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1、無線溫度采集系統(tǒng)設(shè)計畢業(yè)論文目錄1引言11.1背景和意義11.2本課題研究的意義21.3本文的主要任務(wù)及結(jié)構(gòu)32系統(tǒng)總體設(shè)計32.2LPC2103簡介32.3溫度測量方案62.4數(shù)據(jù)無線傳輸方案83系統(tǒng)硬件設(shè)計103.1電源模塊103.2溫度采集模塊113.3無線收發(fā)模塊114系統(tǒng)軟件設(shè)計124.1無線收發(fā)模塊驅(qū)動程序124.2發(fā)送端程序134.3接收端程序155系統(tǒng)調(diào)試165.1調(diào)試方法166結(jié)論176.1系統(tǒng)優(yōu)缺點分析186.2全文總結(jié)19致謝21參考文獻222附錄2321引言1.1背景和意義近年來，在我國以信息化帶動的工業(yè)化正在蓬勃發(fā)展，
2、溫度采集已成為工業(yè)對象控制中一種重要的參數(shù)，特別是在冶金、化工、機械等各類工業(yè)中，廣泛使用各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等。由于爐子的種類及原理不同，因此所采用的加熱方法及燃料也不同，如煤氣、天然氣、油電等。對于不同生產(chǎn)情況和工藝要求下的溫度控制，所采用的加熱方式，選用的燃料，控制方案也有所不同。例如冶金、機械、食品、化工等各類工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的各種加熱爐、熱處理爐、反應(yīng)爐等；燃料有煤氣、天然氣、油、電等。隨著生產(chǎn)技術(shù)的提高,環(huán)境溫度指標越來越多的影響到生產(chǎn)效率、能源消耗和生活水平。不管是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事及氣象領(lǐng)域,還是日常生活環(huán)境,都需要對溫
3、度進行監(jiān)測。因而,設(shè)計可靠且實用的溫度采集系統(tǒng)顯得非常重要。溫度采集系統(tǒng)作為車輛導航、油田遠程監(jiān)控、船載導航系統(tǒng)以及農(nóng)田信息采集系統(tǒng)等控制系統(tǒng)的重要組成部分，它的主要作用是用傳感器檢測模擬環(huán)境中的溫度信號，溫度傳感器上電流將隨環(huán)境溫度值線性變化。再把電流信號轉(zhuǎn)換成電壓信號，使用AD轉(zhuǎn)換器將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成處理器能夠進行數(shù)據(jù)處理的數(shù)字電壓信號。工業(yè)應(yīng)用中，現(xiàn)階段基本上都是以有線的方式進行連接，實現(xiàn)各種控制功能。各種總線技術(shù)，局域網(wǎng)技術(shù)等有線網(wǎng)絡(luò)的使用的確給人們的生產(chǎn)和生活帶來了便利，改變了我們的生活，對社會的發(fā)展起到了極大的推動作用。有線網(wǎng)絡(luò)速
4、度快，數(shù)據(jù)流量大，可靠性強，對于基本固定的設(shè)備來說無疑是比較理想的選擇，的確在實際應(yīng)用中也達到了比較滿意的效果。單片微型計算機的功能不斷的增強，為先進的控制算法提供的載體，許多高性能的新型機種應(yīng)運而生。單片機以其功能強、體積小、可靠性高、造價低和開發(fā)周期短等優(yōu)點，成為自動化領(lǐng)域和其他測控領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件，在工業(yè)生產(chǎn)中成為必不可少的器件。在溫度控制系統(tǒng)中，單片機更是起到了不可替代的核心作用。241.4本課題研究的意義隨著微電子技術(shù)和數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。在工業(yè)生產(chǎn)和控制中，應(yīng)用數(shù)據(jù)系統(tǒng)可以采集工業(yè)現(xiàn)場的溫度、濕
5、度、電壓、電流、壓力、流量等諸多工藝參數(shù)，在將這些模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字量并進行相應(yīng)的計算處理后，所得的結(jié)果可以反饋給用戶或控制系統(tǒng)，為提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本提供信息和手段；在科學研究上，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以為我們提供大量的動態(tài)信息，成為探索科學奧秘的重要手段。目前，數(shù)據(jù)采集幾乎無孔不入，它已滲透到了地質(zhì)、醫(yī)藥器械、雷達、通訊、遙感遙測等各個領(lǐng)域，為我們更好的獲取信息提供了良好的基礎(chǔ)。無線數(shù)據(jù)采集特別適用于復(fù)雜地形條件、高腐蝕性、建筑群、爆炸等場合，或者被采集對象是運動、旋轉(zhuǎn)等情況。隨著數(shù)字電路和射頻電路制作工藝、低功耗電路、高能電池、微電子技術(shù)及集成
6、電路技術(shù)的進步，無線通信技術(shù)取得了飛速的發(fā)展，無線通信的實現(xiàn)越來越容易，傳輸速度越來越快，可靠性越來越高，并且逐漸達到可以和有線網(wǎng)絡(luò)相媲美的水平。無線傳輸越來越多的被應(yīng)用在工業(yè)及民用的數(shù)據(jù)采集上，解決了一些布線復(fù)雜、甚至無法布線的情況。無線方式具有如下幾個顯著的特點：傳輸介質(zhì)采用的是電磁波，節(jié)省了架設(shè)電纜的所需的占地和各種花費及其給其他建筑的建設(shè)帶來的不便，應(yīng)用起來更加方便；在應(yīng)用單片機編解碼接口技術(shù)的無線通信系統(tǒng)中，采用多字節(jié)地址編碼，收發(fā)器的數(shù)量不受限制；具有電路簡單、功耗小、體積小、成本低等優(yōu)點，非常便于使用；設(shè)計設(shè)施都很簡便適合更換場合
7、反復(fù)利用。溫度作為一個重要的物理量，是工業(yè)生產(chǎn)過程中最普遍、最重要的工藝參數(shù)之一。隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，對溫度測量的要求越來越高，而且測量的范圍也越來越廣，對溫度的檢測技術(shù)的要求也越來越高。因此，溫度測量的研究也是一個重要的研究課題。總之，本課題將數(shù)據(jù)采集與無線傳輸相結(jié)合，發(fā)揮無線傳輸?shù)膬?yōu)勢，并且解決硬件、軟件及通信協(xié)議優(yōu)化等問題。241.4本文的主要任務(wù)及結(jié)構(gòu)本論文所完成的任務(wù)是對基于LPC2103和無線收發(fā)模塊的溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計方法進行研究，從實際需要出發(fā)，并從性能、價格等因素考慮，對主要元器件進行了選型，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計出了一個新型無線溫
8、度采集系統(tǒng)，并且進行軟硬件的調(diào)試和制作，最終完成具有體積小、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠、使用靈活等優(yōu)點的作品，可以很好地應(yīng)用在無線數(shù)據(jù)采集及其它短距離無線數(shù)據(jù)傳
