無線溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)論文

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1、無線溫度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(jì)32.2LPC2103簡(jiǎn)介32.3溫度測(cè)量方案62.4數(shù)據(jù)無線傳輸方案83系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)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(jì)124.1無線收發(fā)模塊驅(qū)動(dòng)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(diǎn)分析186.2全文總結(jié)19致謝21參考文獻(xiàn)222附錄2321引言1.1背景和意義近年來，在我國(guó)以信息化帶動(dòng)

2、的工業(yè)化正在蓬勃發(fā)展，溫度采集已成為工業(yè)對(duì)象控制中一種重要的參數(shù)，特別是在冶金、化工、機(jī)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(duì)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(jī)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(biāo)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)、

3、軍事及氣象領(lǐng)域,還是日常生活環(huán)境,都需要對(duì)溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)。因而,設(shè)計(jì)可靠且實(shí)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(dǎo)航、油田遠(yuǎn)程監(jiān)控、船載導(dǎo)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(cè)模擬環(huán)境中的溫度信號(hào)，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(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，使用AD轉(zhuǎn)換器將模擬電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成處理器能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的數(shù)字電壓信號(hào)。工業(yè)應(yīng)用中，現(xiàn)階段基本上都是以有線的方式進(jìn)行連接，實(shí)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

4、利，改變了我們的生活，對(duì)社會(huì)的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用。有線網(wǎng)絡(luò)速度快，數(shù)據(jù)流量大，可靠性強(qiáng)，對(duì)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(shí)際應(yīng)用中也達(dá)到了比較滿意的效果。單片微型計(jì)算機(jī)的功能不斷的增強(qiáng)，為先進(jìn)的控制算法提供的載體，許多高性能的新型機(jī)種應(yīng)運(yùn)而生。單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價(jià)低和開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，成為自動(dòng)化領(lǐng)域和其他測(cè)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(jī)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(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，

5、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(chǎng)的溫度、濕度、電壓、電流、壓力、流量等諸多工藝參數(shù)，在將這些模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字量并進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)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(xué)研究上，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)可以為我們提供大量的動(dòng)態(tài)信息，成為探索科學(xué)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(dá)、通訊、遙感遙測(cè)等各個(gè)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

6、場(chǎng)合，或者被采集對(duì)象是運(yùn)動(dòng)、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)及集成電路技術(shù)的進(jìn)步，無線通信技術(shù)取得了飛速的發(fā)展，無線通信的實(shí)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(dá)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(gè)顯著的特點(diǎn)：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(fèi)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(jī)編解碼接口技術(shù)的無線通信系統(tǒng)

7、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(jiǎn)單、功耗小、體積小、成本低等優(yōu)點(diǎn)，非常便于使用；設(shè)計(jì)設(shè)施都很簡(jiǎn)便適合更換場(chǎng)合反復(fù)利用。溫度作為一個(gè)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(duì)溫度測(cè)量的要求越來越高，而且測(cè)量的范圍也越來越廣，對(duì)溫度的檢測(cè)技術(shù)的要求也越來越高。因此，溫度測(cè)量的研究也是一個(gè)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(shì)，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(duì)基于LPC2

8、103和無線收發(fā)模塊的溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行研究，從實(shí)際需要出發(fā)，并從性能、價(jià)格等因素考慮，對(duì)主要元器件進(jìn)行了選型，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出了一個(gè)新型無線溫度采集系統(tǒng)，并且進(jìn)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(diǎn)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