基于STC单片机的无线温度采集装置设计.pdf

基于STC 单片机的无线温度采集装置设计 王蕴岭 段学习 吴增伟 魏毅 ( 河北沧州职业技术学院） 摘要：针对目前各大型商场、温室、冷库等场所空间大、结构复 供电时工作电流2mA，适用于低功耗便携式仪器仪表。 杂、多点测温布线测量困难的问题，采用多个内置温度传感器的无线 温度采集模块采用Dallas 半导体公司集成温度传感 温度测量装置采集温度监控点的温度，以无线数据通讯方式与主控 器 18B20。DS18B20 是世界上第一片单线数字温度传感 制器通讯传输温度数据，减少了布线难度，易于测温点的扩展、安装 器，测量温度范围为- 55 ℃~125 ℃ ，精度为±0.5 ℃ 。 和调试。 18B20 抗干扰性强，适合于恶劣环境的现场温度测量，支 关键词： 单片机无线传输 温度传感器 持3V~5.5V 的电压范围。 0 引言 无线模块采用NRF24L01 。NRF24L01 是一款新型单 目前各大型商场、温室、冷库等场所温度控制大多采 片射频收发器件，供电电压为DC1.9V～3.6V，工作于 用温度控制器实现恒温控制。这些场所空间大、结构复杂、 2.4GHz～2.5GHz ISM 频段，有125 个频道。内置频率合 多点布线测量困难。无线多点温度采集系统采用多个无线 成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，融合 内置温度传感器的测量装置对多个采集点温度进行监测， 了增强型ShockBurst 技术，其中输出功率和通信频道可 以无线数据通讯方式与主控制器通讯传输温度信息。无线 通过程序进行配置。NRF24L01 功耗低，在以- 6dBm 的功 传输减少了布线难度，易于系统硬件的扩展、安装和调试。 率发射时，工作电流只有9mA；接收时，工作电流为 1 无线温度采集装置的硬件设计 无线温度采集装置分下位机和上位机两部分。下位机 12.3mA，多种低功率工作模式(掉电模式和空闲模式)使节 能设计更方便。系统电路原理图如图2 所示。 由电源模块、无线收发模块、液晶显示模块、温度采集模块 和微处理器单元组成，其系统组成示意图如图1 所示。 图 无线温度采集装置的系统组成 1 微处理器单元选用深圳宏晶公司出品的STC12LE5A 60S2 ，该型号微处理器DC2.2V~3.6V 供电，外部中断唤 醒功耗小于0.1uA 适用于电池供电系统。内置外部低压检 测中断比较器，可用于电池低压报警；内置看门狗（WDT） 电路，集成60KB 程序存储器、1280 字节随机存储器和 图 无线温度采集装置系统电路原理图 1KB 的FLASH 存储器，支持ISP 编程；集成8 路 10 位 2 ADC ，可用于温度、电压等检测；工作频率可达35MHz，抗 上位机与下位机硬件电路设置类似，去掉DS18B20 干扰能力较强。 温度传感器的接口电路，增添了MAX3232CPE 扩展的 电源模块包括充电模块、稳压模块和电池。充电模块 RS232C 接口。RS232C 接口可用于与PC 机的通讯。 采用通用锂电池充电器。当外部电源供电时，充电器为锂 2 无线温度采集装置的软件设计 电池供电并通过LM1117-