HEFEI UNIVERSITY 第八届电子设计竞赛设计报告
题 目 无线温度遥测系统（C题） 成 员 何 义 10电气六班 1005076019 成 员 邓华青 10电气六班 1005076036 成 员 姜 潇 10电气六班 1005076035
2012年 2 月 27日目录 摘要: ............................................................................................................................................................ - 0 - 1引言 ........................................................................................................................................................... - 0 - 2 系统设计方案 .......................................................................................................................................... - 0 - 2.1设计思想 ........................................................................................................................................ - 0 - 2.2 可行性方案 ................................................................................................................................... - 1 - 2.3 系统组成模块 ............................................................................................................................... - 2 -
3 技术路线 .................................................................................................................................................. - 3 - 4各模块设计 ............................................................................................................................................... - 6 - 4.1 系统硬件电路设计............................................................................................................................ - 6 - 4.1.1温度数据发射电路 ..................................................................................................................... - 6 - 4.1.2温度数据接收电路 ..................................................................................................................... - 7 - 4.1.3温度数据测量电路 ..................................................................................................................... - 7 - 4.2 系统软件设计 ................................................................................................................................... - 8 -
5电源部分 ................................................................................................................................................... - 8 - 6电路原理图 ............................................................................................................................................... - 9 - 7 器材选择方案 ........................................................................................................................................ - 11 - 8总结 ......................................................................................................................................................... - 12 - 9 参考文献 ................................................................................................................................................ - 13 - 附录1 单片机最小系统原理示意图 ....................................................................................................... - 14 - 摘要: 文章介绍了一种基于单片机STC89C52为控制核心的的遥控遥测系统的设计，根据设计其温度传感器DS18B20采用单总线协议、直接将被测环境的温度转化成数字信号的特点，实现了环境温度的实时监测和无线传输数据、显示被测温点数据温度及声光上限报警。整个系统由温度数据采集模块、数据发射模块、数据接收模块、显示模块、声光上限报警模块等若干部分组成。完成了实时监测环境温遥测的基本要求部分的全部功能指标和发挥部分中绝大部分的功能指标。
关键词：单片机 温度传感器 无线发射芯片
1引言 温度遥控遥测是远程实现对温度的测量与控制，特别适合那些环境恶劣，测量人员不容易接近的场合，近年来在工农业生产中应用广泛。数字化温度传感器DS18B20直接将环境的温度信号转变为数字信号，以数码管方式串行输出，当其与无线发射芯片NRF24L01相互传输数据，且NRF24L01将数据以无线电磁波的形式发送出去，接受模块则将数据传送给单片机处理。则从被测的环境温度就可以精确地计算出来。本系统正是基于此原理完成具有实时温度检测的无线温度遥测系统的设计。
2 系统设计方案 2.1设计思想 为了实现无线温度的遥测，则该系统中需要包含温度测量模块、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。各个模块的组合如下图所示： 图2-1 数据发射与接收 2.2 可行性方案 1、测量温度传感器选择方案 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 －55℃～＋125℃，在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。
2、显示温度数据模块选择方案 温度数据的显示模块我们一共有两种选择方案，分别是：数码管显示，LCD1602液晶屏显示： 方案一: 采用通用的LED数码管，这样显示的相对来说要简单许多。对程序的编程也相对来说较方便。但是，数码管占用的IO口较多。 方案二: 1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了160个不同的点阵字符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码。这样在显示温度数据的时候就比较的直观同时在一定程度上也增加了字符的丰富感。比如大写的英文字母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”。 方案三：采用LCD12864显示，带中文字库的128X64是一种具有4位/8位并行、2线或3线串行多种接口方式，内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形液晶显示模块；其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集.利用该模块灵活的接口方式和简单、方便的操作指令，可构成全中
无线发送电路 温度数据发生接收数据 信号识别 数据存储显示及上限报警 无线接