无线环境监测模拟装置(完整版)

目录

摘要......................................................................... 错误!未定义书签。Abstract ....................................................................... 错误!未定义书签。1方案设计.. (1)

1.1理论分析 (2)

1.2设计方案论证与选择 (2)

1.2.1探测点和控制终端处理器的选择 (2)

1.2.2无线收发芯片的选择 (2)

1.2.3温度传感的选择 (3)

1.2.4光电传感的选择 (3)

1.2.5 显示器件的选择 (3)

1.3整体系统设计框图 (4)

2各模块的硬件设计与核心电路 (5)

2.1自制无线收发电路 (5)

2.1.1无线发射电路 (5)

2.1.2 无线接收电路 (5)

2.2传感模块 (8)

3 DS18B20无线收发模块程序流程图 (8)

参考文献： (11)

附录1 完整电路图 (12)

附录2实物图照片 (13)

附录3 软件程序源代码 (15)

2009年全国大学生电子设计竞赛试题

无线环境监测装置

摘要：本系统是由单片机AT89C52作为主控芯片，选用DS18B20作为

环境的温度采集芯片，以及用光电传感器对周围环境的光照进行探测。把DS18B20采集回的当前环境下的温度数据和光电传感器采集回来的光照情况的数据传送给探测点的AT89C52,进行相关的数据处理。然后把信息通过无线发射模块传送给控制终端的无线接收模块。在控制终端把接收回来的数据经过主控芯片AT89C52进行处理。然后传送给LCD12864，对探测点的温度和光照情况进行实时显示。经过测试，自制的无线收发模块，其无线传输载波频率为27MHZ 完全符合要求，探测时延在2s以内，天线与探测点的距离在50厘米以上，有比较好的数据传输功能。温度数据经过编码后通过无线传输的精度控制在1摄氏度以内。整个系统基本上达到了设计要求。

关键字：单片机AT89C51,无线发射，无线接收，DS18B20，LCD12864。

Abstact:This system uses the AT89C52 microcontroller as the master chip, chosing DS18B20 as the environmental temperature collecting chips and using the photoelectric sensors to detect the ambient light. The temperature data from DS18B20 and the data from the optical sensors, about the current environment, are transmitted to the AT89C52.Then the associated data is processed. And the processed data is transmited to the control terminal of the wireless receiver module through the wireless transmitter module.In the control terminal, the received data is processed by the master chip AT89C52 and then send it to LCD12864. Lastly the detection point temperature and light conditions in is real-time displayed.Test proves that the self-produce wireless transceiver module is accurate, the wireless carrier frequency of 27MHZ fully comply with the requirement and the detect delay is 2 s or less. The distance between the antenna and the detection point is 50 cm or more.This proves that transmission capability is fine. The precision of temperature data encoded through wireless transmission is 1 degrees. All prove that the system meets the design requirements fully.

Keywords: SCM AT89C51, wireless transmitters, wireless receivers, DS18B20, LCD12864.

1方案设计

1.1理论分析

整个系统分为三个部分，两个探测点，和一个监测终端。探测点是对所处环境的温度和光照进行信号采集和数据处理。所以我们可以应用温度传感器和光电传感器对探测点环境的温度和光照情况进行数据采集。然后我们可以利用单片机对数据进行相关的处理。再经过无线发射模块把信息反馈到监测终端的无线接收模块，然后把信息，传给监测终端的中央处理器。在监测终端把探测点的温度和光照情况进行实时显示。同样，在监测终端可以发送相关的命令对探测点进行相关的操作。

1.2设计方案论证与选择

1.2.1探测点和控制终端处理器的选择

方案1：采用我们常用和熟悉的单片机A T89C52,作为数据处理芯片。AT89C52单片机是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8K bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度，非易失性存储技术生产，与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容。价格比较低廉。

方案2：采用FPGA作为控制和数据处理器。虽然FAPGA在数据传输和处理的速度上要快点。但是，其用作无线先收发控制，软件实现相对较复杂。并且，价格要昂贵很多。

比较上面两种方案，显然方案1完全能够满足我们的要求且性价比比较高。因此，我们选择AT89C52单片机作为我们的数据处理芯片。

1.2.2无线收发芯片的选择

方案1：采用NRF905作为我们无线收发芯片。此种无线收发芯片电路性能