温度检测系统无线传输的设计

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1、温度检测系统无线传输的设计摘要：将远距离温度数据采集技术和无线数据传输技术相结合，很好地应用于工业测控系统中，提高了测控系统的灵活性，数字式温度传感器系统的设计与制作。同时解决了现代测控技术在环境恶劣地区等不宜连线环境中应用的技术难题。关键词：数据采集无线传输数字式温度传感器DS18B20目录1前言21.1无线通信技术的发展21.2课题内容42系统方案的选用52.1系统总体方案52.2接收端方案63传感器73.1控制器选择及介绍73.2单总线技术123.3传感器模块设计133.4无线收发模块设计164数据接收端204

2、.1单片机最小系统设计204.2显示模块电路设计204.3PC机通信接口设计214.4系统硬件抗干扰技术235系统硬件图256系统软件256.1温度数据采集端软件设计256.2数据接收端软件设计28参考文献30致谢31附录主要程序341前言1.1无线通信技术的发展作为现今大力发展的无线接入技术，大体上可分为移动式接入和无线方式的固定接入两大类。1．  移动无线接入技术：此类技术主要指用户终端在较大范围内移动的通信系统的接入技术。这类通信系统主要包括以下几种：集群移动无线电话系统：它是专用调度指挥无线电通信系统，它在我

3、国得到了较为广泛的应用。集群系统是从一对一的对讲机发展而来的，从单一信道一呼百应的群呼系统，到后来具有选呼功能的系统，现在已是多信道基站多用户自动拨号系统，它们可以与市话网相连，并于该系统外的市话用户通话。如警察、消防、公交、出租、矿山等蜂窝移动电话系统：70年代初由美国贝尔实验室提出的，在给出蜂窝系统的覆盖小区的概念和相关理论之后，该系统得到迅速的发展。其中第一代蜂窝移动电话系统：指陆上模拟蜂窝移动电话系统，主要特征是用无线信道传输模拟信号。第二代则指数字蜂窝移动电话系统，它以直接传输和处理数字信息为主要特征，因此

4、具有一切数字系统所具有的优点，代表性的是GSM、CDMA、3G。卫星通信系统：采用低轨道卫星通信系统是实现个人通信的重要途径之一，现在有美国Motorola公司的“铱星”计划，日本NTT计划，欧洲RACE计划，整个系统由三个部分构成：系统的主要部分是卫星及地面控制设备，关口站，终端。无线寻呼系统，如BB机无绳移动通信系统（小灵通）2．固定接入无线技术：其英文各为FixedWirelessAccess，简称FWA，它是指能把从有线方式传来的信息（语音、数据、图象）用无线方式传送到固定用户终端或是实现相反传输的一种通信系

5、统，按上述定义，它应该包括了所有来自公共电话网的业务并用无线作传输方式送到固定用户终端的系统，与移动通信相比，固定无线接入系统的用户终端是固定的，或者是在极小范围内。从某种意义上讲，BlueTooth、IrDA、Wi-Fi、Zigbee、WiMax等。1.2课题内容温度检测与无线传输系统是无线通信技术在温度数据无线传输方面的一个具体应用。该系统属于无线通信系统，设计的最主要内容是对其完成功能得各部分硬件电路设计和系统软件设计。设计时应注意以下几方面：①选用温度传感器时，应重点考虑测量精度高，抗干扰能力强，稳定性好，信

6、号易于处理、传送，安装方便，维护简单的器件。②在硬件设计时，结构要尽量简洁实用、易于实现，应尽量使用各种总线技术，以节约系统有限的I/O资源，使系统电路尽量简单。③在硬件电路和软件程序设计时，一定要增加抗干扰措施，提高系统的抗干扰能力，保证系统稳定性。④软件设计必须要有完善的思路，要充分考虑到各传感器和无线收发器的时序，做到程序简单，调试方便。⑤通过软件设计，尽量降低无线数据传输过程中的误码率。2系统方案的选用2.1系统总体方案基于单片机的温度检测与无线传输系统由多个传感器节点和数据接收端两个部份成，之间通过无线信道

7、通信。传感器节点负责温度数据的采集和发送；数据接收端负责数据的接收和处理。系统整体结构框图如图2-1所示。传感器节点1RS232接口外部网络CAN接口传感器节点2传感器节点3传感器节点4传感器节点N数据接收端PC机图2-1系统总体结构框图传感器节点主要由传感器、微处理器和无线收发模块构成。传感器将转换后的数字信号送往无线模块打包发出，数据接收端主要由无线收发模块、微处理器构成。数据接收端接收到采集节点发送的数据后，将数据按照通信协议拆包，取出里面的有效数据并通过数码管显示温度值，再通过串口发送给计算机存储，并通过接口

8、电路发送给外部网络。系统硬件实现简单，传感器节点和接收端均采用无线收发一体芯片，微处理器可以采用射频芯片内部集成的51系列单片机。数据接收端与计算机通过串口通信。由于CAN总线的稳定性及其在工业数据传输网络中的广泛应用，系统采用CAN接口作为基站与外部网络的通信接口。在低功耗要求方面，本系统通过选用大容量电池、低功耗电子元器件及制定合理的无线通