基于单片机地无线温度采集系统地.doc

目 录 1 绪论 1 1.1 课题背景 1 1.2 数据采集系统简单介绍 1 2 温度采集系统的设计 3 2.1 系统硬件电路构成 3 2.1.1 单片机部分 3 2.1.2 温度传感器部分 7 2.1.3 LED数码管部分 14 2.1.4 NRF24L01无线数据传输部分 15 2.2 系统软件设计 28 2.2.1 DS18B20 程序的设计 28 2.2.2 数码管显示程序的设计 30 3 串口通信 34 3.1 通信简介 34 3.2 单片机串口通信接口 35 3.2.1 单片机串口结构 35 3.2.2 单片机与PC 机之间电平转换硬件接口 36 3.2.3 单片机串口通信设置及程序设计 38 4 上位机程序设计 41 4.1 Visual Basic 语言简介 41 4.2 串口通信的实现 41 4.2.1 MSComm 控件的操控原则 41 4.2.2 MSComm 的属性 42 4.3 上位机程序设计 42 4.4 数据库设计 45 总结 47 致谢 48 参考文献 48 附录 50 附录1 50 附录2 55 附录3 78 1 绪论 1.1 课题背景 在现代社会的生活环境中，信息扮演着极其重要的角色。所谓信息就是人们即时获得 对自己有用的数据。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与信息打着交道。 自18 世纪工业革命以来，工业发展与是否能掌握技术有着密切的联系。在机械、精密制 造、化工等行业，可以说那时几乎所有的工业部门都不得不考虑着技术领先的因素。但是 进入20 世纪也就是人们说的信息社会的到来技术虽然还是关键的因素，但是获得技术已 经不是靠那种人们基本的手工操作了，信息是获得技术的关键所在，这就要求人们能在第 一时间获得数据。比如在气象部门、航空航天部门、以及现代农业……可以说现代社会生 活的各方面都对实时、即时的数据存在着依赖。今天，我们的生活环境和工作环境有越来 越多称之为单片机的小电脑在为我们服务。单片机在工业控制、尖端武器、通信设备、信 息处理、家用电器等各测控领域的应用中独占鳌头。时下，家用电器和办公设备的智能化、 遥控化、模糊控制化己成为世界潮流，而这些高性能无一不是靠单片机来实现的。采用单 片机来对数据采集进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以 大幅度提高被控数据的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。单片机以其功能 强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化和各个测控领域中必不 可少且广泛应用的器件，尤其在日常生活中也发挥越来越大的作用。温度是环境监测的重要参数,在一些特定的场合常常需要对温度进行监测。很多温度监测环境范围大,测点距离远,布线很不方便。本系统中把温度传感器DS18B20 将采集到的温度值送给单片机进行处理,通过nRF2401 实现远程无线传输,在上位机的控制系统中,采用RS-232口作为计算机与单片机温度数据通信接口。本系统既能准确的测量温度,又能解决测量距离上的问题，基此，本绕基于单片机无线的温度采集系统展开应用研究工作。 1.2 数据采集系统简单介绍 随着自动控制、监测及远程控制的发展，数据采集越来越被广泛应用，如医疗、工业 等方面，数据采集是指将温度，压力，流量，位移等模拟量通过各种传感元件做适当转换 后，再经信号调理、采样、量化、编码、传输等步骤采集，转换成数字量后，传给PC 机 进行存储，处理，显示或打印的过程，相应的系统称为数据采集系统，可分为以下几种： 1.基于通用微型计算机的数据采集系统 将采集来的信号通过外部的采样和A/D 转换后的数字信号通过接口电路送入微机内进行处理，然后再显示处理结果或经过D/A 转换输出，主要有以下几个特点: (1)系统较强的软、硬件支持。通用微型计算机系统所有的软硬件资源都可以用来支持系统进行工作。 (2)具有自开发能力。 (3)系统的软硬件的应用配置比较小，系统的成本较高，但二次开发时，软硬件扩展能力较好。 (4)在工业环境中运行的可靠性差，对安放的环境要求较高；程序在RAM 中运行，易受外界干扰破坏。 2.基于单片机的数据采集系统 它是由单片机及其些外围芯片构成的数据采集系统，是近年来微机技术快速发展的结 果，它具有如下特点: (1)系统不具有自主开发能力，因此，系统的软硬件开发必须借助开发工具。 (2)系统的软硬件设计与配置规模都是以满足数据采集系统功能要求为原则，因此系统的软硬件应用配置具有最佳的性价比。系统的软件一般都有应用程序。 (3)系统的可靠性好、使用方便。应用程序在ROM 中运行不会因外界的干扰而破坏，而且上电后系统立即进入用户状态。 3.基于DSP 数字信号微处理器的数据采集系统 DSP 数字信号微处理器从理论上而言就是一种单片机的形式，常用