开题报告_基于24L01的无线温度检测系统研究
基于nRF24LE1的无线温度监测系统
基于nRF24LE1的无线温度监测系统
潘晓宁;郑芙蓉
【期刊名称】《深圳信息职业技术学院学报》
【年(卷),期】2010(008)004
【摘要】无线温度监测系统实现了短距离分布式的多点温度监测功能,系统温度监测、收集及处理模块由nRF24LE1、DS18B20和STC12C5A32等构成,nRF24LE1是目前世界上最小、集成度最高的单片超低功耗2.4G射频系统芯片,DS18B20是单线数字化智能集成温度传感器,STC12C5A32是新一代双串口低功耗增强型51单片机,由以上核心器件构成有线与无线相结合的联网系统在文中给出了系统功能和软硬件设计方案,通过对实际系统的测试和运行,已实现了短距离多点温度数据采集、无线传输和集中监测的功能.
【总页数】6页(P67-72)
【作者】潘晓宁;郑芙蓉
【作者单位】深圳信息职业技术学院电子通信技术系,广东,深圳,518029;深圳信息职业技术学院电子通信技术系,广东,深圳,518029
【正文语种】中文
【中图分类】TP271
【相关文献】
1.基于nRF24LE1的无线表决器设计与实现 [J], 王冬冬;李国勇
2.基于nRF24LE1的高压开关柜动静触头无线温度监测系统设计 [J], 智兆华;刘文
学;李文朝;耿晓娟
3.基于nRF24LE1的抗干扰无线视频监控系统的设计 [J], 张双庆; 周剑扬; 董洪均
4.基于NRF24LE1无线猪体温测量系统的研究与设计 [J], 王龙;张思豪
5.基于nRF24LE1的无线报警系统设计与实现 [J], 董一伯;郑重;刘久文;李胤
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基于NRF24L01的无线温湿度监控系统
因此在 软 件实 现最 重 要 的是 时 序 的 匹配 ＋本 系统 的 Ｇ Ｇ１ Ｐ ３完 成 ．而 Ｃ Ｅ选 用 Ｉ 引 脚 Ｇ Ｇ ４ 由 于 Ｏ Ｐ １ ３ ２４ ｉｕ 实现 的方 法 为 ： 置 一个 １ｕ 的 的延 迟 函数 （ 用 空 ￥ Ｃ ４ ０ 是 装 载 了 Ｌｎ ｘ系 统 ． 因 此 需 要 编 写 设 ０ｓ 利 操作实现 ） ＋在 数 据 采集 的过 程 中循 环 检测 Ｌ Ｃ １３ Ｎ Ｆ ４ ０ 在 Ｌｎ ｘ下 的驱动 Ｐ ２ ０ Ｒ ２Ｌ ｌ ｉｕ 在 驱 动 的实 现过 程 中 ．采用 了 Ｌｎ ｘ内核 中 自带 ｉｕ 的 Ｐ 。 态 ． 迟 １ｕ 并计 数 ， 样 的方 式 实 现 时序 ００状 延 ０ｓ 这 的 Ｓ Ｉ 动做 主体 的数 据传 输 。此外 自行单 独 编 写一 Ｐ驱 匹 配。除 把握 时序外 ， 还需 要 注意 三点 ： １ 、每 次采 集 到 的数 据都 是 上 一次 的模 块 采集 的 ， 个 控 制 Ｇ Ｇ ３和 Ｇ Ｇ１ Ｐ １ Ｐ ４电压 的驱 动 。 驱 动控 制 Ｓ Ｉ 该 Ｐ
中断方 式 。 本 系统 中通 过对 Ｎ Ｆ ４ ０ 的 寄存器 设 置 ．将 地 ｌ 。各 个节 点在 不 工作时 ， 融 ∞ ｌ Ｒ ２Ｌ ｌ ５ Ｎ 无线模 块 都设 置 址 和数 据 的格式 设置 为 ： 址 宽度 为 １ 字节 地 个 转发 节 为 待祝模 式 。 是转发 节点 和分 节点是 闯 歇性待 机 ， 但 具 点 发送 穗 主控 节 点接 收时 有效 数 据宽 度为 ３ 字 节 ｌ 主 体 的实现 过 程是 ： 节点在 向转 发节 点 发送 完数 据 后 ， 分 节 点发 送与转 发节 点 的通 信 以及根 节 点对 分节 点 的命 转 入接 收状 态 。 等待 上 位机 的命 令 ， 等待 上 限 为 ５ ， ｓ 超 令效 数 据位均设 置为 ６字节 其 中主控 节 点地址 为 １ 过 转入 待 机 状 态 。 机 ３ ｓ ， 次 进 入 接 收状 态 ， ６ 待 Ｏ后 再 同 ｓ 以此循环 。 位 ０ 转发 节点 地址 格 式 是 ： 。 １个不 为 ０的字 节＋ 字 节 样 的等待 上 限为 ５ ， ｌ ０ 分节 点为 ： ， 转发 节点 的第 一字 节地 址＋ 字 节不 为 ０ １ 。 命令 数据 格式 的设 定 ：主 节点 向转 发 节点 发送 的 转 发 节点 向主 节点 发 送 数据 时数 据 的格 式 设 置为 ： 先 数据 表示 需要更 新 转发 节点 所辖 的分 节 点 ．其 中发送 低地 址数 据 ． 后 高地址 数 据 。 然 每个 地址 的数 据 中湿度 ６字节 的 Ｏ表 示 所辖 节点 全 部更 新 ，如果 只是 更 新其 在前 温 度在后 。 ３ 字 节 为 Ｃ Ｃ校验 值 。 第 ｌ Ｒ 分节 点 与转 中 的一 部 分 则是 以这样 的方 式转 换 ： 四位 表示 一 组 每
基于nRF24L01的无线智能温度监测系统
数据输出 00FA 0032 0001 0000 FFFF FFCE FF92
微处理模块将监测到的温度和电压以及监测时间等数据 打包处理，通过 nRF24L01 无线收发模块发送至数据集中器; 键 盘可查询各记录值和设置各种工作参数，如设定和修改温度和 电压的报警界限，当监测值超出设定界限时，蜂鸣器发声，当然 各种设置也可通过计算机管理系统的控制命令来完成; 时钟电 路用于记录监测时间。存储模块用于存储多个时刻监测的温 度、电压和时间值，方便历史查询; 数码管显示器用于显示当前 温度和当前电池电压，以及显示人机交互等信息。 2． 2 数据集中器硬件设计
201chnique and Sensor
2011 No. 12
基于 nRF24L01 的无线智能温度监测系统
李 闪，黄小莉，胡 兵，刘希军
( 西华大学电气信息学院，四川成都 610039)
摘要: 提出了一种以无线传输模块 nRF24L01 和数字温度传感器 DS18B20 相结合的无线智能温度监测系统的设计方
( 2) 温度采集器管理。通过采集器管理功能模块，系统管 理软件可完成对采集器报警电压和报警温度的设置以满足不 同监测点对温度监测报警标准的需求。采集方式可设置不同 的方式，如定时采集、连续采集、实时采集等; 采集器数据查询 可对采集器保存的历史数据读取，当数据库数据毁坏时可通过 此方式查询到前一段时期的数据; 采集时钟校正可将各采集器 的工作时间与系统时间同步。
0 引言 目前温度数据的采集方式可分为有线方式和无线方式［1］。
有线方式主要通过 RS － 232、RS － 422、RS － 485、CAN 总线等来 实现采集器的控制和温度数据的传输。这种方式在现场组网 应用中不仅布线 繁 琐，费 用 较 高，且 出 现 问 题 时 不 易 排 查。 无 线方式可通过 GPRS、CDMA 等远距离无线传输。此种方式数 据传输稳定可靠，但是成本过高。
基于NRF24L01的智能无线温度测量系统设计
０ 引
言
在 粮库温控 系统 、 冷库 温 控 系统 、 能化 建 筑 监控 系 智 统、 中央空调系统 等众多应 用领 域都 需要 多点 温度 测量 技 术Ｌ 。传 统的有线 多 点 温度 测 量 系 统 ， 便 于 布设 、 护 １ 不 维 和更 新 。ＮＲ ２ Ｌ １是 Ｎｏ ｄｃ公 司 提 供 的 一 款 工 作 在 Ｆ４ ０ ｒｉ ２４ＧＨｚ ． 的无 线 通 信 芯 片 ， 用 ＧＦ Ｋ 调 制 ， 部 集 成 采 Ｓ 内 Ｎｏｄｃ的 Ｅ ｈ ｎｅ ｈ ｃ Ｂ ｒｔ协 议 ， 信 速 度 达 ｒｉ ｎ ａ ｃｄ Ｓ ｏ ｋ ｕｓ 通 ２Ｍｂ ｓ提 供 标 准 Ｓ Ｉ 方 便 与 微 控 制 器 接 口， 合 ｐ， Ｐ， 结
赵
天津
瑞
３０７） ０ ２ Ｏ
摘
要 ：介绍基于 Ｓ Ｃ ９ ５ 单片机、 Ｆ ４ ０ Ｔ ８Ｃ １ ＮＲ ２ Ｌ １射频芯片和 Ｄ １Ｂ ０数字温度传感器的智能无 线温度测量系统 的 Ｓ８ ２
设计 ， 并对系统实际运行的结果数据进行测试分析 。针对传统有线温度测量 系统布线麻烦且成本高 ， 布局 固定不能移 动的缺点 ， 将短距离无线通信技术应用 到分布式温度测量 ， 实现了多点分布式温度测量 与数 据传输 ， 并在 自己设计的 智能节点基础上 开发 自己的通信协议 ， 最终构成一个全方位分布式的智能无线测温网络。本 系统易于安装 和维护 ， 可 实现规定范围内全方位的温度测量 。
辩 豳
蛳
ＥＴＮ ＭＳ量ＴＥＮ Ｏ２年２ ＬＲＩ 测Ｍ ＣＯ Ｙ０ 第 Ｅ Ｏ电ＡＲＥ 术ＨＩ ３２ Ｃ Ｃ子 ＥＮＴ 第０ 月 Ｕ 技 Ｏ ３ Ｅ １ 期 卷
基 于 Ｎ ２ Ｌ １的 智 能 无 温 度 测 量 系统 设 计 ＲＦ ４ ０ 线
毕业论文基于nRF2401模块的无线温度监测系统设计说明
基于nRF24L01模块的无线通信系统设计摘要温度是一个非常重要的参数。
在工业、医疗、军事和生活等许多地方，都需要用到测温装置来检测温度。
传统直接布线测量不满足要求，特别是在某些环境恶劣的工业环境和户外环境，通过直接布线测量不现实。
因此采用无线传输温度检测尤为必要。
目前有些设计能够实现无线温度采集，但价格过高是其最大的缺点。
在实际温度控制过程中既要求系统具有稳定性、实时性又需要降低功耗。
因此设计一种低功耗的无线温度检测系统很有意义。
本文提出一种采用单片机AT89S52控制DS18B20实现的无线温度测量系统。
通过简单的无线通信协议，实现可靠性与功耗平衡，该系统能实现对温度的检测，能够同时进行温度检测，是可以实现远程控制的无线温度检测系统。
低功耗、实时性的无线温度检测是该设计的最大特点。
无线传输采用nRF24L01模块传输。
该系统结构简单，可靠，功耗较低，成本低，是一种无线传感器的解决方案。
关键字：单片机 AT89S52 无线传输 nRF24l01 DS18B20AbstractTemperature is a very important parameters. In the industrial, medical and military and life and many other place, it needs to use the temperature measurement device to detect temperature. The traditional direct measurement wiring does not meet the requirements, especially in some environmental bad industrial environment and outdoor environment, through the direct wiring measurement is not practical. So using wireless transmission temperature testing is necessary.At present some design can realize the wireless temperature gathering, but the price is too high, its biggest weakness. In the actual temperature control process requires both system has stability, real-time and the need to reduce power consumption. So the design of a kind of low power consumption wireless temperature detection system is very meaningful. This paper presents a USES the monolithic integrated circuit AT89S52 control DS18B20 of the realization of the wireless temperature measuring system. Through the simple wireless communication protocol, realize the reliability and power balance, the system can realize to the temperature detection, can simultaneously determine the temperature, can be realized the wireless remote control temperature detection system. Low power consumption, real-time wireless temperature detection is the biggest characteristic of the design. Wireless transmission using nRF24L01 module transmission.The system structure is simple, reliable, low power consumption, low cost, it is a kind of wireless sensor solutions.Key word:MCU AT89S52 wireless transmission nRF24l01 DS18B20目录摘要IAbstractII目录IV前言11系统方案分析与选择论证31.1 系统方案设计31.1.1 主控芯片方案31.1.2 无线通信模块方案31.1.3 温度传感方案41.1.4 显示模块方案41.1.5 单片机与PC机通信模块51.2 系统最终方案52 主要芯片介绍和系统模块硬件设计72.1 AT89S5272.1.1 单片机控制模块112.2 单片2.4GHz nRF24L01无线模块122.2.1 nRF24L01芯片概述122.2.2 引脚功能与描述122.2.3 工作模式132.2.4 工作原理142.2.5 配置字152.2.6 nRF24L01模块原理图172.3 温度传感器 DS18B20172.3.1 DS18B20管脚配置和部结构182.3.2 DS18B20的工作原理202.3.3 DS18B20的硬件设计222.4 显示模块232.4.1 接收端显示模块232.4.2 发送端显示模块232.5 报警电路232.6 接收端与PC机通信242.7 电源电路设计242.8 其他外围电路253 系统软件设计263.1 单片机软件设计263.1.1 发送端软件设计263.1.2 接收端软件设计274 系统仿真284.1 电源电路的仿真284.1.1 +5V电源电路仿真284.2 发送端温度采集与显示仿真284.3 接收端LCD1602显示温度仿真295 硬件电路板设计315.1 系统硬件原理图315.1.1 发送端原理图315.1.2 接收端原理图325.2 系统PCB图345.2.1 发送端PCB图345.2.2 接收端PCB图355.3 硬件制作355.4 硬件调试375.5 硬件调试结果376 nRF24L01应用于无线组网396.1 无线组网的意义与研究价值396.2 通信模型与协议设计39总结41致43参考文献44前言随着社会的进步和生产的需要，利用无线通信进行温度数据采集的方式应用已经渗透到生活各个方面。
无线温度检测开题报告
无线温度检测开题报告无线温度检测开题报告1.引言温度是我们日常生活中一个非常重要的物理量，它直接影响着我们的舒适度和健康状况。
传统的温度检测方法通常需要使用接触式温度计或红外线测温仪，这些方法都存在一定的局限性。
因此，本文将探讨一种新的无线温度检测方法，旨在提高检测的准确性和便捷性。
2.背景随着科技的发展，无线传感器网络（WSN）已经成为一个热门的研究领域。
WSN可以将多个传感器节点连接在一起，实现对环境参数的实时监测和数据传输。
在温度检测领域，传统的有线温度传感器需要布线，不仅造成了不便，还限制了监测范围。
因此，利用无线传感器网络进行温度检测具有很大的潜力。
3.目标本研究的目标是设计和实现一种无线温度检测系统，该系统可以实时监测和记录多个位置的温度，并将数据传输到中央控制台。
通过无线传感器网络的应用，我们可以实现对温度的全面监测，提高温度检测的准确性和便捷性。
4.方法我们将采用以下方法来实现无线温度检测系统：4.1 传感器选择选择适合于温度检测的无线传感器节点，考虑到其测量范围、精度和功耗等因素。
4.2 网络拓扑设计设计合适的无线传感器网络拓扑结构，以实现传感器节点之间的数据传输和通信。
4.3 数据传输和处理设计数据传输和处理的算法，以实现传感器数据的实时监测和记录，并将数据传输到中央控制台。
4.4 系统集成和测试将传感器节点和中央控制台进行集成，并进行实地测试，验证系统的可行性和准确性。
5.预期结果通过本研究，我们预期实现以下结果：5.1 温度检测的实时监测和记录通过无线传感器网络，实现对多个位置的温度进行实时监测和记录，提供准确的温度数据。
5.2 数据传输的稳定性和可靠性设计合适的数据传输和处理算法，确保数据传输的稳定性和可靠性，避免数据丢失或传输延迟。
5.3 系统的便捷性和易用性设计简洁易用的用户界面，使用户能够方便地查看和分析温度数据，提高系统的便捷性和易用性。
6.意义和应用无线温度检测系统的研究和应用具有重要的意义和广阔的应用前景：6.1 室内环境监测通过无线温度检测系统，可以实时监测室内各个位置的温度，为室内环境调控提供科学依据。
基于nRF24L01家居无线温湿度监测系统设计
基于nRF24L01家居无线温湿度监测系统设计陈辉煌【摘要】In order to meet the demand of low power consumption in home temperature and humidity monitoring,a wireless monitoring system based on nRF24L01 is proposed,and the hardware and software design of the system is completed.The system uses STM32F103 processor and AM2301 temperature and humidity sensor to form a wireless monitoring system with low power consumption.The practical application shows that the system has the characteristics of accurate data acquisition and can meet the design requirements.%为了实现对家居温湿度监测低功耗的需求,提出了一种基于nRF24L01家居无线监测系统设计方案,并完成系统的硬软件设计.该系统采用STM32F103处理器及AM2301温度湿度传感器构成低功耗的无线监测系统.实际应用表明,该系统具有数据采集准确的特点,达到了设计要求.【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2017(036)006【总页数】3页(P88-90)【关键词】家居;STM32F103;AM2301;无线监测系统【作者】陈辉煌【作者单位】天津职业技术师范大学自动化与电气工程学院,天津300222,湄洲湾职业技术学院自动化工程系,莆田351254【正文语种】中文【中图分类】TP274在智能家居物联网系统中温湿度是一个重要的系统参数。
基于nRF24L01的无线温湿度检测系统设汁
基于nRF24L01的无线温湿度检测系统设汁
摘要：提出了一种针对无线数据传输问题的解决方案，该方案基于nRF24L01来设计无线温度采集系统。
该系统采用低功耗、高性能单片机STC12C5A08S2和温湿度传感器DHT11来构成多点、实时温湿度监测系统，最后在PC机上完成配置、显示和报警等功能。
该系统使用方便，扩展十分容易，可广泛应用于各种工农业生产和养殖等场合。
0 引言
在当今的工农业生产中，需要进行温湿度采集的场合越来越多，准确方便地测量温度变得至关重要。
传统的有线测温方式存在着布线复杂，线路容易老化，线路故障难以排查，设备重新布局要重新布线等问题。
特别是在有线网络不通畅或由于现场环境因素的限制而不便架设线路的情况下，给温湿度的数据采集带来了很大的麻烦。
要想监测到实时的温湿度数据，就必须采用无线传输的方式对数据进行采集、发送、接收并对无线采集来的数据通过上位机进行处理，以控制并监测设备的运行情况，减少不必要的线路设备开支。
1 系统组成框图。
基于nRF24L01的无线温度采集系统设计
基于nRF24L01的无线温度采集系统设计1 引言温度采集系统所采集的温度通常通过RS485、CAN 总线通信方式传输至上位机，但这种方式维护较困难，不利于工业现场生产；而无线通信GPRS 技术传输距离长，通信可靠稳定，但设计复杂、成本昂贵。
这里采用工业级内置硬件链路层协议的低成本单芯片nRF24L01 型无线收发器件实现系统间的无线通信，完成无线信号的接收、显示及报警功能。
2 nRF24L01 简介nRF24L01 是一款工业级内置硬件链路层协议的低成本无线收发器。
该器件工作于2．4 GHz 全球开放ISM 频段，内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，并融合增强型ShockBurst 技术，其输出功率和通信频道可通过程序配置。
拥有ShockBurst 和Enhanced ShockBurst 两种数据传输模式。
可直接与单片机I／O 连接，外接元件数目少。
nRF24L01 功耗低，以-6 dBm 的功率发射时，工作电流仅9 mA；接收时，工作电流仅12．3 mA，多种低功率工作模式(掉电和空闲模式)更利于节能设计。
3 系统硬件设计系统硬件设计主要由采集发送和接收显示两部分组成。
图1 为采集发送电路原理图，该电路主要由温度传感器DS18B20、单片机STC12LE5408 和nRF24L01 组成。
STC12LE5408 是增强型8051 单片机，速度快，集成度高，电压范围宽(2．2～3．8 V)，和MCS-51 系列单片机指令系统完全兼容。
其内部还有8 KB Flash 程序存储器，512 字节RAM、2 KB EEPROM、4 路PWM 以及硬件看门狗(WDT)等资源．性价比高。
DSl8B20 是DALLAS 公司生产的单总线数字1- Wire 温度传感器，可把温度信号直接转换成串行数字信号供单片机处理，采用1-Wire 接口。
DSl8B20 的数据端DQ 可通过4．7 kΩ的上拉电阻接STC12LE5408。
nrf24l01射频无线传输的温度检测系统设计
nrf24l01射频无线传输的温度检测系统设计
nrf24l01射频无线传输的温度检测系统设计是一种基于
nrf24l01无线射频模块来实现从远程传感器节点获取温度数据
的系统设计方案。
这种无线温度检测系统利用射频无线传输技术，将温度信号从传感器节点发送到主控端，有效地实现远程温度检测。
该系统包含一个主控端和多个远程传感器节点，都配备
nrf24l01射频模块作为物联网接入技术。
主控端配有单片机或
微控制器，用于控制nrf24l01模块的工作，以及解析温度数据并给出显示。
而远程传感器节点也配有nrf24l01模块，每个传感器节点内部都连接有温度传感器，以及其他所需的电路，用于完成温度采集、数据处理，然后通过nrf24l01模块发送数据到主控端。
nrf24l01模块性能优异，它具有灵敏度高、传输速率快、功耗低、距离远、兼容性强、安全性高等特点，使其成为IoT物联网领域中的首选无线模块。
它支持从发射端到接收端的双向通信，能够有效抑制抗干扰能力，以确保数据的及时、准确传输。
此外，nrf24l01模块内部采用AES算法对数据进行加密，进一步提高了系统的安全性。
因此，在nrf24l01射频无线传输的温度检测系统设计方案中，nrf24l01模块是必不可少的核心元件。
该模块可以有效解决远
程温度检测系统射频无线传输部分的难题，确保从传感器节点发送到主控端的温度数据准确、安全、可靠地传输。
基于nRF24L01的无线温度监测系统设计
引脚 与电源 、地 和单片机 的 Ｐ １ ． ２ ～ Ｐ １ ． ７ 引脚 相连即可 实现通信 的控 制 由于芯片供电电压范围为 １ ． ９ ～ ３ ． ６ ｖ ． 而单 片机供 电电压为 ５ Ｖ， 为 了让芯片正常工作需进行 电平转换Ｈ 选用电压转换芯片 Ｌ Ｍ Ｉ １ １ ７ ～ ３ ． ３ 将５ ｖ转换 为 ３ ． ３ ｖ ｃ Ｅ选择 Ｒ Ｘ、 Ｔ ｘ模 式 ： Ｉ Ｒ Ｑ低电平使能 可屏蔽 中 断： Ｃ Ｓ Ｎ低 电平使能 Ｓ Ｐ Ｉ 片选信 号 ： Ｍ Ｏ Ｓ Ｉ 和Ｍ Ｉ Ｓ Ｏ分别为 Ｓ Ｐ Ｉ 数 据输 入和输 出脚 ： Ｓ Ｃ Ｋ为 Ｓ Ｐ Ｉ 时钟。编程时 。通过对这 ６个引脚 配置和赋
Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ＆ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ＂ Ｖｉ ｓ ｉ ｏ ｎ
科 技 视 界
科技・ 探索・ 争鸣
基于 ｎ Ｒ Ｆ ２ ４ Ｌ ０ １ 的无线温度监测 系统设计
姜心 蕊 王 泽路 王 嘉炜 李 志伟 程 晓涵 （ 中国矿业大学（ 北京＞ 机电与信息工程学院， 中国 北京 １ ０ ０ ０ ８ ３ ）
【 摘 要】 本 文介 绍 了一种基 于 ｎ Ｒ Ｆ ２ ４ Ｌ ０ １ 芯 片的无线温度 监测 系统 ， 系统 由分站 Ｐ Ｔ Ｉ Ｏ ０ 温度传感 器采 集温度 ， 经数 据处理后通过 无线芯 片传送主站 实现温度监测。该 系统可 实现 多节点、 宽范 围测温 ， 可靠性高、 安全性好 、 安 装灵 活， 对 温度 的测量具有一定意义。 【 关键词 】 测 温系统 ； ｎ Ｒ Ｆ ２ ４ Ｌ Ｏ １ ； Ｓ Ｔ Ｃ ８ ９ Ｃ常生活 和工业控制 中的一种重要参 数 ， 其测 量尤为 重要。在一些 特殊测 温场合 中 ， 存 在测 点距离远 、 布线 困难 、 电磁干扰 等问题 本文设计 了一种 以短距离无线通信系统为核心的温度监测系 统， 具有温度监测范围大 、 可靠 性高 、 安全性好 、 安装 灵活等特点 。 可用 于煤矿 井下
基于nRF24LE1的无线温度监测系统
２ １年 １月 ００ ２
深圳信息职业技术学院学报
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ｈ ｎｈ ｎＩｓｉ ｔ ｆ ｎｏｍａｉｎＴｅ ｈ ｏｏ ｙ ｏ ｒａ ｅ ｚ ｅ ｔｕｅｏ ｆｒ ｔ ｃ ｎ ｌｇ ｏＳ ｎ ｔ Ｉ ｏ
Ｖｆ ． １ ８ Ｎｏ． １ ４ Ｄｅ ． ｃ ２０１ ０
Ｓ Ｃ ２ ５ ２ 片 机在 接 收 来 自无线 接 收 模块 发 送 Ｔ Ｃ Ａ３ 单 ｌ
罔 １ 出 了整 个 无 线 温 度监 测 系统 的功 能 结构 过来 的地址 信息 和相 应 温度 值后 ，实现将 温度值 实 给 图 ，各 个功 能模 块 的组成 及作 用 为 ：
时 转发 到监 控计 算 机 的 串行 端 口处 ，同时将 各个 温
温 度进 行采 集 和传输 ，在一 定 范 围内 ，系统 可 监测 式 ， 自动分 离前 导 字符 、地址 信息 、温度 值 和Ｃ Ｃ Ｒ 的被测 点可 以灵 活设 置 ，监 测报 警端 采 用 良好 的人 校 验 等 ，再 根 据 不 同 的地 址 ，找 到 数 据 中温 度 值
机 交互 界 面 ，使 得监 控 值守 人员 对各 个 被测 点 的环 是 南 系 统 中哪 个 温 度 监 测 模 块 发 送 过 来 的 。所 有 境状 态 都一 目了然 ，当温 度 达到 或超 过设 定 的报 警 地 址 信 息 和相 应 的温 度 值 ，都 会在 ｎ Ｆ ４ Ｅ１ Ｒ ２ Ｌ 中重
储 、大 型超 市 、纺 织企 业厂 房 及高 档 办公楼 宇 等 ，
ｎ ２ Ｌ 无 线 Ｓ 单 片 机 接 收 到包 含 温 度 值 的 有 ＲＦ ４ Ｅ１ ＯＣ
带 有无 线功 能 的温 度监 测 系统 可 以对 被 测点 的 环境 效 数 据 后 ，还 是 通过 Ｅ ｈ ｎ ｅ ｈ ｃ Ｂ ｒｔ 收 发模 ｎ ａ ｃ ｄＳ ｏｋ ｕｓⅢ
基于nRF24L01的无线温度监测系统
温度 监 测 在 工 农 业 的 许 多 领 域 都 有 着广 泛 应 用 ，而 以往 的
有 线 温度 检 测 系 统 的灵 活性 ， 利 于 维 护 及 更 新 。 Ｎｏ ｄｉ 不 ｒ ｃ公 司
的被测 温度值且具 有 Ｓ ＭＢ报 警 功 能 。 可 测 温 度 范 围 为 一 ０ Ｃ ４。 至 １ ５ Ｃ， 量 温 度 分 辨 率 ００ ２ 。 ＭＰ ０ ２。 测 ．６ ５ Ｔ １ ２内部 有 一 个 ８位 的 指 针 寄 存 器 ，一 个 １ ６位 配 置 寄存 器 以及 ２字 节 的温 度 寄 存 器 。 本 系 统 在 使 用 过 程 中 通 过 将 配 制 寄 存 器 的 Ｅ 位 设 为 ０将 Ｍ Ｔ １ ＭＰ Ｏ２配 制 成 １ ２位 数 据 模 式 ， 同 时 将 ＣＲ 、 １分 别 置 为 Ｏ ＣＲ
Ｔ １ ２及 无 线 收 发 模 块 ｎ Ｆ ４ ０ ＭＰ ０ Ｒ ２ Ｌ １三 个 部 分 构 成 。温 度 采 集
端 及 接 收 端 系 统 框 图 分 别 如 图 １ 图 ２所 示 。 采 集 端 中 、
Ｐ Ｃ１ Ｆ ４ ５用 于 向数 字 温 度 传 感 器 发 送 控 制 信 号 ， 取 温度 传 Ｉ ８ ２５ 读
《 业 控 制 计 算 机 ／ ０ ０年 第 ２ 工 ２１ ３卷 第 １ ２期
７ １
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ｍｏ ｄｕｌ ｗｈｉ ｗｏ ｋ ｉ ｍ ｕｔ ｅ。 ｃｈ ｒｓ ｎ ｌｐｏｉｔ ｏ ｉ ｇｌ ｐ ｎ ｖ ｒ ｍ ｅｎ ｅ ｉ ｎ ｔ ｓ ｎ ｅ ｏｉ ｔ ｅｎ ｉ ｏｎ ｔ Ｔｈ ｗｈ ｌ ｓ ｓ ｅ ｏ ｅ ｙ ｔ ｍ ｃｏ ｔ ｉ ｓ ｔ ｒ ｅ ｎ ａ ｎ ｈ ｅ ｐａ ｔ ， ｒｓ ＴＭＰ１ ｄｉ ｔ ｔ ｐ ａ— ０２ ｇｉ ｅｍ ｅｒ
基于nRF24L01的无线温度报警系统设计
电气与信息工程河南科技Henan Science and Technology总第803期第9期2023年5月收稿日期：2022-12-14作者简介：孟亚男（1969—），女，硕士，教授，研究方向：集散控制系统和监控系统研究与开发；黄迎旭（1994—），男，硕士生，研究方向：电子信息。
基于nRF24L01的无线温度报警系统设计孟亚男1黄迎旭1赵凯2王德平1（1.吉林化工学院信息与控制工程学院，吉林吉林132022；2.莱阳市热电有限公司，山东莱阳265200）摘要：【目的】随着社会经济发展，温度检测系统在日常生产和生活中变得越来越重要。
为准确检测温度及实现快速报警功能，本研究设计一种基于nRF24L01无线传输模块的温度检测报警系统。
【方法】系统通过无线传输方式来实现温度检测和报警功能，整个测温报警系统由主机和从机两部分组成。
主机和从机均采用STC89C52RC 单片机，从机将DS18B20温度传感器检测到的温度数据通过无线传输方式发送给主机。
当检测到的温度超过设定值时，主机部分的单片机就会及时报警。
【结果】在单片机电路板上连接好各个模块的接线，烧录完程序后对系统进行测试。
系统能快速准确地检测温度，当检测到的温度超过设定值时可迅速报警。
【结论】系统具有硬件结构简单、功耗较低、成本低廉等优点，在家居、农业、工业等领域有很好的应用价值。
关键词：nRF24L01；单片机；DS18B20；报警中图分类号：TP273文献标志码：A文章编号：1003-5168（2023）09-0006-05DOI ：10.19968/ki.hnkj.1003-5168.2023.09.001Design of Wireless Temperature Alarm System Based on nRF24L01MENG Yanan 1HUANG Yingxu 1ZHAO Kai 2WANG Deping 1(1.School of Information and Control Engineering,Jilin Institute of Chemical Technology,Jilin 132022,China;iyang Thermal Power Co.,Ltd.,Laiyang 265200,China)Abstract:[Purposes ]With the development of social economy,temperature detection system is becoming more and more important in daily production and life.In order to accurately detect the temperature and realize the rapid alarm function,this study designs a temperature detection and alarm system based on nRF24L01wireless transmission module.[Methods ]The system realizes the temperature detection and alarm function through wireless transmission.The whole temperature measurement alarm system consists of two parts :the host and the slave ，which both adopt STC89C52RC single chip microcomputer.The slave sends the tempera⁃ture data detected by DS18B20temperature sensor to the host through wireless transmission.When the de⁃tected temperature exceeds the set value,the microcontroller of the host part will alarm in time.[Findings ]The wiring of each module was connected on the circuit board of the single-chip microcomputer.After down⁃loading the program,the system will be tested and could detect the temperature quickly and accurately.When the detected temperature exceeded the set value,it could quickly alarm.[Conclusions ]The system has the ad⁃vantages of simple hardware structure,low power consumption and low cost,and has good application value in home,agriculture,industry and other fields.Keywords:nRF24L01;microcontroller;DS18B20;alarm引言无论是在日常生活中还是在工业生产中，温度都是一个重要的物理参数，很多场景都要用到温度检测。
基于nRF24L01的无线温度监测系统_陈锋
《工业控制计算机》2010年第23卷第12期温度监测在工农业的许多领域都有着广泛应用，而以往的有线温度检测系统的灵活性，不利于维护及更新。
Nordic 公司开发的nRF24L01是一款工作在2．4GHz 的无线通信芯片，内部集成Nordic 公司的Enhanced Shock Burst 协议，并提供标准的SPI 接口，方便与多种微控制器连接，将其与TMP102数字温度传感器结合便可构建成多点无线温度监测系统。
1系统功能及构成研究本系统主要由PIC18F2455微控制器，数字温度传感器TMP102及无线收发模块nRF24L01三个部分构成。
温度采集端及接收端系统框图分别如图1、图2所示。
采集端中PIC18F2455用于向数字温度传感器发送控制信号，读取温度传感器采集的数据并通过无线收发模块发送至接收端，串口用于设置无线收发模块的参数，如发送地址，应答信息的接收地址，通信频道等。
接收端PIC18F2455用于控制无线模块接收采集端发送的数据，并通过串口发向PC ，进行后继处理。
每个接收端可接收来自六个不同点采集端的数据。
图1温度采集端图2温度接收端本系统采用MicroChip 公司的PIC18F2455作为系统的微控制器。
PIC18F2455工作电压范围为2．0V 至3．6V ，采用高速CMOS 闪存技术，具有低功耗，和扩展的看门狗等特点，同时具有丰富的外设接口，IIC ，SPI 等使本系统在设计上具有电路简单。
2系统功能硬件设计2．1温度采集部分采用TI 公司的TMP102数据温度传感器作为本系统的测温器件。
TMP102采用SMBus 和IIC 总线技术，无需其它转换电路，操作方便，直接输出12位或13位的被测温度值且具有SMB 报警功能。
可测温度范围为－40°C 至125°C ，测量温度分辨率0．0625。
TMP102内部有一个8位的指针寄存器，一个16位配置寄存器以及2字节的温度寄存器。
开题报告_基于24L01的无线温度检测系统研究
电子信息与电气工程学院学院2013届
题目基于单片机的无线温度检测器设计
课题类型设计课题来源自拟课题
学生姓名****学号*********
专业自动化年级班2009级2班
指导教师******职称讲师
填写日期：2013年03月28日
一、本课题研究的主要内容、目的和意义
1.本课题研究的主要内容
国内目前研究的热点主要集中在感知环境、智能教室等少数领域，无线传感器网络技术在环境检测上得以应用。检测技术的发展始终与最新技术的发展息息相关，使用者不断对检测的简便性及实时性提出了更高的要求。因此必须要更好地、更及时地应用最新技术，这样才能使得远程检测不断地发展，不断地满足人们的需求。从总体来讲，国内关于传感器网络的研究还处于刚刚起步的阶段，但是由于传感器网络是一种新兴技术，国内与国际水平的差距并不很大，可以预见，传感器网络技术必将随着我国相关技术的发展而逐步完善和成熟，各种功能的传感器网络在不远的将来会广泛地使用在社会的各个领域，及时开展这项对人类未来生活影响深远的前沿科技的研究，对整个国家的社会、经济、国防将有重大的战略意义。
七、审核意见
指导教师对开题的意见：
指导教师签字：年月日
院系审核意见：
审核人签字：年月日
无线检测系统实现参数信息的实时、快速和有效检测，向人们提供了一个更高效、更全面，更快捷的服务模式，本论文以改变当前滞后的检测技术，解决检测中遇到的困难和难题为目标，利用无线检测网络的优势，突破传统检测方法和思路，以高科技、新技术、低成本提高科学检测水平，为检测提供可靠科学的检测数据，使用无线检测网络，一些布线和管理的难点都将迎刃而解，人力、物力、资金的使用也大幅减少。无线检测系统具有不借助外部网络、快速安装、抗毁性强等特点，可以使人们在任何时间、地点和任何环境条件下获取大量的、可靠的数据信息。
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指导教师对开题的意见：
指导教师签字：年月日
院系审核意见：
审核人签字：年月日
毕业设计（论文）开题报告
电子信息与电气工程学院学院2013届
题目基于单片机的无线温度检测器设计
课题类型设计课题来源自拟课题
学生姓名****学号*********
专业自动化年级班2009级2班
指导教师******职称讲师
填写日期：2013年03月28日
一、本课题研究的主要内容、目的和意义
1.本课题研究的主要内容
2.国内外研究发展趋势
从上世纪九十年代末开始，传感器网络技术从有线时代跨入到了无线时代，无线传感器网络的研究从此得以正式开始。第一代的无线检测网络系统是由大量具备无线通信功能的传感器节点组成，这些节点是以多跳通信方式构成自组织无线网络。该无线检测网络的主要功能就是感知和采集数据信息，并处理网络覆盖区域中被检测对象的数据信息，并通过自组织的无线多跳通信网络将所采集的信息传送回来。由于无线传感器网络的巨大应用价值，它已经引起了世界许多国家的工业界、军事界、学术界的极大重视。
二、文献综述（国内外相关研究现况和发展趋向）
1.国内外研究现状
检测系统的最初阶段是检测设备只具有单一检测的功能，系统是通过配线的一对一，连接到中央监控室，实现集中检测，检测设备都是相互独立的，由于计算机技术和信号传输技术的进步，人们可在信号线上传输多路信号，这样利于在中央监控室内显示所有的检测数据信息，可以进行管理和操作。之后，随着网络技术的广泛应用和无线传感网络技术的发展，先进的现场控制器和上位机取代了中央控制主机的工作，根据操作人员的指令，可以自动地进行检测相关数据信息，这样，检测系统的功能由原先的集中模式发展到网络化模式。现有的检测平台大部分都是依靠有线网络。有线网络的高速稳定，满足了大部分工业检测系统的要求，但是有线网络只能根据导电介质的线路传输数据，从而增加了在布线布局、接口设置、线路检测等一系列对于传输途径有关的工作，而且这些工作不可避免的具有破坏建筑、浪费接口等弊端，并且浪费了大量的物力、财力。另外，如果检测设备处在不能布线的情况下，即难以使用有线网络的情况，在这种情况下出现了无线网络技术。与有线网络相比，无线网络技术可以直接传送数据信息，在传输过程中不需要导电介质。当前，检测系统的各项软硬件技术已逐渐趋于成熟，主要涉及到传感器技术、半导体技术、嵌入式技术、通信技术、数据库技术、web开发技术等多方面多领域。无线检测系统，能够实现实时检测、感知和采集网络分布区域内监视对象的各种数据信息，并加以处理，完成对数据采集和检测任务。
温度传感器选用DS18B20芯片，DS18B20数字温度传感器采用独特的单线接口方式，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。它的测温范围为－55℃～+125℃，精确度也比较高。支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现多点测温。在使用中不需要任何外围元件，适用于DN15-25、DN40-DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温。
国内目前研究的热点主要集中在感知环境、智能教室等少数领域，无线传感器网络技术在环境检测上得以应用。检测技术的发展始终与最新技术的发展息息相关，使用者不断对检测的简便性及实时性提出了更高的要求。因此必须要更好地、更及时地应用最新技术，这样才能使得远程检测不断地发展，不断地满足人们的需求。从总体来讲，国内关于传感器网络的研究还处于刚刚起步的阶段，但是由于传感器网络是一种新兴技术，国内与国际水平的差距并不很大，可以预见，传感器网络技术必将随着我国相关技术的发展而逐步完善和成熟，各种功能的传感器网络在不远的将来会广泛地使用在社会的各个领域，及时开展这项对人类未来生活影响深远的前沿科技的研究，对整个国家的社会、经济、国防将有重大的战略意义。
3.研究本课题的意义
随着微电子技术、传感器技术、嵌入式技术以及通信技术的飞速发展，数据采集和检测系统得到了广泛的应用，用于检测各种参数的仪表也越来越多。这些仪表种类繁杂，分布往往比较分散，这些仪表实时采集数据的工作量也越来越大。如何高效率、低成本地采集这些离散的数据是迫切需要解决的科技难题。对于许多检测现场，由于需要检测的范围广，检测的对象种类繁多，需要投入大量的人力、物力进行设备的维护和检测工作。同时，受现场环境和应用对象的限制，存在着各种各样的恶劣条件，使人们不易到现场长时间的检查采集一些数据，如果这时进行大量的布线工作则是不经济、不合理的。
传统的检测系统造价昂贵，体积庞大，在电源供给困难的区域不易部署，同时布置一旦完毕，就很难根据检测现场灵活改变布局，重新布置会带来巨大的成本消耗，系统重用性差。因此，采用无线检测的方式来实现有很大的优势，也是目前研究的热点。为了适应这种客观需要，逐步出现了无线检测技术，应用无线通信技术对离散的、不易布线区域的参数信息进行监视，以实现信息的远程测量、传输和调节等各项功能。
[15]求是科技.单片机典型外围器件及应用实例[M].北京:人民邮电出版社,2006.
[16]张毅刚,彭喜元,彭宇.单片机原理及应用[M].北京:高等教育出版社,2011.
[17]韩全立.单片机控制技术及应用[M].北京:电子工业出版社,2004.
[18]胡汉才.单片机原理及系统设计[M].北京:清华大学出版社,2002.
图1系统整体结构框图
通过综合考虑本课题的无线通信模块采用射频技术，选用nRF24L01芯片。nRF24L01芯片是一款新型单片射频收发器件，工作于2.4 GHz～2.5 GHz ISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融合了增强型ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。该芯片功耗低，在以-6dBm的功率发射时，工作电流也只有9mA；接收时，工作电流只有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。
现阶段，无线测温仪在国内外许多研究领域得到了广泛的应用。
柯兆盛，郭树旭，刘宝琦，凌子松，李英博利用nRF401芯片做的无线传输远程测温系统，在测量端使用24位高精度的模数转换器实现温度参数的模数转换，精度可达到0．5℃。将数字温度参数以无线的方式发射出去，在接收端应用远程可视化编程系统接收采集数据，并实时完成温度信号处理。系统对温度信号的采集及时准确，无线技术使温度信号传输方便，远端可视化控制系统使温度参数采集、过程监控更加直观。
三、拟采取的研究方法（方案、技术路线等）和可行性论证
1.研究方法
本课题的研究内容是通过无线传输实现对检测现场的温度参数的实时采集。本课题所采取的研究方案：
(1)首先进行系统的总体设计，并根据设计要求选取系统的主要功能模块器件。
整个系统由温度采集端和温度接收端两个部份组成，两者之间通过无线信道通信。数据采集端负责数据的采集和发送，数据接收端负责数据的接收和处理。系统整体结构框图如图1所示。
本课题研究的主要内容是针对检测领域的现状，以及组建无线检测系统的实际需要，提出了一种基于射频通信技术的解决方案，研究和开发一种新型无线检测系统来实现传感器的温度数据采集和无线数据传输，从而达到检测的目的。
2.研究本课题的目的
利用温度传感器进行温度检测，单片机和无线数据传输模块实现无线传输，蜂鸣器和单片机实现超温报警，通过数码管实现温度实时显示，最终设计一个无线温度监控系统，使温度监控更加方便。
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[12]孙惠芹.单片机项目设计教程[M].北京:电子工业出版社,2009.
[13]杨居义.单片机原理与工程应用[M].北京:清华大学出版社,2009.
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无线检测网络技术的诞生可以追溯到上世纪70年代，那时就出现了将传统传感器采用点对点传输的方式连接起来的网络，从而构成了传感网络的雏形，也就是第一代的传感器网络。随着相关学科的不断发展和进步，传感器网络不但具备了数据采集的能力而且还能够实现多种信息的综合处理，并通过与传感控制器的互联，组成了一个具有信息综合处理能力的检测网络，这就是第二代的传感网络。这两代传感器网络大多基于有线传输方式，由于有线传输方式与生俱来的局限性，从而使得这两代传感网络没有得到太大发展。
[7]胡泉,谢芳.C语言程序设计[M].武汉:华中科技大学出版社,2009:135-166.
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高廓，田小建，田宁君利用nRF24E1做的多点无线温湿度测量系统，介绍了基于单片无线收发芯片nRF24E1的短距离无线多点温湿度测量系统的设计思想和实现过程。系统以嵌入51单片机内核的单片射频收发芯片nRF24E1为核心，采用数字式温度传感器DSl8B20及模拟式湿度传感器HMl500，应用传感技术、无线收发技术及计算机技术，实现多点温度、湿度数据的采集和短距离无线传输。
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五、研究进度安排
毕业设计进度安排
1.2013.1.27-2013.3.5：查找资料、搜集相关素材
2.2013.3.6-2013.3.17：完成需求分析
3.2013.3.18-2013.3.27：完成概要设计并完成开题报告
4.2013.3.28-2013.4.15：完成详细设计