无线温度遥测系统1.docVIP

Hefei University 2015年合肥学院电子设计竞赛 项目报告 项目名称： 无线温度遥测 作者姓名： 作者姓名： 作者姓名： 2015年3月16号摘要 基于对远方环境温度探测设计的无线温度遥测系统。本系统由控制器部分、温度采集部分、无线传输部分、设置部分、存储部分、报警部分和显示部分组成，设计以单片机AT89S52为主控核心器件，采用DS18B20数字温度传感器实时采集温度并通过无线传输芯片nRF24L01将采集到的温度数据发送给监测终端，同时终端存储并实时显示当前的温度信息。 关键词：温度遥测 无线传输 红外遥控 实时采集目录 一、引言 1 二、总体设计方案论证与比较 1 2.1设计思路 1 2.2模块方案论证 1 2.2.1控制部分选择 1 2.2.2 温度传感器部分 2 2.2.3无线发送/接收部分 2 2.2.4温度上限声光报警模块 2 2.2.5显示部分 3 三、 系统设计与实现 3 3.1单元电路的设计 3 3.1.1 温度采集电路 3 3.1.2无线传输芯片 nRF24L01及其外围电路 4 3.1.3红外遥控外围电路 5 3.1.4存储部分 5 3.1.5电源部分 5 3.2系统软件设计 6 3.2.1主程序流程图 6 3.2.2子流程图程序 7 四、器材选择方案 7 五、电路原理图 8 六、总结 9 参考文献 9 附录 10 一、引言 通过对赛题的分析和本组成员的讨论，所要设计的无线温度遥测系统应实现以下功能： （1）在五米以外的地点，通过温度传感器采集温度，单片机将数据处理后经无线发射模块将温度数据发送到监测图图 图2 DS18B20温度传感器电路图 3.1.2无线传输芯片 nRF24L01及其外围电路 nRF24L01及其外围电路如图 3，包括nRF24L01芯片部分、稳压部分、晶振部分、天线部分。电压VDD经电容C1、C2、C3处理后为芯片提供工作电压；晶振部分包括Y1、C9、C10，晶振Y1允许值为：4MHz、8MHz、12 MHz、16 MHz，如果需要1Mbps的通信速率，则必须选择16MHz晶振。天线部分包括电感L1、L2，用来将nRF24L01芯片ANT1、ANT2管脚产生的2.4G电平信号转换为电磁波信号，或者将电磁波信号转换为电平信号输入芯片的ANT1、ANT2管脚。 图3 无线传输芯片nRF24L01外围电路 3.1.3红外遥控外围电路 红外遥控常用的载波频率为38kHz，这是由发射端所使用的455kHz晶振来决定的。在发射端要对晶振进行整数分频，分频系数一般取12，所以455kHz÷12≈37.9 kHz≈38kHz。也有一些遥控系统采用36kHz、40kHz、56kHz等，一般由发射端晶振的振荡频率来决定。本系统采用常用的红外遥控器 红外遥控接收可采用较早的红外接收二极管加专用的红外处理电路的方法较好的接收方法是用一体化红外接收头，它将红外接收二极管、放大、解调、整形等电路做在一起，只有三个引脚．分别是+5V电源、地、信号输出。红外接收头的信号输出接单片机的INTO或INTl脚．典型电路如下图所示．图中增加了一只PNP型三极管对输出信号进行放大。 图4 红外接收芯片HS0038外围电路 3.1.4存储部分 本系统采用AT24C02作为存储器件。AT24C02是一个2K位串行CMOS E2PROM，达到掉电后数据不丢失的目的。其内部含有256个8位字节，CATALYST公司的先进CMOS技术实质上减少了器件的功耗。AT24C02有一个16字节页写缓冲器。该器件通过IC总线接口进行操作，有一个专门的写保护功能。 AT24C02支持IC，总线数据传送协议IC，总线协议规定任何将数据传送到总线的器件作为发送器。任何从总线接收数据的器件为接收器。数据传送是由产生串行时钟和所有起始停止信号的主器件控制的。主器件和从器件都可以作为发送器或接收器，但由主器件控制传送数据（发送或接收）的模式，通过器件地址输入端A0、A1和A2可以实现将最多8个AT24C02器件连接到总线上。 3.1.5电源部分 由于无线模块供电为3.3V，不同于单片机5V供电。因此需要将适应单片机工作的5V电源通过电源转换芯片AMS—1117 3.3转换成3.3V供给无线模块使用。 图5 电源模块的电路原理 3.2系统软件设计 3.2.1主程序流程图 图6 主程序流程图 3.2.2子流程图程序 图 7 DS18B20子程序流程图 四、器材选择方案 在这系统中我们所用到得器材如表1所示 表1 器件名 规格 数量（个） 器件名 规格 数量（个） 单片机 STC89C52 2 三极