《毕业设计论文基于无线收发芯片nRF905的温度测量系统设计及实现上位机部分》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计论文基于无线收发芯片nRF905的温度测量系统设计及实现上位机部分（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于无线收发芯片nRF905的温度测量系统设计及实现（上位机部分）摘 要在工业生产过程中，需要严格要求现场环境的标准性和可行性，对电压、电流、温度、湿度、气压等各种环境参数需要实时的测量以及控制。温度是一个非常重要的物理量，温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题，因此对温度的检测的意义很重要。但是在很多场合有线传输排线复杂，无线传输是一种将有效数据传输至远方的一种有效方法，所以使用无线传输的测温系统可以对生产环境的温度进行无线采集并且能够使操作员可以远距离实时了解被测现场的温度变化情况。本文主要介绍了基于温度传感器DS18B20和无线收发模块nRF905的无线温度采集设
2、计和实现方法，本系统是通过单片机控制来实现对周围环境的温度进行测量和无线传输。它是以STC89C52RC单片机为控制单元，以温度传感器DS18B20为温度采集器件，以无线收发模块nRF905完成数据的无线传输，用数码管进行显示，实现温度的测量、无线传输、显示，就是一套通过无线方式实现温度的远程采集的完整系统。本文详细论证了实现温度数据采集与无线传输方案的设计的总体架构，阐述了系统的硬件电路结构和完成各项功能相关的软件设计。关键词：STC89C52RC，nRF905，温度采集，无线传输Design and Realization of Temperature Measurement System
3、 Based on Wireless Transmission Chip nRF905 (Host Part)ABSTRACTIn the industrial production process, it needs strict requirements of standard and feasibility for the voltage, current, temperature, humidity, air pressure, etc. Various kinds of environmental parameters require real-time measurement an
4、d control.Temperature is a very important physic, temperature control error could cause a production safety, product quality, product yield and so on a series of problems, so the significance of temperature testing is very important.On many occasions cable transmission lines and wire transmission li
5、nes are complex to transfer a valid data to the distance, so using wireless transmission in temperature measuring system can let temperature be collected and sent based on wireless chip and the distant operator can measure the real-time temperature changes.This article mainly introduce the temperatu
6、re measuring design and realization method based on temperature sensor DS18B20 and wireless transmission chip NRF905, the system is designed through the temperature measuring and wireless transmission controlled by t he single-chip microcomputer.It is a wireless temperature measuring system using ST
7、C89C52RC microcomputer as the control unit, the temperature sensor DS18B20 for temperature measuring devices ,wireless transmission chip nRF905 for the valid data wireless transmission and a digital tube for the display, realize temperature measurement, wireless transmission and display.This paper d
8、emonstrates temperature measuring and wireless transmission design, expounds the general framework of the system hardware circuit structure and software design.Key words: nRF905,data acquisition,wireless temperature measurement目 录摘要IABSTRACTII1 引言11.1 课题的背景和意义11.2 无线测量的发展现状及发展趋势11.3 本文研究的研究内容以及实现方法3
9、1.3.1 研究内容31.3.2 实现方法31.4 本论文结构42 无线通信的开发介绍52.1 无线通信技术的选择52.2 无线通信技术的发展与现状52.3 器件的选择及介绍82.3.1 无线收发芯片的选择82.3.2 主要器件的介绍102.4 本章小结193 系统总体设计213.1 系统方案论证213.2 系统电源方案设计213.3 无线测温系统的功能描述233.3.1 单片机STC89C52RC主控单元233.3.2 无线传输接收端233.4 系统硬件设计233.4.1 单片机硬件电路设计233.4.2 无线收发模块243.4.3 电源转换模块243.4.4 掉电告警模块253.4.5 数
10、码管显示模块263.4.6 蜂鸣器报警模块263.4.7 系统总体电路图273.5 本章小结274 系统软件设计294.1 系统软件总体架构设计294.1.1 底层驱动层294.1.2 界面层294.1.3 应用层294.2 无线接收端系统程序设计304.3 LED驱动子程序的设计314.3 单片机应用子程序的设计334.4 STC89C52RC单片机的主程序的设计334.5 本章小结345 总结与展望355.1 课题总结355.2 展望35致谢36参考文献37附录38附录39附录401 引言1.1 课题的背景和意义在工业生产过程中，需要严格要求现场环境的标准性和可行性，对电压、电流、温度、湿
11、度、气压等各种环境参数需要实时的测量以及控制。温度是一个非常重要的物理量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程，温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题，因此对温度的检测的意义很重要。同时在一些农业大棚中，大棚中的温度对植物的生长有些很大的影响，对大棚温度的采集和传输存在的一定的重要性。但是在很多场合使用都是有线传输方式，但是有线传输排线复杂而且在线路损坏时修复难。随着射频、集成电路技术的发展，无线通信功能的实现更容易，数据传输速率更快，抗干扰能力更强。无线数据传输与有线数据传输相比，有诸多优点：一是成本低
12、，省去大量布线；二是建网快捷，只需在每个终端连接无线数据传输模块和架设适当高度天线；三是适应性好，可应用于某些特殊环境；四是扩展性好，只需将设备与无线数据传输模块相连接，在进行后期设备添加时不需太多的线路布置和软件配置。无线传输是一种将有效数据传输至远方的一种有效方法，所以使用无线传输的测温系统可以对生产环境的温度进行无线采集并且能够使操作员可以远距离实时了解被测现场的温度变化情况。1.2 无线测量的发展现状及发展趋势数据采集技术是信息科学的重要组成部分，已广泛应用于工业等各个领域。在数据传输方式上，目前数据采集系统基本上是使用有线方式进行数据的采集及传输，有线方式的数据传输速度快，可靠性高且
13、运行稳定，能满足大多数情况的需要；由于有线方式其应用受现场环境和应用对象的限制，无线传输方式成为现今数据采集的主要研究方向。无线单片技术利用射频方式进行非接触双向通信自动识别对象并获取相关数据，具有精度高环境适应能力强传输范围广信息量大等优点。近年来，无线单片技术已被广泛应用于工业自动化商业自动化等众多领域。随着无线射频技术、微电子技术及集成电路技术的进步，无线通信的实现成本越来越低，传输速度越来越快，可靠性越来越高。短距离无线通信技术是近年来的研究热点，短距离无线技术可以解决某些无法或不便布线的环境下的数据采集问题，以及解决有线网络带来的布线麻烦、不易维护等缺点，短距离无线技术可轻松实现多路
14、数据采集。随着计算机技术的发展和集成电路技术在信号处理中的广泛应用，现代的测量系统在数字信号处理方面的能力也大大加强了，形成了数字化测量技术。数字化测量就是借助于各种类型的传感器检测外部世界的各种信号，并转换成电信号，然后进行信号调理和A/D转换，使之转换成为能够在数字系统中进一步处理的数字信号。具体来说，就是将温度、湿度、气体密度等物理信号转化为数字量。目前，传感器正不断朝着多功能性和智能性方向发展。无线测量技术就是将集成测量技术与无线射频技术结合，测量温度、湿度等环境参数并利用无线技术进行数据传输。目前，已经将传感器技术和新兴的无线通信技术相结合，力图通过数据传输的无线化来达到智能家居中布
15、线不便时对室内生活环境指标数据的采集。随着计算机技术、通信技术、网络技术、控制技术和信息技术的迅猛发展与提高，人们对所居住的环境提出了更高的要求，在这种形势下发展出了“智能家居”这一概念。目前，智能家居通常被定义为利用通信、网络和综合布线技术，通过家庭信息管理平台将与家居生活有关的各种子系统有机地结合的一个系统。智能家居首先要实现对所有家电设备和家居环境的监视，满足家居网络与外界进行通信的要求，实现家庭的远程监控和信息的交换。智能家居的最终目的就是满足人们对安全、舒适和方便的现代生活理念的追求。智能家居中，对当前环境状况的监测分析是首要的，无线数据采集系统即是针对智能家居中对室内生活环境指标如温度和湿度等进行采集分析的解决方案。近年来，智能控制技术已取得了突飞猛进的发展，并日益显示出其重要价值。智能控制已成为多种学科的综合与集成，吸引了全球不同领域、不同学科的众多专家学者，进行着广泛的研究工作，并不断探索新的方法、新的理论和新的有效的实际应用。人们正在努力使用智能控制技术进入工程化和实用化的阶段，智能控制已渐渐渗透到人们生产、生活的各个领域，成为人们生活的重要组成部分。随着科学技术的发展和社会的进步，电子技术、计算机技术等的革新，无线测量技术必定会广泛应用于各领域，智能控制必将迎来发展的新
