多点无线测温系统软件设计

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多点温度检测系统设计论文

多点温度检测系统设计论文前言本文将介绍一种多点温度检测系统的设计方案。

本系统旨在帮助用户监测不同位置点的温度变化，以便及早发现异常温度并采取相应措施，从而保护人员和设备的安全。

系统设计硬件本系统主要由以下硬件组成：•温度传感器：用于检测温度，在不同位置设置多个传感器，以实现对多个位置点的同时监测。

•数据采集器：用于收集传感器检测到的温度数据，并将其传输至服务器端。

•服务器：用于存储和处理多点温度数据，并向用户提供相应的查询和分析功能。

软件本系统的软件主要由以下模块组成：•数据采集模块：用于控制数据采集器从传感器采集数据，并将其传输至服务器。

•数据处理模块：用于对采集到的温度数据进行处理，并将处理结果存储至数据库。

•数据查询模块：用于从数据库中查询和分析温度数据，以提供多种展示方式和查询条件。

技术实现传感器选择在本系统中，我们需要选择多个温度传感器来同时检测多个位置点的温度变化。

因此，我们选择了一种高精度温度传感器：DS18B20。

它可以同时测量多个位置温度，并且由于采用封装式传感器，使得传感器的接线简化了许多。

数据采集和传输我们选择了Arduino板作为数据采集器，通过它来控制DS18B20温度传感器进行温度数据的采集，并将采集到的数据通过网络模块（如ESP8266）发送至服务器。

服务器端程序我们选择了Python语言来实现服务器端程序，使用Tornado框架进行Web开发。

在数据库的使用方面，选用了MySQL数据库，同时也支持多种其他类型的关系型数据库。

用户界面展示在用户界面展示方面，我们使用了Bootstrap框架进行页面布局，并集成了Echart.js库用于数据可视化，以达到更好的展示效果。

通过本系统的设计与实现，我们成功实现了对多个位置点温度数据的实时监测与分析，可以在预警出现异常温度时及时采取相应措施，防止事故的发生。

同时，本系统具备数据可视化功能，可以方便用户对数据进行分析和比较，为用户提供更好的使用体验。

多点无线测温系统软件设计

多点无线测温系统软件设计电厂、变电站的重要设备在长期的运行过程中，由于开关的触头和母线等部位老化而导致接触电阻过大，使得设备发热，这些发热的部位温度比较难监测，由此最终会导致事故发生。

电力无线测温监测系统实时性强、性价比高、安全可靠。

通过上述分析，利用无线传输的方式测量高压环境温度成为一种必然趋势。

2.测温技术比较开关柜无线测温是基于无线测温技术开发的针对开关柜进行测温的系统，可对开关柜分别为母线排、上下触头、电缆接头等部位温度进行实时监测，方便运维人员及远程监控中心掌握现场设备运行情况。

而无线测温与上述其他测温方式相比，均具有一定的优势。

2.1多点无线测温系统设计方案2.1.1系统结构多点无线测温系统由温度采集模块DS18B20、AT89C51主控CPU、nRF24L01射频无线收发模块和LED显示模块组成。

如下图所示。

图1 多点无线测温系统整体结构图2.1.2系统设计要求根据系统的特点，总结系统的技术要求如下：灵活性：测温系统体积要尽可能的小，便于安装和更换；可靠性：保证系统正常工作，减少测温误差，要求通信可靠。

系统要有一定的抗干扰性能。

经济性：在满足系统要求的前提下，尽量降低成本。

2.2主控模块AT89C51AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。

单片机灵活性高且价廉，本设计采用AT89C51作为核心控制器件。

2.3温度传感器DS18B20温度传感器DS18B20测温过程是控制器对温度传感器DS18B20操作流程，主要包括以下5个步骤：复位。

2.存在脉冲3.控制器发送ROM指令。

4.控制器发送存储操作指令。

5.执行或数据读写。

2.4射频无线收发芯片nRF24L01nRF24L01是由NORDIC生产的工作在2.4GHz～2.5GHz的ISM 频段的单片无线收发器芯片。

无线收发器包括：频率发生器、增强型“SchockBurst”模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器和解调器。

多点温度检测系统上位机软件设计与编程

第一章绪论1.1引言球磨机是建材、选矿、化工等重工业中最广泛采用的粉磨机械。

运用在大规模的粉磨场合。

在水泥生产中，经过粉碎的原料、熟料、煤及其他混合材料都要在球磨机中进行粉磨。

球磨机是生产水泥的重要主机设备。

但是在使用过程中，主轴瓦过热问题时常影响着生产，尤其出现在采用球磨机粉磨熟料生产成品水泥中，主轴瓦过热，严重的甚至烧瓦，造成停机降温，甚至停产抢修。

这个问题的出现，不同程度地影响设备运转率，影响生产的正常进行，给企业造成一定的经济损失。

因此，对球磨机进行实时故障检测，对保障安全生产、提高生产效率都有着重大的实际意义。

1.2 球磨机故障分析1.2.1 主轴瓦作用球磨机是一个水平装在两个主轴上的低速回转筒体，回转部分的重量全部由主轴承负担，而主轴承由主轴瓦、轴承座和润滑系统组成。

主轴瓦是主轴承最重要的零件，它呈球面形，装在轴承底座的凹球面上，瓦面多用铅基轴承合金制成。

这种主轴瓦具有较好的强度、塑性、距合性、减摩性、耐磨性、润滑性、传热性，而且更换简单、方便。

能够满足主轴承良好润滑要求，适应球磨机低速、重载的工作环境。

1.2.2 主轴瓦润滑原理主轴瓦的润滑有油圈带油式和油泵供油式等几种形式，目前常用的是油圈带油式。

油圈随球磨机中空轴一起运转带油，由刮油体将油圈带来的油刮到布油器上，再由布油器将油均匀地撒到中空轴上，在中空轴和主轴瓦接触的表面之间形成一层油膜，把摩擦表面隔开，获得液体动压润滑，从而减小中空轴与主轴瓦之间的磨损，保证球磨机正常运转。

1.2.3 主轴瓦过热原因分析主轴瓦过热根本原因在于主轴承内有大量热量，不能及时散发出去，积存下来导致温度不断升高，主轴瓦过热，当温度进一步升高，主轴瓦表面的巴氏合金将熔化，造成烧瓦，导致球磨机无法正常运转。

因此，这类问题在生产中要高度重视，我们可以从以下几个方面来分析主轴瓦过热原因。

(l)主轴瓦刮研不良，中空轴与主轴瓦接触达不到规定要求，造成主轴瓦过度磨损，产生大量热量，导致主轴瓦过热，甚至烧瓦。

多点无线测温系统设计-开题报告

多点无线测温系统设计-开题报告沈阳工业大学本科生毕业设计（论文）开题报告毕业设讣题U :多点无线测温系统设讣学院：信息科学与工程学院专业班级：电子信息工程0801班学生姓名：付平指导教师：桂丁君2010 年3 月15 0一、课题研究的目的和意义随着现代化信息技术的飞速发展，能独立工作的温度检测系统已广泛应用与诸多的领域。

温度是实际应用中使用最多的参数，温度检测被广泛用于工农业生产、科学研究和人们的日常生活等领域。

像仓库、农田、塑料大棚以及其他生产过程，湿度过大会引起霉变和质变;温度变化会影响品质；乂如精密仪器、半导体器件，温度过高也会导致性能降低，此外，人们的生活质量的提高，对室内的环境温度的要求也需要对温度的实时监控，足以可见，温度的测量范围是非常广泛的。

然而，传统的温度检测大多以热敬电阻为传感器，但热敬电阻可黑性差、测量温度准确率低，且必须经过专门的接口电路转换成数字信号后才能进行处理。

DS18B20是DALLAS公司生产的单总线数字温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强等优点，特别适合于构成温度检测系统，可直接将温度转化成串行数字信号进行处理。

从DS18B20读出或写入信息仅需要一根端口线。

该总线本身也可以向所挂接的DS18B20供电，而无需外接电源即可方便地构成温度检测系统。

本次设计的口的就是应用DS18B20这一优点的数字温度传感器来设计一个多点无线测温系统应用于各个方面的温度监控。

二、课题研究的主要任务和预期目标2.1主要任务及要求主要任务：(1)掌握数字温度传感器DS18B20的原理、性能、使用特点和方法，利用C51 对系统进行编程。

(2)本课题综合了现代测控、电子信息、计算机技术专业领域方方面面的知识，要能够联系综合各个领域的知识来融会贯通。

要求:研究本课题，使研究的学生更好地掌握基于单片机应用的分析与设计方案，培养创新意识、自主自立精神和理论联系实际的应用，提高对电子产品研发素质。

基于单片机的多点无线温度监控系统设计-毕业设计

基于单片机的多点无线温度监控系统设计前言在工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。

其中，温度控制也越来越重要。

在工业生产的很多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。

采用单片机对温度进行控制不仅具有控制方便、简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大的提高产品的质量和数量。

因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的控制问题。

单片机是一种集CPU、RAM、ROM、I/O接口和中断系统等部分于一体的器件，只需要外加电源和晶振就可实现对数字信息的处理和控制。

因此，单片机广泛用于现代工业控制中。

随着“信息时代”的到来，作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步，其应用领域越来越广泛，对其要求越来越高，需求越来越迫切。

传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。

因此，了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。

由于传感器能将各种物理量、化学量和生物量等信号转变为电信号，使得人们可以利用计算机实现自动测量、信息处理和自动控制，但是它们都不同程度地存在温漂和非线性等影响因素。

传感器主要用于测量和控制系统，它的性能好坏直接影响系统的性能。

因此，不仅必须掌握各类传感器的结构、原理及其性能指标，还必须懂得传感器经过适当的接口电路调整才能满足信号的处理、显示和控制的要求，而且只有通过对传感器应用实例的原理和智能传感器实例的分析了解，才能将传感器和信息通信和信息处理结合起来，适应传感器的生产、研制、开发和应用。

另一方面，传感器的被测信号来自于各个应用领域，每个领域都为了改革生产力、提高工效和时效，各自都在开发研制适合应用的传感器，于是种类繁多的新型传感器及传感器系统不断涌现。

温度传感器是其中重要的一类传感器。

其发展速度之快，以及其应用之广，并且还有很大潜力。

为了提高对传感器的认识和了解，尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途，基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。

基于某单片机的多点温度测量系统设计

基于某单片机的多点温度测量系统设计设计需求及背景：在许多工业领域中，需要实时监测多点的温度数据，以确保系统的正常运行和生产过程的稳定性。

传统的温度测量系统通常使用多个独立的传感器连接到数据采集器，然后通过有线或无线的方式将数据传输到主控制系统。

这种设计方式存在布线繁琐、维护成本高等问题。

因此，我们需要设计一种基于单片机的多点温度测量系统，以实现简化布线、降低成本、提高系统可靠性等目的。

该系统需要能够同时测量多个点的温度，并将数据发送到中央控制系统进行处理和监控。

设计方案：1.硬件设计：- 选择一款适合的单片机作为系统主控制器，如Arduino或STM32等；-集成多个温度传感器，如DS18B20等，连接到单片机的GPIO口；-添加合适的电源管理模块，以确保传感器和单片机正常工作；-集成无线通信模块，如WiFi、蓝牙或LoRa等，以将数据传输至中央控制系统；-设计外壳和固定装置，以方便系统的安装和使用。

2.软件设计：-编写单片机上的程序，实现多路温度传感器数据的采集和处理；-设计通信协议，将采集到的数据封装成数据包，并通过无线通信模块发送至中央控制系统；-在中央控制系统上编写数据接收和处理程序，对接收到的数据进行解析和展示；-实现远程监控功能，可以通过手机或电脑实时查看系统各点的温度数据。

3.系统特点：-灵活布线：传感器可以分布在不同位置，无需固定布线，减少安装和维护成本；-高可靠性：采用单片机控制和无线通信，系统稳定性高，数据传输可靠；-高效监控：通过中央控制系统实现多点温度数据的集中管理和实时监控；-易扩展：可以根据需要增加更多传感器和扩展功能，满足不同的监测需求。

总结：基于单片机的多点温度测量系统设计，可以提高监测效率、降低成本并提高系统可靠性。

通过合理的硬件设计和软件开发，可以实现多路温度数据的实时采集和传输，为工业自动化和生产管理提供有力支持。

未来，在不断优化和扩展的基础上，这种系统设计还可以应用到更多领域，并实现更多功能和特性的进一步发展。

多点温度检测系统设计论文

多点温度检测系统设计论文一、引言多点温度检测是一种常见的传感器应用技术，在工业控制、环境监测以及医疗领域都有重要的应用。

传统的温度检测系统通常只能测量一个点的温度，无法满足实际需求。

因此，设计一种多点温度检测系统，能够同时测量多个点的温度，对于提高温度检测的精度和效率具有重要的意义。

二、系统设计思想多点温度检测系统的设计思想是通过多个温度传感器进行温度测量，并将测量结果传输给中央控制单元进行数据分析和处理。

系统的设计需要考虑以下几个方面：传感器的选择和布置、通信方式的选择、数据处理算法以及系统的集成与控制。

1.传感器的选择和布置传感器的选择关系到整个系统的性能，常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻、半导体温度传感器等。

在选择传感器时需要考虑温度范围、精度要求、响应时间等因素。

传感器的布置也需要考虑被测对象的特点，合理布置传感器可以提高温度测量的准确性。

2.通信方式的选择多点温度检测系统需要将多个传感器的测量结果传输到中央控制单元进行处理和分析。

通信方式的选择需要考虑传输距离、数据传输速率、抗干扰能力等因素。

常见的通信方式包括有线通信和无线通信，根据具体的应用场景选择合适的通信方式。

3.数据处理算法4.系统集成与控制三、系统实施方案在系统实施方案中，需要具体考虑系统的硬件设计和软件开发。

1.硬件设计硬件设计包括传感器的选择和布置、通信模块的选择和接口设计，以及中央控制单元的选取和接口设计。

根据实际需求进行硬件设计，确保系统的稳定性和可靠性。

2.软件开发软件开发包括系统的数据处理算法、通信协议的设计和编程，以及系统的控制逻辑和用户界面的设计。

根据具体的应用需求进行软件开发，确保系统的易用性和性能优化。

四、系统实验和测试在系统实验和测试中，需要对系统的性能进行评估和验证。

可以通过与已有的温度检测系统进行对比实验，评估多点温度检测系统的优劣势。

同时，还需要对系统的稳定性和可靠性进行测试，以确保系统在实际应用中的可用性。

DS18B20多点温度检测系统的设计

目录摘要2 ABSTRACT 3 第一章绪论4 §1.1 系统背景4 §1.2 系统概述4 第二章方案论证5 §2.1 传感器部分5 §2.2 主控制部分6 §2.3 系统方案6 第三章硬件电路设计7 §3.1 电源以及看门狗电路7 §3.2 键盘以及显示电路9 §3.2 温度测试电路11 §3.3 串口通讯电路15 §3.4 整体电路16 第四章软件设计16 §4.1 概述16 §4.2 主程序方案16 §4.3 各模块子程序设计18 第五章系统调试20 §5.1 分步调试20 §5.2 统一调试20 结束语21 参考文献22 附录一:软件流程图24 附录二:电路原理图25 致谢27多点温度检测系统设计作者:谭诗炜（电信200201 班）指导老师:冯杰摘要DS18B20 是一种可组网的高精度数字式温度传感器,由于其具有单总线的独特优点,可以使用户轻松地组建起传感器网络,并可使多点温度测量电路变得简单、可靠.本文结合实际使用经验,介绍了DS18B20 数字温度传感器在单片机下的硬件连接及软件编程,并给出了软件流程图.该系统由上位机和下位机两大部分组成.下位机实现温度的检测并提供标准RS232 通信接口芯片使用了ATMEL 公司的AT89C51 单片机和DALLAS 公司的DS18B20 数字温度传感器上位机部分使用了通用PC.该系统可应用于仓库测温、楼宇空调控制和生产过程监控等领域关键字:温度测量;单总线;数字温度传感器;单片机AbstractAs a kind of high-accuracy digital net temperature sensor,DS18 B20 can be used building a sensor net easily. It can also make the net simple and reliable with it's special 1-wire interface .This paper introduces the application of DS18B20 with single chip processor.The system is constituted by two parts the temperature measured part and displayed part. The temperature measured part has a RS232 interface. It used AT89C51 of ATMEL company and DS18B20 of DALLAS company .The displayed part uses PC .This system is applied in such domains as warehouse detecting temperature;air-conditioner controlling system in building and supervisory productive process etc.Key words:temperature measure;single bus;digital thermometer;single chip processor;第一章绪论§1.1 系统背景在工、农业生产和日常生活中,对温度的测量及控制占据着极其重要地位.首先让我们了解一下多点温度检测系统在各个方面的应用领域:消防电气的非破坏性温度检测,电力、电讯设备之过热故障预知检测,空调系统的温度检测,各类运输工具之组件的过热检测,保全与监视系统之应用，医疗与健诊的温度测试，化工、机械…等设备温度过热检测•温度检测系统应用十分广阔.§1.2 系统概述本设计运用主从分布式思想,由一台上位机（PC 微型计算机）,下位机（单片机）多点温度数据采集,组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统.该系统采用RS-232 串行通讯标准,通过上位机（PC）控制下位机（单片机）进行现场温度采集•温度值既可以送回主控PC进行数据处理由显示器显示.也可以由下位机单独工作,实时显示当前各点的温度值,对各点进行控制. 下位机采用的是单片机基于数字温度传感器DS18B20 的系统.DS18B20 利用单总线的特点可以方便的实现多点温度的测量,轻松的组建传感器网络,系统的抗干扰性好、设计灵活、方便而且适合于在恶劣的环境下进行现场温度测量.本系统可以应用在大型工业及民用常温多点监测场合.如粮食仓储系统、楼宇自动化系统、温控制程生产线之温度影像检测、医疗与健诊的温度测试、空调系统的温度检测、石化、机械…等•第二章方案论证温度检测系统有则共同的特点:测量点多、环境复杂、布线分散、现场离监控室远等.若采用一般温度传感器采集温度信号,则需要设计信号调理电路、A/D 转换及相应的接口电路,才能把传感器输出的模拟信号转换成数字信号送到计算机去处理.这样,由于各种因素会造成检测系统较大的偏差;又因为检测环境复杂、测量点多、信号传输距离远及各种干扰的影响,会使检测系统的稳定性和可靠性下降.所以多点温度检测系统的设计的关键在于两部分:温度传感器的选择和主控单元的设计.温度传感器应用范围广泛、使用数量庞大,也高居各类传感器之首.§2.1 传感器部分采用热敏电阻,可满足40 摄氏度至90摄氏度测量范围,但热敏电阻精度、重复性、可靠性较差,对于检测1 摄氏度的信号是不适用的.而且在温度测量系统中,采用单片温度传感器,比如AD590,LM35 等.但这些芯片输出的都是模拟信号,必须经过A/D 转换后才能送给计算机,这样就使得测温装置的结构较复杂.另外,这种测温装置的一根线上只能挂一个传感器,不能进行多点测量.即使能实现,也要用到复杂的算法,一定程度上也增加了软件实现的难度.方案二:在多点测温系统中,传统的测温方法是将模拟信号远距离采样进行AD 转换,而为了获得较高的测温精度,就必须采用措施解决由长线传输,多点测量切换及放大电路零点漂移等造成的误差补偿问题.采用数字温度芯片DS18B20 测量温度,输出信号全数字化.便于单片机处理及控制,省去传统的测温方法的很多外围电路.且该芯片的物理化学性很稳定,它能用做工业测温元件,此元件线形较好.在0—100 摄氏度时,最大线形偏差小于1摄氏度.DS18B20 的最大特点之一采用了单总线的数据传输,由数字温度计DS1820 和微控制器AT89C51 构成的温度测量装置,它直接输出温度的数字信号,可直接与计算机连接.这样,测温系统的结构就比较简单,体积也不大且由于AT89C51可以带多个DSB1820,因此可以非常容易实现多点测量•轻松的组建传感器网络.采用温度芯片DS18B20 测量温度,可以体现系统芯片化这个趋势•部分功能电路的集成,使总体电路更简洁,搭建电路和焊接电路时更快•而且,集成块的使用,有效地避免外界的干扰,提高测量电路的精确度.所以集成芯片的使用将成为电路发展的一种趋势.本方案应用这一温度芯片,也是顺应这一趋势.§2.2 主控制部分此方案采用PC机实现.它可在线编程，可在线仿真的功能，这让调试变得方便•且人机交互友好但是PC机输出信号不能直接与DS18B20通信•需要通过RS232电平转换兼容,硬件的合成在线调试，较为繁琐，很不简便.而且在一些环境比较恶劣的场合，PC 机的体积大，携带安装不方便，性能不稳定，给工程带来很多麻烦!此方案采用AT89C51 八位单片机实现•单片机软件编程的自由度大，可通过编程实现各种各样的算术算法和逻辑控制•而且体积小，硬件实现简单，安装方便•既可以单独对多DS18B20 控制工作，还可以与PC 机通信•运用主从分布式思想，由一台上位机（PC 微型计算机），下位机（单片机）多点温度数据采集，组成两级分布式多点温度测量的巡回检测系统，实现远程控制•另外AT89C51 在工业控制上也有着广泛的应用，编程技术及外围功能电路的配合使用都很成熟•§•3系统方案综上所述，温度传感器以及主控部分都采用第二方案•系统采用针对传统温度测温系统测温点少，系统兼容性及扩展性较差的特点，运用分布式通讯的思想•设计一种可以用于大规模多点温度测量的巡回检测系统•该系统采用的是RS-232 串行通讯的标准，通过下位机（单片机）进行现场的温度采集，温度数据既可以由下位机模块实时显示，也可以送回上位机进行数据处理，具有巡检速度快，扩展性好，成本低的特点•实际采用电路方案如下图:第三章硬件电路设计系统底层电路的功能主要包括:多点温度测试及其相关处理，实时显示温度信息，与上位机通讯传输温度数据•硬件设计主要包括以下几个模块:电源以及看门狗电路，键盘以及显示电路，温度测试电路，串口通讯电路•下面对电路分模块进行说明§3.1电源以及看门狗电路a. 电源电路因为单片机工作电源为+5V,且底层电路功耗很小•采用7805三端稳压片即可满足要求• 具体电路图如下:b. 看门狗电路考虑到底层电路板的工作环境相对恶劣,单片机会受到周围环境的干扰,而出现程序跑飞,死机…等一些不可预知的不正常工作现象•工作人员也不可能到现场对单片机重起，本设计为单片机电路添加一个外部看门狗电路•定时查询单片机的工作状态,一但发现异常即对单片机延时重起•保证系统安全可靠的运行•NE56604能为多种微处理器和逻辑系统提供复位信号，其门限电平为4.2V •在电源突然掉电或电源电压下降到低于门限电平时.NE56604将产生精确的复位信号.NE56604内置一个看门狗定时器，用于监控微处理器，以确保微处理器的正常运行•看门狗能产生一个系统复位信号用来终止任何由于微处理器故障而引发的不正常的系统操作.NE56604 的看门狗的监控周期为100mS（典型值）.特性.正负双逻辑输出的有效复位信号..精准的门限电平监测..上电复位内部延时..可利用外部电阻调节的内部看门狗定时器..看门狗定时器的监控周期为100mS 典型值..VCC=0.8VDC 时产生有效的复位信号典型值. .仅需很少的外围元件.具体电路图如下:§3.2 键盘以及显示电路键盘电路单片机应用系统中除了复位按键有专门的复位电路,以及专一的复位功能外,其它的按键或键盘都是以开关状态来设置控制功能或输入数据.键盘有编码和非编码两种.非编码键盘硬件电路极为简单.故本系统采用拨码开关来控制.具体电路如下:A. 开关状态的可靠输入键开关状态的可靠输入有两种解决方法.一种是软件去抖动:它是在检测到有键按下时,执行一个10ms 的延时程序后,再确认该键电平是否仍保持闭合状态电平,如保持闭合状态电平则确认为真正键按下状态,从而消除了抖动影响.另一种为硬件去抖动:即为按键添加一个锁存器.两种方法都简单易行,本设计采用的是硬件去抖.B. 对按键进行编码给定键值或给出键号对于按键无论有无编码,以及采用什么编码,最后都要转换成为与累加器中数值相对应的键值以实现按键功能程序的散转转移.为使编码间隔小, 散转入口地址安排方便, 常采用依次序排列的键号.拨码开关值含义0000 实时显示通道一的温度值0001 实时显示通道二的温度值0010 实时显示通道三的温度值0011 实时显示通道四的温度值0100 实时显示通道五的温度值0101 实时显示通道六的温度值0110 实时显示通道七的温度值0111 实时显示通道八的温度值1*** 自动循环显示所有通道的温度C. 选择键盘监测方法对是否有键按下的信息输入方式有中断方式与查询方式两种.本设计采用的查询法,即在在CPU 空闲时调用键盘扫描子程序.温度显示电路设计采用的是共阴极七段数码管.显示方式有动态扫描和静态显示,两种方法在本设计中皆可由于静态扫描要用到多片串入并出芯片,考虑到电路板成本计算.本人采用是节约硬件资源的动态扫描方式.即用两块芯片就可以完成显示功能.显示数据由4511 译码器输出,ULN2003 为位驱动扫描信号.具体电路图如下:§3.2 温度测试电路这里我们用到温度芯片DS18B20.DS18B20 是DALLAS 公司生产的一线式数字温度传感器, 具有3引脚TO-92小体积封装形式•测温分辨率可达0.0625C，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输出.其工作电源既可在远端引入,也可采用寄生电源方式产生.CPU 只需一根端口线就能与诸多DS18B20 通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路•DS18B20支持一线总线”接口，测量温度范围为-55 C~+125°C,在-10~+85 °范围内精度为±).5 °现场温度直接以一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性•适合于恶劣环境的现场温度测量，如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等•DS18B20 内部结构(1) DS18B20 的内部结构如下图所示•DS18B20 内部结构图DS18B20 有4 个主要的数据部件:①64位激光ROM.64位激光ROM从高位到低位依次为8位CRC、48位序列号和8位家族代码(28H) 组成•②温度灵敏元件•③非易失性温度报警触发器TH和TL.可通过软件写入用户报警上下限值.④配置寄存器•配置寄存器为高速暂存存储器中的第五个字节•DS18B20 在0 工作时按此寄存器中的分辨率将温度转换成相应精度的数值，其各位定义如图所示•TM R1 R0 1 1 1 1 1MSB DS18B20 配置寄存器结构图LSB其中,TM:测试模式标志位，出厂时被写入0,不能改变;R0、R1:温度计分辨率设置位，其对应四种分辨率如下表所列，出厂时R0、R1置为缺省值：R0=1,R仁1(即12位分辨率),用户可根据需要改写配置寄存器以获得合适的分辨率• 配置寄存器与分辨率关系表：R0 R1 温度计分辨率/bit 最大转换时间/us0 0 9 93.750 1 10 187.51 0 11 3751 1 12 750(2) 高速暂存存储器高速暂存存储器由9个字节组成，其分配如下图所示.当温度转换命令发布后，经转换所得的温度值以二字节补码形式存放在高速暂存存储器的第0 和第1 个字节.单片机可通过单线接口读到该数据，读取时低位在前，高位在后，数据格式如图所示.对应的温度计算：当符号位S=0时, 直接将二进制位转换为十进制;当S=1 时，先将补码变为原码，再计算十进制值.温度低位温度高位TH TL 配置保留保留保留8 位CRCLSB DS18B20 存储器映像图MSB温度值格式图DS18B20 温度数据表:23 22 21 20 2-1 2-2 2-3 2-4MSB LSBS S S S S 26 25 24典型对应的温度值表:温度/c二进制表示十六进制表示+125+25.0625+10.125+0.5-0.5-10.125-25.0625-55 00000111 1101000000000001 1001000100000000 1010001000000000 0000100000000000 0000000011111111 1111100011111111 0101111011111110 0110111111111100 10010000 07D0H0191H00A2H0008H0000HFFF8HFF5EHFE6FHFC90HDS18B20 最大的特点是单总线数据传输方式,DS18B20 的数据I/O 均由同一条线来完成. 硬件连接电路如下图:本系统为多点温度测试.DS18B20 采用外部供电方式,理论上可以在一根数据总线上挂256 个DS18B20, 但时间应用中发现,如果挂接25 个以上的DS18B20 仍旧有可能产生功耗问题.另外单总线长度也不宜超过80M, 否则也会影响到数据的传输.在这种情况下我们可以采用分组的方式,用单片机的多个I/O 来驱动多路DS18B20. 在实际应用中还可以使用一个MOSFET 将I/O 口线直接和电源相连,起到上拉的作用.对DS18B20 的设计, 需要注意以下问题(1) 对硬件结构简单的单线数字温度传感器DS18B20 进行操作,需要用较为复杂的程序完成.编制程序时必须严格按芯片数据手册提供的有关操作顺序进行,读、写时间片程序要严格按要求编写.尤其在使用DS18B20 的高测温分辨力时,对时序及电气特性参数要求更高.(2) 有多个测温点时,应考虑系统能实现传感器出错自动指示,进行自动DS18B20 序列号和自动排序,以减少调试和维护工作量.(3) 测温电缆线建议采用屏蔽4 芯双绞线,其中一对线接地线与信号线,另一组接VCC 和地线, 屏蔽层在源端单点接地.DS18B20 在三线制应用时,应将其三线焊接牢固;在两线应用时,应将VCC与GND 接在一起，焊接牢固若VCC脱开未接传感器只送85.0 C的温度值.⑷实际应用时,要注意单线的驱动能力，不能挂接过多的DS18B20,同时还应注意最远接线距离.另外还应根据实际情况选择其接线拓扑结构.§3.3 串口通讯电路AT89C51 有一个全双工的串行通讯口,所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通讯.进行串行通讯时要满足一定的条件,比如电脑的串口是RS232 电平的,而单片机的串口是TTL 电平的,两者之间必须有一个电平转换电路,我们采用了专用芯片MAX232 进行转换,虽然也可以用几个三极管进行模拟转换,但是还是用专用芯片更简单可靠.具体电路如下:我们采用了三线制连接串口,也就是说和电脑的9 针串口只连接其中的3 根线:第5 脚的GND 、第2 脚的RXD 、第3 脚的TXD. 这是最简单的连接方法,但是对本设计来说已经足够使用了,电路如上图所示.通信线采用交叉接法,即两者信号线对应成为R—T,T—R. 具体连接电路如下:§3.4 整体电路见附件二(电路原理图)第四章软件设计§4.1 概述整个系统的功能是由硬件电路配合软件来实现的,当硬件基本定型后,软件的功能也就基本定下来了.从软件的功能不同可分为两大类:一是监控软件(主程序),它是整个控制系统的核心专门用来协调各执行模块和操作者的关系.二是执行软件(子程序),它是用来完成各种实质性的功能如测量、计算、显示、通讯等.每一个执行软件也就是一个小的功能执行模块.这里将各执行模块一一列出,并为每一个执行模块进行功能定义和接口定义.各执行模块规划好后就可以规划监控程序了.首先要根据系统的总体功能和键盘设置选择一种最合适的监控程序结构,然后根据实时性的要求,合理地安排监控软件和各执行模块之间地调度关系.§4.2 主程序方案主程序调用了 4 个子程序,分别是数码管显示程序、键盘扫描以及按键处理程序、温度测试程序、中断控制程序、单片机与PC机串口通讯程序.键盘扫描电路及按键处理程序:实现键盘的输入按键的识别及相关处理温度测试程序: 对温度芯片送过来的数据进行处理,进行判断和显示数码管显示程序:向数码的显示送数,控制系统的显示部分. 中断控制程序: 实现循环显示功能.串口通讯程序:实现PC 机与单片机通讯,将温度数据传送给PC 机.将各个功能程序以子程序的形式写好,当写主程序的时候,只需要调用子程序,然后在寄存器的分配上作一下调整,消除寄存器冲突和I/O 冲突即可.程序应该尽可能多的使用调用指令代替跳转指令.因为跳转指令使得程序难以看懂各程序段之间的结构关系.而调用指令则不同,调用指令使得程序结构清晰,无论是修改还是维护都比较方便.将功能程序段写成子程序的形式,除了方便调用之外,还有一个好处那就是以后写程序的时候如果要用到, 就可以直接调用这个单元功能模块.主程序流程图如右图:§4.3 各模块子程序设计下面对主要几个子程序的流程图做介绍:(1) 温度测试子程序设计见附录一:温度测试子程序流程图(2) 中断控制程序设计如右图:(3) 串口通信程序设计本次通讯中,测控系统分位上位机和下位机之间的通信,系统中单片机负责数据采集、处理和控制,上位机进行现场可视化检测,通信协议采用半双工异步串行通信方式,通过RS232 的RTS 信号进行收发转换,传输数据采用二进制数据,上位机与下位机之间采用主从式通讯.本人采用的VB环境下PC机与单片机之间实现串行通讯的软硬件方案.VB是Microsoft公司推出的Windows 应用程序开发工具,因其具有界面友好,编程简便等优点而受到广泛的使用,而且Visual Basic 6.0 版本带有专门实现串行通讯的MSCOMM 控件.MSComm控件串口具有完善的串口数据的发送和接收功能•通过此控件，PC机可以利用串行口与其它设备实现轻松连接,简单高效地实现设备之间的通讯.此控件的事件响应有两种处理方式.事件驱动方式:由MSComm 控件的OnComm 事件捕获并处理通讯错误及事件;查询方式:通过检查CommEvent 属性的值来判断事件和错误.1) MSComm 控件的主要属性和方法a. CommPort:设置或返回串行端口号,其取值范围为1—99,缺省为1b. Sett ing:设置或返回串行端口的波特率、奇偶校验位、数据位数、停止位c. PortOpe n:打开或关闭串行端口d. RThreshold: 该属性为一阀值,它确定当接收缓冲区内字节个数达到或超过该值后就产生MSComml-OnComm 事件.e. In put :从接收缓冲区移走一串字符.f. Output: 向发送缓冲区传送一字符串. 软件流程图如下:单片机程序流程图PC 通讯程序流程图参数设定：通信端口选择COM1,波特率设定为1200B/SmPort=1MSComm.Setting= “1200, n, 8, 1 ”.START: MOV SP,#60HMOV TMOD,#20HMOV TH1,#0E6HMOV TL1,#0E6H ;1200B/S,晶振为12MHZMOV PCON,#00HMOV SCON,#50HSETB TR1第五章系统调试§5.1 分步调试1 、测试环境及工具测试温度:0~100摄氏度.（模拟多点不同温度值环境）测试仪器及软件:数字万用表,温度计0~100 摄氏度,串口调试助手测试方法:目测.2、测试方法使系统运行,观察系统硬件检测是否正常(包括单片机最小系统,键盘电路,显示电路,温度测试电路等).系统自带测试表格数据,观察显示数据是否相符合即可. 采用温度传感器和温度计同时测量多点水温变化情况(取温度值不同的多点), 目测显示电路是否正常.并记录各点温度值,与实际温度值比较,得出系统的温度指标. 使用串口调试助手与单片机通讯,观察单片机与串口之间传输数据正确否.3、测试结果分析自检正常,各点温度显示正常,串口传输数据正确.因为芯片是塑料封装,所以对温度的感应灵敏度不是相当高,需要一个很短的时间才能达到稳定.§5.2 统一调试将硬件及软件结合起来进行系统的统一调试.实现PC 机与单片机通讯,两者可以实时更新显示各点温度值.结束语AT89C51的时钟为12M,I/O 口可达32个,高的时钟频率和丰富的I/O,都为实现电路功能提供了非常有利的条件.同时也AT89C51 内含4KB FLASH ROM, 开发环境友好,易用,方便,大大加快本系统设计开发.拨码开关的使用,使操作更为简洁,易懂.实时显示电路的设计,使温度信息更迅速,直观地发布.本制作的设计中使用了传感器的只是插座电路,因此,该系统的可扩展性很强.整个系统硬件简单、可靠,系统成本低.致此本人设计基本完成了预期的目标,系统在硬件自动测试,键盘操作,实时显示方面做的比较好.但是由于时间仓促、条件有限,设计成果并不是很完美,还存在下面问题:串口通讯不稳定未对温度数值统计处理以及存储.我准备在今后的工作过程中进一步完善此设计.参考文献[1] .贾振国.DS1820及高精度温度测量的实现[J].电子技术应用，2000(1):58 - 59.[2] . 余永权. 单片机原理及应用. 北京:电子工业出版社, 1997[3] . 邦田. 电子电路实用抗干扰技术. 北京: 人民邮电出版社,1994[4] . Dallas semiconductor inc,ds18b20 programmable resolution 1 —wiredigital thermometer 2001[Z] .[5] . 曲喜贵. 电子元件材料手册[ M]. 北京:电子工业出版社,1989.422-430.[6] . 黄贤武,郑筱霞,曲波等. 传感器实际应用电路设计[M]. 成都:电子科技大学出版社,1997.4-10.[7] . 刘君华. 智能传感器系统[M] . 西安:西安电子科技大学出版社,1999.[8] . 余永权. Flash 单片机原理及应用[M]. 北京:电子工业出版社,1997.[9] . 邦田. 电子电路实用抗干扰技术[M] . 北京:人民邮电出版社,1994.[10] . 周云波. 由DS18B20 单线数字温度计构成的单线多点温度测量系统. 电子技术应用,1996(2):15- 20.[11] . 吉鹏,马云峰等. 微机原理与接口技术[M]. 北京:高等教育出版社,2001.[12] . 振国. DS1820 及高精度温度测量的实现[J] . 电子技术应用,2000 (1) .[13] . 东耀,汪仁煌. 数字温度传感器在仓库温度检测系统的应用[J]. 传感器世界,2001(12):30- 33.[14] . 月霞,孙传友. DS18B20 硬件连接及软件编程[J]. 传感器世界,2001(12):25- 29.[15] . 一线数字温度传感器资料[M]. 武汉:武汉力源电子有限公司,1996.[16] . 贤武,郑霞,曲波. 传感器实际应用电路设计[M]. 成都:电子科技大学出版社,1997.[17] . 伟正. 单线数字温度传感器的原理与应用[1]. 电子技术应用,2000,6.66-68[18] . DALLAS 公司.DS18B20 数据手册[Z][19] . 周月霞,孙传友. DS18B20 硬件连接及软件编程[J]. 传感器世界,2001,(12).[20] . 单线数字温度传感器资料[M]. 武汉:武汉力源电子有限公司,1996.[21] . 贾东耀,汪仁煌. 数字温度传感器在仓库温度检测系统的应用[J]. 传感器世界,2001(12).[22] . 余永权. ATMEL 89 系列单片机应用技术[M]. 北京:北京航空航天大学出版社2002.[23] . 胡汉才. 单片机原理及系统设计[M]. 北京:清华大学出版社,2002[24] . 李更祥. 单总线数字式智能型温度传感器在测控领域中的应用[J]. 计算机自动测量与控制,1999,7(3):51-53.[25] . 忠梅. 单片机的C 语言应用程序设计[M]. 北京:北京航空航天大学出版社,1997。

基于MSP430F169的蔬菜大棚多点无线温湿度检测系统设计

基于MSP430F169的蔬菜大棚多点无线温湿度检测系统设计摘要：针对东北地区冬天蔬菜种植大棚的特点，提出并开发基于超低功耗单片机msp430f169为核心的大棚多点温湿度检测系统。

该系统可以长时间连续地测量、显示、存储和无线传输大棚的环境温湿度信息，同时可进行多点温湿度同时监测。

该设计具有简单实用、测量精度高、系统运行稳定、抗干扰能力强等优点。

关键词：蔬菜大棚；温湿度；无线传输；msp430f169中图分类号：tp274+.2 文献标识码：a 文章编号：0439-8114（2013）06-1435-04随着国家经济的快速发展，人民的生活水平逐步提高，对蔬菜的需求日益增大；由于受季节的影响，蔬菜随着季节的变化出现波动，尤其是冬天，蔬菜的种类相对单一，温室大棚的出现解决了这一问题。

近年来，温室大棚发展迅速，规模庞大；但由于温室大棚主要靠人工维护，近年来人工成本的提高和规模的扩大加大了管理难度，特殊农作物对温度和湿度的要求很高，温室环境的变化不能及时被发现，单纯的人工管理无法满足需求；此次设计针对大棚内温湿度的检测，开发出了蔬菜大棚多点无线温湿度检测系统，便于实时查看大棚内每个检测点的温湿度数值或查询历史记录。

蔬菜大棚多点无线温湿度检测系统设计运用了2.4g多点无线传输和低功耗技术，因此能够长时间实时反映大棚内各个角落温湿度的变化，为生产提供准确的温湿度信息，便于管理人员实时处理温湿度过高或过低的问题。

1 系统组成及其功能由于蔬菜大棚分布分散、布线供电麻烦、成本高，所以系统设计时采用电池供电方式。

为了能长时间使系统稳定工作，系统中各种器件的功耗、性能都要求很高，因此采用德州仪器的超低功耗msp430系列单片机作为主控制器，以超低功耗的nrf24l01芯片进行2.4g无线数据传输，利用超低功耗数字式温湿度传感器dh80作为温度传感器、湿度传感器[1]。

整个温湿度采集节点休眠时电流为50 μa左右，而平均工作电流为700～800 μa。

基于单片机的多点无线温度监控系统

基于单片机的多点无线温度监控系统随着物联网技术的不断发展，无线传感器网络（WSN）在各个领域中的应用越来越广泛。

温度监控系统作为最基本的传感器网络应用之一，在工业控制、环境监测、医疗保健等领域中发挥着重要作用。

本文将介绍一种基于单片机的多点无线温度监控系统，通过这种系统可以实现对多个点位温度数据的实时监测和远程传输。

一、系统设计方案1. 系统硬件设计该温度监控系统的核心部件是基于单片机的无线温度传感器节点。

每个节点由温度传感器、微控制器（MCU）、无线模块和电源模块组成。

温度传感器选用DS18B20，它是一种数字温度传感器，具有高精度、数字输出和单总线通信等特点。

微控制器采用常见的ARM Cortex-M系列单片机，用于采集温度传感器的数据、控制无线模块进行数据传输等。

无线模块采用低功耗蓝牙（BLE）模块，用于与监控中心进行无线通信。

电源模块采用可充电锂电池，以确保系统的长期稳定运行。

系统的软件设计主要包括传感器数据采集、数据处理和无线通信等部分。

传感器数据采集部分通过单片机的GPIO口读取温度传感器的数据，并进行相应的数字信号处理。

数据处理部分对采集到的数据进行滤波、校正等处理，以保证数据的准确性和稳定性。

无线通信部分则通过BLE模块实现与监控中心的无线数据传输。

二、系统工作原理1. 温度传感器节点工作原理每个温度传感器节点通过温度传感器采集环境温度数据，然后通过单片机将数据处理成符合BLE通信协议的数据格式，最终通过BLE模块进行无线传输。

2. 监控中心工作原理监控中心通过接收来自各个温度传感器节点的温度数据，并进行数据解析和处理，最终在界面上显示出各个点位的温度数据。

监控中心还可以设置温度报警阈值，当某个点位的温度超过预设阈值时，监控中心会发出报警信息。

三、系统特点1. 多点监控：系统可以同时监测多个点位的温度数据，实现对多个点位的实时监控。

2. 无线传输：系统采用BLE无线模块进行数据传输，避免了布线的烦恼，使得系统的安装和维护更加便捷。

基于STM32的无线多点式温度测量系统

基于STM32的无线多点式温度测量系统摘要：本文介绍了一种基于STM32单片机的无线多点式温度测量系统，该系统可实现多个温度传感器的实时测量，并通过无线通信传送测量数据至上位机进行数据处理和显示。

在硬件上，系统采用了STM32F103C8T6单片机作为主控制器，通过串行通信协议与无线传输模块进行数据传输，并通过多路输出控制芯片对多个温度传感器进行采集。

在软件上，系统采用了基于LwIP协议栈的TCP/IP协议进行通信，并通过uCOS-II操作系统实现多任务处理及良好的系统稳定性。

实验证明，系统具有高精度、低成本、无线传输等优点，可广泛应用于各类温度测量场合。

关键词：STM32；无线；多点式；温度测量；LwIP引言在日常生活和各种工业生产场合中，温度是一个非常关键的参数。

为了确保生产过程中的稳定性和安全性，需要对温度进行实时监测和控制。

传统的温度测量方法通常是使用接触式温度计，但是这种方法的不足之处是需要高成本的人工维护和准确的接触测量。

另外，部分场合需要同时测量多个点的温度，这就需要使用多点式测量系统。

无线多点式温度测量系统是一种新型的温度测量方案，通过无线通信技术实现对多个点的温度实时测量，具有成本低、无需人工维护、可靠性高等优点。

本文提出一种基于STM32单片机的无线多点式温度测量系统，依靠其强大的计算和通讯能力以及在操作系统和协议栈方面的优异性能，实现多个温度传感器的实时监测和无线数据传输。

系统设计1 系统硬件设计系统采用STM32F103C8T6单片机作为主控制器，通过高速的时钟、强大的计算和保护功能，保证系统的高可靠性和稳定性。

系统使用无线传输模块NRF24L01+作为数据传输媒介，可在2.4GHz频段上进行可靠的无线数据传输。

系统采用了多路输出控制芯片74HC138，实现多个温度传感器的采集。

2 系统软件设计系统采用LwIP协议栈作为TCP/IP通信协议，使系统具有完善的网络通信功能。

基于WIFI多点温度采集系统设计(电子)

基于WIFI多点温度采集系统设计课程：综合电子系统设计专业：电子信息工程班级：101姓名：***学号：**********一·项目背景：A.该产品在现实生活中的应用现状？1.由于数据采集系统应用范围越来越广，功能越来越全，大众需要一种应用范围广，性价比高的数据采集系统，无线传输实现了数据处理功能强大，显示简洁、直观，性价比高，应用广泛。

2.在生产中经常需对温度进行检测，数字显示信息存储及实时控制，无线采集系统可被广泛应用于温度测量或相应的可转换为温度量或供电故障监控的工业，农业，环保，服务业安全监控中。

B.存在哪些问题？很多系统存在:1.功能单一；2.采集通道少；3.采集速率低；4.操作复杂；5.并对测试环境要求较高等问题。

二、详细设计需求•1、18B20温度采集端对现场温度进行采集，并将采集到的温度电压信号转换为数字信号，传送给数据处理端•2、数据处理端对数据进行处理后，经WIFI模块传送到PC机•3、PC机对温度数据进行实时记录并显示，用户可根据需要选择所要查看的监测点温度数据三、系统设计总方案1.温度传感器DS18b202.单总线3.单片机4.串口5.WIFI模块6.无线传输7.PC机显示四、系统总方案简述•1、温度传感器DS18b20是单总线传输元件与单片机一端口相连；•2、单片机通过串口与WIFI相连，通过指令控制WIFI模块或传输数据并发送出去；•3、PC机接收无线信号显示相应的温度信息。

五、方案每个部分实现原理1、温度传感器DS18b20DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片上，从而抗干扰力更强。

其一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。

在讲解其工作流程之前我们有必要了解18B20 的内部存储器资源。

18B20 共有三种形态的存储器资源，它们分别是：ROM 只读存储器，用于存放DS18B20ID编码，其前8 位是单线系列编码（DS18B20的编码是19H ），后面48位是芯片唯一的序列号，最后8 位是以上56的位的CRC 码（冗余校验）。

基于无线传输的仓库多点温度测量系统设计

三、硬件电路设计
四部分、按键部分、显示部分、报警部分。
将传到串口助手上的数据经过在 Visual Basic的相关控件中编写代码
就能将数据通过 Visual Basic软件显示出来，并且能
实现管理人员对仓
库运作情况的一个远程控制。
在工业生产和实验研究中像电力化工石油冶金航空航天机械制造粮食存储酒类生产等领域内温度常常是表征对象和过程状态的最重要的参数之一因此研究温度传感器的测量精度和远程智能监控具有重要的意义
基于无线传输的仓库多点温度智能监控系统设计
姓名：yesir 学号：班级：08电信指导老师：
目录：
一、设计背景二、总体设计方案三、硬件电路设计四、软件设计五、创新之处六、总结
上位机软件流程设计图
上位机运行图
五、创新之处
1. 采集多点温度并实时显示,同时可以单独查看各点的温度。
2. 设置温度上下限，超过范围做声光报警处理。
3. 温度数据的无线传输、远程显示及监控处理。
六、总结
本次设计是以ATMEGA16单片机为核心的无线数据传输。在低功耗方面远比51等8位单片机性能高。通过上位机采集显示及下传相关数据,达到同时监测和控制仓库内各个点的实时温度信息，完成智能化管理。系统以有线和无线技术相结合，可根据需要灵活增置远程终端节点。实际测试表明，系统各监控点工作稳定，无线数据传送距离达300 米左右，且误码率低，温度测量精度达 0.1°C。
常用的数字温度传感器
二、总体设计方案
采用单片机来实现控制。通过键盘的功能键控制单片机实现各个功能，单片机软件编程灵活、自由度大，可编程实现温度传感器的控制及运行；并且程序都模块化，方便利用。硬件电路简单，在硬件确定的情况下，只要修改程序就能使整个系统达到设计要求。

(完整版)基于ZigBee的多点温度采集系统设计与实现(毕业论文)

HUNAN UNIVERSITY 毕业设计(论文)设计论文题目：基于ZigBee的多点温度采集系统设计与实现学生姓名：宋强军学生学号：专业班级：通信工程三班学院名称：信息科学与工程学院指导老师：肖玲学院院长：章兢2011 年6 月1 日基于ZigBee的多点温度采集系统设计与实现摘要随着生产技术的发展，温度数据检测技术广泛应用于工业远程控制系统，并逐步显示出远程和网络的特性。

传统的温度采集系统，主要方式是有线连接节点，此方法的特点是布局复杂和可扩展性差。

事实上，在某些领域有线连接方式甚至不能应用。

因此，最理想的方法是采用无线连接收集和传送数据。

作为新兴的短距离，低功耗低成本的无线通信技术，zigbee 已广泛应用于工业控制，消费性电子，家电自动化，医疗监控等领域。

本文在对无线传感器及其网络协议技术分析的基础上，设计出一种基于zigbee为基础的无线温度采集系统。

用基于zigbee网络的无线方式通过温度测量节点收集温度数据。

通过串口通信线路连接主要节点和前端电脑。

然后，电脑存储温度数据至数据库，以便实现数据的统一管理。

论文首先介绍了Zigbee技术研究内容以及无线传感器网络的研究现状。

随后总结了Zigbee技术的优点，接下来对Z-Stack协议栈结构进行了分析。

接着介绍了系统的硬件和软件设计。

首先从硬件方面论述了温度传感器模块、数据汇聚模块的系统构成。

接着论述了系统的软件设计，主要对上位机用户监控界面的设计和温度传感器模块、数据汇聚模块的设计这三部分进行了介绍。

数据汇聚模块实现组建网络、分配网络地址的功能，温度传感器模块实现加入网络、数据采集、数据存储、数据上传、通信、等功能。

关键词：Zigbee，无线传感器网络，多点温度采集，Z-StackDesign and Realization of Multi-Node TemperatureAcquisition System Based on ZigBeeAbstractWith the development of producing technology, monitoring techniques of temperature data are being applied to all kinds of industrial process control systems and gradually showing the feature of far-distant and networking. In the traditional temperature acquisition system, the method to connect nodes is wired, this way possesses the characteristic of complex layout and poor extensibility. In fact, the wired way even cannot be utilized in some application. Therefore, the ideal way to collect and transmit data is employing wireless connection. As a kind of emerging short-distant, low-power consumption and low-cost wireless communication technology, ZigBee , medical monitoring and so on.In this Paper，on the basis of the wireless sensor network Protocol analysis technology，, a kind of temperature acquisition system which based on ZigBee wireless transmission technology is designed in this article, the temperature data collected through the temperature measuring nodes is transmitted to the major-node by ZigBee network in a wireless method,the major-node communicates with the upper computer through the serialport line, thereafter, the PC stores the temperature data into the databasein order to realizing the uniformly control of the data. Firstly, the general research situation in the field of Zigbee and the development trend are reviewed. It also reviews the research content of the WSN. Then the paper discusses the network Structure .Following the paper takes an in-depthstudy of the Z-Stack designed by TI. In the field of ,the structure ofmodules is described in details including the temperature sensor moduleand the data acquisition module .In the software design ,GUI and module’ssoftware are discussed, which includes the formation of networks ,address assignment ,join the network ,data acquisition, data storage ,data upload, communication.Key words: Zigbee, wireless sensor network, Multi-Node Temperature Acquisition ,Z-Stack目录1 绪论......................................................................................................................................1.1无线传感器网络...........................................................................................................1.1.1无线传感器网络概况 ........................................................................................1.1.2无线传感器网络应用现状 ................................................................................1.1.3无线传感器网络未来展望 ................................................................................1.2基于Zigbee技术的无线传感器网络.........................................................................1.3本文主要结构...............................................................................................................2 TI Z-Stack协议栈..............................................................................................................2.1.1 Zigbee协议栈结构............................................................................................2.2 Zigbee网络拓扑结构..................................................................................................2.3 Z-Stack协议栈介绍 ....................................................................................................2.3.1网络寻址.............................................................................................................2.3.2绑定.....................................................................................................................2.3.3路由协议.............................................................................................................2.3.4消息发送函数.....................................................................................................2.3.5网络的组建过程 (1)2.3.6消息接收函数 (1)2.4本章小结 (1)3 系统介绍 (1)3.1系统的整体介绍 (1)3.2系统硬件介绍 (1)3.2.1主要硬件简介 (1)3.2.2温度传感器模块电路原理图 (1)3.2.3数据汇聚模块（协调器） (1)4 软件设计实现 (1)4.1上位机（PC机）监控界面 (1)4.2模块的软件设计 (2)4.2.1数据汇聚模块（协调器）的软件设计 (2)4.2.2温度传感器模块（终端节点）的软件设计 (2)4.3 本章小结 (2)5 总结与展望 (3)5.1总结 (3)致谢 (3)参考文献 (3)1 绪论1.1无线传感器网络1.1.1无线传感器网络概况无线传感器网络与传统的网络不同，它是以数据为中心的自组织无线网络，网络的节点部署密集，网络拓扑结构动态变化。

多点无线温度监控系统

一、引言随着社会的发展和技术的进步，人们越来越注重温度检测与显示的重要性。

温度检测与状态显示技术与设备已经普遍应用于各行各业，市场上的产品层出不穷。

温度检测及显示也逐渐采用自动化控制技术来实现监控。

本课题就是一个温度检测及状态显示的监控系统。

二、系统方案本系统采用 AT89C51 作为该系统的单片机。

系统整体硬件电路包括，电源电路，传感器电路，温度显示电路，上下限报警电路等。

报警电路可以在被测温度不在上下限范围内时，发出报警鸣叫声音。

温度控制的基本原理为:当DSl8B20 采集到温度信号后，将温度信号送至AT89C51 中处理，同时将温度送到LCD 液晶屏显示，单片机根据初始化设置的温度上下限进行判断处理，即如果温度大于所设的最高温度就启动风扇降温;如果温度小于所设定的最低温度就启动报警装置。

三、系统硬件设计1.单片机AT89C51 的介绍AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能COMS8位单片机，片内含4Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。

主要性能参数：·与MCS-51产品指令系统完全兼容·4K字节可重擦写Flash闪速存储器·1000次擦写周期·全静态操作：0Hz—24MHz·三级加密程序存储器·128×8字节内部RAM·32个可编程I/O口线·2个16位定时/计数器·6个中断源·可编程串行UART通道·低功耗空闲和掉电模式功能特性概述：AT89C51提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。

200940220105 于栋梁多点无线测温系统设计

摘要本次设计采用的是数字式温度传感器DS18B20和具有无线收发功能芯片nRF9E5来实现多点无线测温系统设计。

系统以51单片机内核的射频发收芯片nRF9E5为核心，实现温度的无线发送和接收功能。

以温度传感器DS18B20进行对温度数据采集。

再通过通过传感技术、串行通信和无线收发技术，将采集到的温度传给计算机，可以实现多点温度数据的采集和无线传输。

无线多点测温系统主要由两部分组成：一是由以一片无线收发芯片nRF9E5与多片DS18B20温度传感器组成的数据采集端来实现对多点温度的采集以及对温度数据进行无线发送。

另外一部分是将无线收发芯片nRF9E5通过RS-232接口组成的数据接收端，实现对温度的上传以及对温度的无线接收。

本文介绍了温度传感器DS18B20和无线收发芯片nRF9E5d的相关功能及其工作原理，详述了数据采集端和数据接收端的工作原理。

由于本设计简单，精准度高，操作简单易行，且广泛的适用于农业、工业、科研、教育以及医疗等多种领域。

关键字：无线测温；DS18B20；nRF9E5;数据采集；数据接收ABSTRACTThe design uses a digital temperature sensor DS18B20 and a functional chip nRF9E5 with wireless transceiver to multi-point wireless temperature measurement system design. Radio frequency to send and receive chip nRF9E5 of 51 MCU kernel as the core temperature wireless transmit and receive functions. Temperature sensor DS18B20 temperature data acquisition. By sensing technology, serial communications and wireless transceiver technology, the temperature of the collected passed to the computer, you can achieve multi-point temperature data acquisition and wireless transmission.Wireless multi-point temperature measurement system mainly consists of two parts: First, by the end of a wireless transceiver chip nRF9E5 of and multi-chip DS18B20 temperature sensor data acquisition to achieve the acquisition of multi-point temperature and temperature data wireless transmission. The other part is the receiving end of the wireless transceiver chip nRF9E5 data via RS-232 interface, upload temperature and temperature of the wireless receiveThis article describes the temperature sensor DS18B20 and wireless transceiver chip nRF9E5d in function and how it works, detail the working principle of the end of data collection and data receiving end. The design is simple, high accuracy, the operation is simple, and widely applicable to a variety of areas of agriculture, industry, scientific research, education, and medical.Keywords: wireless temperature; DS18B20; nRF9E5; data collection; data reception目录1．绪论 (1)1.1 温度的重要性以及测温技术的发展 (1)1.2 课题研究意义 (1)1.3 课题研究的内容 (2)1.4 国内外研究现状和发展趋势 (2)2．无线多点测温系统的总体设计方案 (3)2.1 系统方案的确定 (3)2.2 温度传感器DS18B20主要特征及其工作原理 (3)2.2.1 温度传感器DS18B20主要特征 (3)2.2.2 温度传感器DS18B20封装 (4)2.2.3 温度传感器DS18B20结构 (4)2.2.4 温度传感器DS18B20工作原理 (5)2.2.5 温度传感器DS18B20测温过程 (6)2.3 射频无线收发芯片nRF9E5 (6)2.3.1 nRF9E5主要性能参数 (6)2.3.2 射频收发芯片nRF9E5主要特点 (7)3．系统硬件电路的设计 (9)3.1 温度采集端硬件电路设计 (9)3.1.1 25AA320简介 (9)3.1.2 25AA320与nRF9E5的接口电路设计 (12)3.1.3 DS18B20与nRF9E5的接口电路设计 (12)3.1.4 温度采集端硬件电路原理图 (13)3.2 温度接收端硬件电路设计 (15)3.2.1 串行通信 (15)3.2.2 串行通信接口RS232 (16)3.2.3 接口芯片MAX232 (18)3.2.4 温度接收端硬件电路设计原理图 (18)4．系统软件设计 (20)4.1系统的整体软件框图 (20)4.2 系统采用的通信协议 (20)4.3 温度传感器DS18B20温度采集流程及程序 (21)4.3.1 精准延时问题 (21)4.3.2 初始化 (22)4.3.3 数据写 (23)4.3.4 数据读 (23)4.3.5 基本指令 (24)4.4 无线收发流程及程序 (24)4.4.1 nRF9E5无线收发流程 (24)4.1.2 nRF9E5无线收发程序 (25)5．结论与展望 (27)5.1 结论 (27)5.2 展望 (27)参考文献 (28)致谢 (29)1．绪论1.1 温度的重要性以及测温技术的发展随着社会的发展，科学技术的飞速进步，温度对人们的生活产生重要影响。

多点温度检测系统设计

多点温度检测系统设计一、引言随着科技的不断发展，温度检测技术已经广泛应用于各个领域。

在很多实际应用中，需要对不同位置的温度进行实时监测，以保证系统的正常运行或者提供必要的温控信息。

本文将介绍一种多点温度检测系统的设计，该系统可以同时监测多个温度传感器的温度，并将数据传输到中央控制器进行处理和分析。

二、系统设计1.系统框架该多点温度检测系统由多个温度传感器、信号采集模块、数据传输模块和中央控制器组成。

各个组件之间通过有线或者无线方式连接，将温度数据传输到中央控制器。

2.温度传感器温度传感器是整个系统的核心组件，用于实时监测不同位置的温度。

传感器可以选择常见的热电偶、热敏电阻等类型，根据具体需求选择合适的传感器。

3.信号采集模块信号采集模块负责将温度传感器采集到的模拟信号转换为数字信号，以便于处理和传输。

采集模块应具备多通道输入功能，可以同时采集多个传感器的数据。

4.数据传输模块数据传输模块将信号采集模块采集到的数据传输到中央控制器。

传输方式可以选择有线的方式，如RS485、CAN、以太网等，也可以选择无线方式，如蓝牙、Wi-Fi、LoRa等。

5.中央控制器中央控制器负责接收和处理传输过来的温度数据，并进行分析和判断。

可以通过界面显示温度数据，设置温度报警阈值，并在超过阈值时进行报警。

控制器还可以将温度数据存储到数据库中，以便后续分析和查询。

中央控制器还可以与其他系统进行联动，实现温度控制、远程监控等功能。

三、系统实现1.温度传感器的选择和布置根据具体应用场景和需求选择合适的温度传感器，并合理布置在需要监测的位置。

传感器之间距离适当远离干扰源，以确保准确测量温度。

2.信号采集模块的设计设计适合的信号采集模块，能够满足多个传感器数据的采集和处理需求。

采集模块应具备高精度、低功耗和高稳定性的特点。

3.数据传输模块的选择和配置根据具体需求选择合适的数据传输模块，并进行配置。

有线传输模块的配置需要设置通信参数和地址等信息，无线传输模块需要配置网络参数和安全认证等。

多点温度无线测量系统的设计

文章编号:1009-3907(2005)04-0011-03多点温度无线测量系统的设计王宪伟(长春大学电子信息工程学院,吉林长春　130022)摘　要:介绍了多点温度无线测量系统软、硬件的设计,及具体研制思路和实现方法。

采用主从式异步无线串行通信方式,解决了目前有线测温系统的不足,在各种温度测量及控制领域得到广泛应用。

关键词:数字温度传感器;无线收发模块;异步串行通信;单片机中图分类号:T N919172 文献标识码:A收稿日期:2005205208作者简介:王宪伟(1970-　),男,吉林省榆树市人,长春大学电子信息工程学院讲师,硕士,主要从事信号检测处理及自动控制理论方面的研究。

0　引　言环境条件中的温度指标是许多工作场合的主要参数,研制可靠且实用的温度测量装置显得非常重要。

本文介绍的多点无线温度测量系统,采用载波通信的方式传送信息,克服了有线测量中导线本身的电性能对监测精度的影响,从而减小温度测量和温度控制产生的偏差[1]。

系统采用专用集成电路,电路结构简单,工作稳定可靠,且具有无线数据传输灵活方便等特点,特别适用于烟草、粮仓及监测封闭空间或其他需要多点测温的特殊场合。

1　功能简介及技术指标111　功能简介(1)实现多点温度的测量,主从机之间无线方式通信;(2)定时保存数据,具有掉电保护和温度查询功能;(3)日历时钟及打印功能;(4)温度上下限设置,超温能够提示报警;(5)中文汉字显示,菜单操作,人机界面友好。

112　主要指标温度测量范围:-50～+150℃;分辨率:011℃;测温精度:-10℃～85℃时测量精度为±015℃。

2　硬件电路设计211　系统硬件框图整个系统由多个位于测量点的无线温度传感器和一台具有无线收发电路的主机构成。

上位机与各下位机之间采用主从式异步无线串行通信方式,即由无线数传模块构成点对多点的双向数据传输通道,将温度传感器采集到的温度数据传送给上位机[2]。

基于单片机的多点无线温度监控系统

基于单片机的多点无线温度监控系统随着现代科技的不断发展，单片机技术在各个领域都得到了广泛的应用。

基于单片机的多点无线温度监控系统是一个非常实用的应用场景。

这种系统可以用于监控各个物理位置的温度变化，并且可以通过无线方式将数据传输到中央控制端，便于实时监控和远程管理。

本文将介绍基于单片机的多点无线温度监控系统的设计原理、硬件搭建和软件编程等方面的内容。

一、系统设计原理该系统的设计原理是通过多个传感器节点采集不同位置的温度数据，然后通过无线通信模块将数据传输到中央控制端，最后通过显示屏或者计算机等设备进行实时监控。

整个系统包括传感器节点、单片机控制模块、无线通信模块和中央控制端。

传感器节点：每个传感器节点都搭载一个温度传感器，用于采集环境温度数据。

一般可以选择DS18B20等数字式温度传感器，其具有高精度、数字输出、抗干扰等特点。

传感器节点还需要有适当的电源和信号处理电路。

单片机控制模块：每个传感器节点都需要配备一个单片机控制模块，用于控制传感器的采集和数据的处理。

可以选择常见的单片机芯片，如STC89C52等。

单片机控制模块负责读取传感器数据、进行数据处理和存储等操作。

无线通信模块：每个传感器节点还需要配备一个无线通信模块，用于将采集到的温度数据传输到中央控制端。

可以选择类似nRF24L01等2.4GHz无线通信模块，其具有低功耗、远距离传输和多节点连接等特点。

中央控制端：中央控制端负责接收各个传感器节点传输过来的数据，并对数据进行汇总和处理。

可以选择单片机、嵌入式开发板或者计算机等设备作为中央控制端，配备合适的无线通信模块用于接收数据。

二、系统硬件搭建传感器节点的硬件搭建主要包括传感器模块、单片机控制模块和无线通信模块三个部分。

传感器模块可以直接连接DS18B20温度传感器，并通过合适的引脚连接到单片机控制模块。

单片机控制模块由单片机芯片、外部晶振、电源管理电路、数据存储器和通信接口等组成，其中通信接口连接无线通信模块。

基于DS18B20的多点式无线温度测量仪的设计与实现

基于DS18B20的多点式无线温度测量仪的设计与实现基于DS18B20的多点式无线温度测量仪的设计与实现一、绪论近年来，随着物联网和无线通信技术的迅猛发展，温度测量仪器的无线化越来越受到人们的关注。

因为温度是很多领域中必须监测的关键参数，例如工业生产、农业、医疗和环境监测等领域。

本文基于DS18B20传感器，设计并实现了一种多点式无线温度测量仪，具备高精度、远距离传输和多节点测量的特点。

二、设计方案1. 系统框图本文的多点式无线温度测量仪由多个测量节点、中心控制器和无线通信模块组成。

每个测量节点都装配有DS18B20传感器，用于采集温度数据，然后通过无线通信模块发送给中心控制器。

中心控制器负责接收并处理所有测量节点的数据，并将数据通过无线通信模块发送到上位机上进行显示和记录。

2. 硬件设计每个测量节点的硬件设计主要包括DS18B20传感器、单片机和无线通信模块。

DS18B20传感器是一款数字温度传感器，具有高精度和抗干扰能力。

单片机作为控制核心，负责采集传感器数据并进行无线通信模块的控制。

无线通信模块选择了低功耗蓝牙模块，以满足长距离传输和低功耗的要求。

3. 软件设计软件设计主要包括单片机程序和上位机程序的编写。

单片机程序通过配置DS18B20传感器的工作模式，并读取传感器的温度数据。

然后，将温度数据通过无线通信模块进行传输。

上位机程序负责与中心控制器进行通信，接收并解析传感器的数据，并将数据以图表和数据表的形式进行显示和记录。

三、实现过程1. 硬件实现首先，搭建硬件平台，包括连接DS18B20传感器、单片机和无线通信模块。

然后，根据硬件接口进行连接，并对DS18B20传感器进行合适的引脚设置和供电。

最后，完成硬件平台的搭建和连接。

2. 软件实现编写单片机程序，实现对DS18B20传感器的配置和数据读取，并通过无线通信模块进行数据传输。

编写上位机程序，实现与中心控制器的通信和数据解析，以及数据的显示和记录。

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