支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上；且在使用中不需要任何外围元件。DS18B20“一线总线”数字化温度传感器”在与微处理器连接吋仅需要一•条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。测温范围一55°C〜+125°C,温度传感器可编程的分辨率为9^12位。支持多点组网功能，在使用屮不需要任何外围元件，工作电源：3〜5V/DC。基于以上分析，我们采用方便实用的数字温度传感器DS18B20。2.2.3无线发送/接收部分本模块采用了Nordic公司nRF24L01高

7、速无线收发芯片设计了无线数据传输的，设工作于PC串口等多种模式下。它是一款单片射频收发芯片，工作于2・4~2・5GHzISM波段，芯片内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器和调制解调器等功能模块，输出功率和通信频道可通过程序进行设置。芯片能耗非常低，支持多种低功率工作模式，节能设计很方便。当射频通信的速率为1Mb/s、250kb/s时，在实验室条件下，lOm之内可以保证数据准确可靠的传输。在空旷地带，实现可靠通信的距离可达到40mo因此适用于多种无线通信场合。nRF24L01芯片冇四种工作模式，分别为收发模式、配置模式、空闲模式和

8、关机模式。本系统采用nRF24L01芯片，主要使其工作于收发模式，与从机控制模块配合工作，以完成对温度数据信号的发送、接收功能。2.2.4温度上限声光报警模块声音报警我们选择蜂鸣器来达到报警目的，光提醒我们选择体积小、亮度高等优点的led发光二极管