当前位置:文档之家› 基于NRF24L01无线数据采集

基于NRF24L01无线数据采集

基于NRF24L01无线数据采集
基于NRF24L01无线数据采集

基于NRF24L01无线数据采集

摘要为了解决在对外界环境数据采集时精度较低和移动性较差等问题,方便人们对外界环境的监测,降低对外界环境的监测成本。本课题设计了基于无线传输模块NRF24L01为核心的一种无线数据采集系统。

本研究课题中整个系统包含温湿度传感器DHT11数据采集、单片机控制、无线数据传输和无线数据监测四个部分。重点介绍了各个模块软件和硬件的设计和实现方式。通过无线传输模块NRF24L01实现对外界环境数据的无线化,可以现场将从机采集到的数据通过无线模块发送到PC,在Visual Basic 6.0环境下开发的上位机上进行实时监测,以实现对外界环境数据的智能监测。实践证明,该系统能够完成对外界环境数据的实时监测,方便人们对外界环境的了解,同时,还具有电路简单、所测试数据精度高、功耗低、成本低等优点。

关键词NRF24L01,温湿度传感器,数据采集,上位机

ABSTRACT

In order to solve the problem of low precision and mobility when collecting the external environment data, be convenient to monitor the external environment, reduce the cost of monitoring external environment, this paper designs a wireless data acquisition system based on the core of wireless transmission module

NRF24L01.

The whole system, in the research project, contains four parts: data acquisition ,single chip controlling ,wireless data transmission and wireless data monitoring . The paper mainly introduces the design and implementation way of hardware and software in each module. By wireless transmission module NRF24L01 to make external environmental data wireless can send the data collected from the machine through wireless module to PC at the site, and do real-time monitoring on the upper computer developed on the condition of Visual Basic 6.0 to realize intelligent monitoring to the external environmental data. In practical, the system can deal with the real-time monitoring of external environment, convenient for people to understand. In the meantime, it also has advantages of the simple circuit, the high precision of test data, low power consumption, low cost.

Key Words:NRF24L01, Temperature and humidity sensor,Data acquisition,Pc

目录

第一章绪论 (1)

1.1课题研究的背景 (1)

1.2课题研究的意义 (1)

第二章系统总体设计 (1)

2.1.系统总体模块介绍 (1)

2.1.1 各模块功能的简要介绍 (2)

2.2.系统的总体实现思路 (3)

2.3.系统的实现方法 (3)

第三章硬件电路设计 (4)

3.1.数据采集发送模块的设计 (4)

3.1.1 单片机控制系统的设计 (4)

3.1.2数据采集模块部分的设计 (6)

3.1.3 无线部分的说明 (7)

3.1.4 数据显示部分的设计 (11)

3.2 数据接收模块的设计 (13)

3.2.1 接收模块的设计 (14)

3.2.2 数据显示部分的设计 (14)

第四章软件设计 (15)

4.1发送模块的软件设计 (16)

4.1.1各模块软件设计的说明 (16)

4.2 接收显示模块的软件设计 (18)

第五章测试 (20)

5.1 实时温湿度数据的显示测试 (20)

5.2 实时温湿度数据曲线绘制的测试 (21)

5.3温湿度越界的测试 (22)

第六章课题研究总结 (26)

参考文献 (28)

答谢 (29)

附录 (30)

第一章绪论

1.1课题研究的背景

近年来,通信技术得到了较快的发展,因此在这样一些场所,如控制现场、农业生产、工业生产车间运行情况的实时远程监测成了一种可能。对这些场所的实时监测[8]都是以有线网络居多,但是这种情况下存在布线复杂的特点。特别是在对信息实时性能要求较高、条件恶劣这样的环境下实行有线的监测就需要消耗很高的人力和物力,并且以后的维护也相当难。因而对无线技术的应用逐渐成为对远程监控的一种必然趋势。

1.2课题研究的意义

随着科学技术的发展,无线通信技术也得到了很好的发展,特别是在远程监测和控制等方面的运用得到了很好的体现。利用无线通信技术对远程场所的监测设置方便,无需布线,克服了有线网络对一些场所监测的布线难、成本高等特点[9]。不仅如此,它还是连接计算机和外部世界的桥梁,方便了人们对外部世界实时情况的了解。

第二章系统总体设计

2.1.系统总体模块介绍

本系统采用模块化处理,系统分为数据采集发送部分与数据接收显示部分[5]。数据采集发送部分分为:数据采集模块DHT11、数据处理模块STC89C 52单片机、无线模块NRF24L01;数据接收部分分为:无线模块NRF24l01、

PC端数据监测模块。

总体结构如下所示:

总体实现电路如下图所示2.3所示

图2.3总体功能电路

2.1.1 各模块功能的简要介绍

数据采集模块DHT11:为整个系统运行提供数据来源,在本系统中提供的是外界环境得到温湿度。

数据处理模块STC89C52控制系统:具有驱动数据采集模块DHT11,使温湿度数据能够顺利的读出来,并处理数据使之可以在LCD里面正确的显示,同时它通过串口连接了无线模块NRF24L01,使之将数据发送出去。

发送模块NRF24L01:具有通过转换,将数据发送出去的功能。

接收模块NRF24L01:正确接收发送模块发送过来的数据,并将数据传送给上位机。

PC监测系统:通过串口通信,处理接收模块NRF24L01接收过来的数据,并实时的将数据接收来的数据显示在上位机的界面里,从而达到监测的目的。

2.2.系统的总体实现思路

本系统通过数据采集模块温湿度传感器DHT11开始采集数据,之后,直接将其转变成串行的电信号,经过单片机处理后,传送给无线传输模块的发送端NRF24L01;无线传输模块的接收端接收到信号经过电平转换之后通过串口传给利用VB6.0编写的上位机将其显示出来,从而达到对外部环境的监测目的。

2.3.系统的实现方法

实现方面分三步:首先焊接各个模块的电路;其次,在KEIL环境下编写各个模块C程序;最后,在visual Basic环境下编写上位机,从而达到数据监测目的。

第三章硬件电路设计

3.1.数据采集发送模块的设计

本系统中数据采集发送模块部分分为:数据采集模块DHT11、数据处理模块AT89C 52单片机、无线模块NRF24L01。

结构图如图3.1所示。

3.1.1 单片机控制系统的设计

本系统采用的控制芯片是由STC公司生产的51单片机STC89C52,单片机最小系统如图3.2所示。

单片机最小系统:是指用最少的原件组成的单片机可以工作的系统。对于本系统来说,单片机最小系统由单片机、复位电路、时钟电路组成[2]。

图 3.2单片机最小系统

单片机[3]是一种集成在电路芯片,采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU、随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。

STC89C52单片机各功能部件介绍:

1 电源:⑴ VCC - 芯片电源,接+5V;⑵ VSS - 接地端;

2 时钟:XTAL1、XTAL2 - 晶体振荡电路反相输入端和输出端。

3 控制线:控制线共有4根。

⑴ ALE/PROG:地址锁存允许/片内EPROM编程脉冲。

① ALE功能:用来锁存P0口送出的低8位地址。

② PROG功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,此引脚输入编程脉冲。

⑵ PSEN:外ROM读选通信号。

⑶ RST/VPD:复位/备用电源。

① RST(Reset)功能:复位信号输入端。

② VPD功能:在Vcc掉电情况下,接备用电源。

⑷ EA/Vpp:内外ROM选择/片内EPROM编程电源。

① EA功能:内外ROM选择端。

② Vpp功能:片内有EPROM的芯片,在EPROM编程期间,施加编程电源Vpp。

4 I/O线

80C51共有4个8位并行I/O端口:P0、P1、P2、P3口,共32个引脚。其中P3口具有第二功能,用于特殊信号输入输出和控制信号。

3.1.2数据采集模块部分的设计

本系统在数据采集[7]部分采用的是DHT11数字温湿度传感器。

DHT11是一种含有已校准的数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术。

DHT11引脚接口说明如表3.1所示:

DHT11与单片机连接的电路如图3.3所示:

图3.3 DHT11与单片机连接电路

DHT11中的数据总线DATA用于MCU微控制单元与DHT11之间的同步与通讯,它采用的是单总线的数据格式,一次通讯的时间大约为4ms左右,数据由整数部分和小数部分组成,它一次完整的数据传输为40bit,高位传输在前。

数据格式如:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和。

当数据传送正确时,8bit校验和数据为:“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据”所得数据结果的最后八位。

3.1.3 无线部分的说明

NRF24L01与控制系统的电路连接电路如图3.4所示:

图3.4 NRF24L01与MCU连接电路

NRF24L01的特点:

a.微功率发射,最大发射功率为10mW。

b.高抗干扰能力和低误码率。

基于FSK的调制方式,采用高效前向纠错信道编码技术,提高了数据抗突发干扰和随机干扰的能力,在信道误码率为10-2时,可得到实际误码率10-5~10-6。

c.传输距离远。

在视距情况下,天线高度>3m,可靠传输距离>300m。

注:视距是指用调焦望远镜观察时在分划面上成清晰像的物体与仪器转轴中心的距离。

d.透明的数据传输。

提供透明的数据接口,能适应任何标准或非标准的用户协议。自动过滤掉空中产生的噪音信号及假数据。

e.多信道,多速率。

提供8个通讯信道,以便于来满足多种通信组合。可提供1200Bit/s,2400Bit/s,4800Bit/s,9600Bit/s等多种通行波特率,接口波特率与无线传输波特率一样,以满足客户设备对不同波特率的需要。

f.双串口,3种接口方式。

提供2个串口3种接口方式,COM1为TTL电平UART接口。COM2由用户自定义为标准的RS-232/RS-485口。

g.低功耗及休眠功能。

接收情况下,电流<10mA,发射电流<30mA,休眠时电流仅为<10uA。

h.高可靠性,体积小、重量轻。

NRF24L01的接口定义如下表3.2

在接口定义中,管脚3、4用于TTL电平数据收发,可与单片机或其它UART器件直接连接使用,6、7脚提供RS-232通讯接口,可与计算机串口直

接相连。通过跳线选择也可用于RS-485方式通讯,能直接连接RS-485设备。

NRF24L01的通讯方式:

无线通讯模块通讯信道可通过通讯方式选择跳线(JP2)的进行选择,信道选择ABC三位跳线位置不同对应不同通讯信道,用户可通过ABC确定使用0-7号信道,在一个通讯小网中,只要ABC跳线方式相同,就可以相互通讯。0—7信道所对应的频率如下表3.3:

表3.3信道频率对应表

无线传输模块提供的两个串口,COM1(JP1的Pin3、Pin4)固定为TLL 电平的UART串行口;COM2(JP1的PIN6,PIN7)可通过JP2的D位来选择接口方式:

D=1(不插短路器):COM2=RS-485,为RS485的A、B口。

D=0(插短路器):COM2=RS-232,为RS232的RXD、TXD。在本系统中插了短路器。

JP2的E位是用来对校验方式的选择:即8E1和8N1的选择。

E=1(不插短路器):8E1带一位校验位。

E=0(插短路器):8N1 不带校验位。

3.1.4 数据显示部分的设计

在本系统中的发送端采用1602液晶将DHT11采集到的数据显示出来以便来验证接收端的接收到的数据是否与发送端采集到的数据是否一致。1602与单片机控制系统连接电路如下图3.5所示。

液晶1602,能够同时显示16*02即32个字符,它有14条引脚线或16条引脚线的LCD,多出来的2条线是背光电源线。本系统中采用的是16条引脚的1602液晶。引脚说明如表3.4所示:

图3.5 LCD与MCU连接电路

图3.6 1602写时序图

因为在本系统中没有又向液晶1602读数据,只用到了向液晶里面写数据,因此液晶的写时序如图3.6所示。

根据图3.6得到向液晶里写指令和写数据的C语言实现函数。

void write_byte(uchar dat)//写数据

{

while(lcd_bz()) ;

rs = 1 ;

rw = 0 ;

en = 0 ;

P1 = dat ;

en = 1 ;

en = 0 ;

}

void write_cmd(uchar cmd)// 写指令

{

while(lcd_bz()) ;

rs = 0 ;

rw = 0 ;

en= 0 ;

P1 = cmd ;

en = 1 ;

en = 0 ;

}

3.2 数据接收模块的设计

本系统的接收端是利用无线模块NRF24L01接收从发送端采集的数据,再通过与PC机的串口通信方式将其接收到的数据在PC机上显示出来,数据是在Visual Basic 6.0环境下编写的上位机显示,结构流程实现如图3.7所示:

3.2.1 接收模块的设计

无线接收部分中NRF24L01的设置基本和发送时一样,只是在接法上和发送部分有差异,它没有和控制系统相连,而是和计算机的串口直接相连,连接如图3.7所示:

3.2.2 数据显示部分的设计

图 3.8上位机界面

本系统中监测部分采用的是在Visual Basic 环境下编写的上位机来监测外界环境温湿度变化情况,从而达到实时监测的目的。VB支持面向对象的程序设计,它具有结构化的事件驱动编程方式,并且可以使用无限扩增的控

件[4]。

上位机界面如图3.8所示,在本系统中上位机完成了实时温湿度的监测、温湿度超标报警、设置自己所需要监测环境下的温湿度报警上下限、实时温湿度曲线绘制等功能。

上位机对外界环境数据监测的流程如图3.9所示:

图3.9

第四章软件设计

在本课题的研究中,硬件部分的软件编程实现方式采用的是在Keil 环境下,编写C语言程序来实现控制系统的控制。

Keil C51软件是本身拥有丰富的库函数和强大功能的集成开发调试工具,并且是Windows界面。而且Keil 生成目标代码的效率很高[1],很多语句生成的汇编代码很紧凑,也很容易理解。

本课题中,数据显示模块部分是在Visual Basic 6.0环境下来编写上位机,

因为Visual Basic 6.0 具有结构化的事件驱动方式和方便的界面开发控件可以供开发使用[4]。

4.1发送模块的软件设计

发送模块软件设计部分是在Keil环境下是实现的。

4.1.1 各模块软件设计的说明

对于数据采集部分,以下程序要注意处理延时一定要准确,如果不准确,可能会造成意向不到的结果,例如笔者在调试的时候,曾经由于延时不够,导致最后得到的结果全是乱码,没有出现自己想要的结果。相反延时过长也可能会出现相同的结果。

数据采集的实现方式如下:

uchar receive_byte() //采集一个字节数据

{

uchar i,temp,count;

for(i=0;i<8;i++)

{

count=2;

while((!DHT11_dat)&&count++)//等待50us低电平结束

temp=0;

delay1();

delay1();

delay1();

delay1();

if(DHT11_dat==1)temp=1;

count=2;

while((DHT11_dat)&&count++);

if(count==1)break; //超时则跳出for循环

//判断数据位是0还是1

// 如果高电平高过预定0高电平值则数据位为1

data_byte<<=1;

data_byte|=temp;

}

return data_byte;

}

对于LCD显示部分需要将采集到的数据将其转化为字符形式,因为对于LCD可以显示的只有字符,所以如果不转换在LCD上显示的还是乱码。

转换方式如下方式,加0x30的作用就是起到将采集到的数据转换为字符。

显示湿度:

display(0x02,RH/10+0x30);

display(0x03,RH%10+0x30);

显示温度:

display(0x42,TH/10+0x30);

display(0x43,TH%10+0x30);

射频识别技术

射频识别技术 031130217 射频识别,RFID(Radio Frequency Identification)技术,又称无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。 射频的话,一般是微波,1-100GHz,适用于短距离识别通信。 RFID读写器也分移动式的和固定式的,目前RFID技术应用很广,如:图书馆,门禁系统,食品安全溯源等。 一定义 射频识别(RFID)是一种无线通信技术,可以通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或者光学接触。 无线电的信号是通过调成无线电频率的电磁场,把数据从附着在物品上的标签上传送出去,以自动辨识与追踪该物品。某些标签在识别时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量,并不需要电池;也有标签本身拥有电源,并可以主动发出无线电波(调成无线电频率的电磁场)。标签包含了电子存储的信息,数米之内都可以识别。与条形码不同的是,射频标签不需要处在识别器视线之内,也可以嵌入被追踪物体之内。 许多行业都运用了射频识别技术。将标签附着在一辆正在生产中的汽车,厂方便可以追踪此车在生产线上的进度。仓库可以追踪药品的所在。射频标签也可以附于牲畜与宠物上,方便对牲畜与宠物的积极识别(积极识别意思是防止数只牲畜使用同一个身份)。射频识别的身份识别卡可以使员工得以进入锁住的建筑部分,汽车上的射频应答器也可以用来征收收费路段与停车场的费用。 某些射频标签附在衣物、个人财物上,甚至于植入人体之内。由于这项技术可能会在未经本人许可的情况下读取个人信息,这项技术也会有侵犯个人隐私忧患。 二概念 从概念上来讲,RFID类似于条码扫描,对于条码技术而言,它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器;而RFID则使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签,利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。 结构 从结构上讲RFID是一种简单的无线系统,只有两个基本器件,该系统用于控制、检测和

数据采集器原理

数据采集器原理 为商品流通环节而设计的数据采集器(Bar一code Hand Terminal)或称掌上电脑,其具有一体性、机动性、体积小、重量轻、高性能,并适于手持等特点。它是将条码扫描装置与数据终端一体化,带有电池可离线操作的终端电脑设备。 它具有中央处理器(CPU),只读存储器(ROM)、可读写存储器(RAM)、键盘、屏幕显示器、与计算机接口。条码扫描器,电源等配置,手持终端可通过通讯座与计算机相连用于接收或上传数据,手持终端的运行程序是由计算机编制后下载到手持终端中,可按使用要求完成相应的功能。 数据采集器可用于补充订货、接收订货、销售、入出库、盘点和库存管理以及物流管理等方面。 目前,国内常用的数据采集器有美国Symbol公司的PDT3100、国内公司的LK-PT921等,价格一万多元到两万元。数据采集器有效地解决了商品在流转过程中数据的标识和数量确认的问题,是保证系统的信息快速、准确进行处理的有效手段,由于设备的价格相对较高,商品还没有达到全部通用条码化,数据采集器的普及率还较低,还有待于不断推广。 二、数据采集器的程序功能 数据采集器的操作程序是根据实际的需要进行编制的,必须充分考虑操作使用过程的方便、灵活和通用性。 数据采集器的一般功能 数据采集器应具有数据采集、数据传送、数据删除和系统管理等功能。 数据采集 是将商品的条码通过扫描装置读入,对商品的数量直接进行确认或通过键盘录入的过程,在数据采集器的存储器中以文本数据格式存储,格式为条码(C20)、数量(N4)。 数据传送 数据传送功能有数据的下载和上传。 数据下载是将需要数据采集器进行确认的商品信息从计算机中传送到数据采集器中,通过数据采集器与计算机之间的通讯接口,在计算机管理系统的相应功能中运行设备厂商所提供的数据传送程序,传送内容可以包括:商品条码、名称和数量。数据的下载可以方便地在数据采集时,显示当前读入条码的商品名称和需确认的数量。 数据上传是将采集到的商品数据通过通讯接口,将数据传送到计算机中去,再通过计算机系统的处理,将数据转换到相应的数据库中。 数据删除 数据采集器中的数据在完成了向计算机系统的传送后,需要将数据删除,否则会导致再次数据读入的迭加,造成数据错误。有些情况下,数据可能会向计算机传送多次,待数据确认无效后,方可实行删除。 系统管理 系统管理功能有检查磁盘空间和系统日期时间的调较。 需考虑的一些细节

无线数据采集系统概论

无线传感网络及工业测量装置Wireless sensor network &industrial measure device Ⅰ类采集设备 ——无线数据采集装置 【FW-VI-MLKZ】

一、概述 无线数据采集监测系统是工业数据无线监测中最典型的应用,也是工业物联网在工业生产中最直接的表现形式。作为科学生产、科学管理的辅助措施,将分散于企业内各数据监测点的数据、状态等以无线方式进行采集、远程集中显示、分析、处理,能起到生产事故的提前预防、提高生成效率等功能。 无线数据采集系统组网简单,无线通信基于433Mhz开发免申请ISM频段传输数据,传输距离远,抗干扰能力强。系统组成结构简单,扩展方便。通常系统由采集设备、信号接收设备组成,也可根据需求加入无线网络中继设备。 二、系统设计依据 ?《GB50198-94计算机系统安全准则》 ?《HG20507-92工业自动化仪表工程施工及验收规范》 ?《GB 50194-93建设工程施工现场供用电安全规范》 ?《GB/T 29261.4-2012 无线电通信》 三、系统组网结构 无线数据采集系统通常包括2种组网形式:1)多点对一点星型网络结构——现场多点数据采集、中控室无线中心接收站接收数据,配合PC机上位机软件组成数据监控系统(图一);2)点对点网络结构——现场数据采集,中控室无线数据还原装置将数据还原,可配合用户PLC、DCS等(图二)。

一类 网络拓扑图 (图一) 在同一组网结构内,现场无线数据采集器采集现场数据数据:液位,流量,压力,电流等4-20ma 信号,同时可采集现场设备如电机等设备的状态信号。无线数据采集器将采集到的信号通过无线网络发送至中心接收站,中心接收站通过与PC 机RS232串口将数据上传至上位机软件系统,同时处理上位机软件发送的控制命令,将控制命令发送至现场,实现对现场设备的启停控制。 4-20ma 信号 现场供电本地数据显示 参数配置 433Mhz 无线通讯 4路4-20ma 无线数据采集器无线中心接收站 上位机系统 企业网络数据系统 TCP/IP 局域网

无线数据采集器、智能无线数据采集器

无线数据采集器、智能无线数据采集器 一、无线数据采集器——DATA-7208/7218 产品功能: 产品尺寸: 信息采集:仪表数据、设备状态、现场图像自动采集。逻辑控制:自动/远程控制泵、阀门、闸门等设备。无线通信:可匹配多种通信方式,适应不同现场需求。IC 卡计费:实现预收费管理,支持IC 卡或无线远程充值。智能报警:监测数据越限、现场设备故障,立刻报警。数据存储:循环存储监测数据,掉电不丢失。远程维护:支持远程设参、远程升级。 通信模块可选配 ●采集、控制、传输一体化设计。●IC 卡计费管理。 ●大容量DO 输出,直接控制泵、阀。●支持多中心、多端口通信。 ●通过水资源、水文相关行业规约检测。 ●交、直流供电均可。● 数码管显示--DATA-7208 液晶显示--DATA-7218 外形尺寸:120×120×97.6mm 安装方式:盘装式 安装孔尺寸:111mm ×111mm 实物安装图

电气连接: 技术参数:

供电电源DC 10-30V 或AC 10-24V,建议DC 12V、DC 24V、AC 18V。 工作环境 温度:-40~+85℃;湿度:≤95% 二、无线数据采集器(低功耗)——DATA-6301/6311 产品功能: 产品尺寸: 无显示--DATA-6301 液晶显示--DATA-6311 ●采集、控制、传输一体化设计。●支持人工置数和本地历史数据导出。●支持主、备通信信道自动切换。●支持多中心、多端口通信。 ●通过水资源、水文相关行业规约检测。 ●低功耗设计,尤其适合太阳能供电的监测现场。 信息采集:仪表数据、设备状态、现场图像自动采集。逻辑控制:自动/远程控制泵、阀门、闸门等设备。无线通信:可匹配多种通信方式,适应不同现场需求。智能报警:监测数据越限、现场设备故障,立刻报警。数据存储:循环存储监测数据,掉电不丢失。 定时供电:定时对外供电,为仪表、变送器提供工作电源。远程维护:支持远程设参、远程升级。外形尺寸:145.4×100.4×65.1mm 安装方式:导轨式导轨规格:标准DIN-35mm

RFID无线射频识别系统

RFID无线射频识别系统无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID),或称射频识别技术,是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到自动识别目标对象并获取相关数据,具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。例如在汽车发动机装配线上,无线射频识别技术作为一项基础性的技术得到了广泛的应用。在每一块发动机托盘上,都安装有无线射频识别数据码块,而在每一个生产工位上都安装有无线射频处理器和数据传输天线。当发动机缸体在上线工位上线时,上线系统会根据生产计如发动机的型号,序列号,缸体二维条形码等。当操作者确认后,控制系统会将这些数据信息通过RFID系统存入托盘上的数据码块中。而当本发动机运行到某个工位时,本工位的RFID系统首先读取托盘数据码块中的发动机信息,确认发动机的当前状态,从而决定本工位对发动机的操作。当发动机在本工位操作完成后,RFID系统还需要将本工位的相关操作信息存入托盘的数据码块,以便为后续工位及数据采集系统提供必须的信息支持。 Q-DAS系统Q-DAS是一套质量数据统计方面的专业软件,其功能集中体现在对产品及生产过程相关质量信息进行记录,可视化,监控,分析和描

述。其产品具有易用,灵活,分析能力强大等特点,被欧美很多汽车制造业广泛采用,在中国,XX通用,XX大众,一汽大众等整车厂家以及众多的汽车零部件厂家已引进了Q-DAS的概念和技术。 动力总成装配线在很多情况也被要求使用Q-DAS系统来进行产品生产质量的管理和统计分析。装配线的控制系统作为底层设备的主控制器将是一个相对独立的系统,和Q-DAS系统的接口主要为:拧紧枪的拧紧数据,泄漏测试数据,扭矩测试工位测量数据,凸轮轴孔测量数据等。这些数据都要求传送到Q-DAS系统进行存储,统计和分析。大多情况下动力总成装配线采用数据集中采集的方式,在每个工位不配备独立的电脑,全线只配置了一台电脑来采集数据。为了达到Q-DAS系统的要求,要满足三个必要条件:首先必须有一台Q-DAS服务器,服务器上安装有必须的Q-DAS软件及其组件。其次要求需要接入Q-DAS 系统的设备如拧紧枪,泄漏测试等支持Q-DAS功能。最后需要搭建Q-DAS的以太网络,以满足数据传送的需要。 数据采集和生产监控系统 与动力总成装配系统配套的数据采集系统是一套较为独立的信息

单片机和蓝牙模块无线传输的数据采集系统

单片机和蓝牙模块无线传输的数据采集系统

1.引言 蓝牙技术是近年来发展迅速的短距离无线通信技术,可以用来替代数字设备间短距离的有线电缆连接。利用蓝牙技术构建数据采集无线传输模块,与传统的电线或红外方式传输测控数据相比,在测控领域应用篮牙技术的优点主要有[1][2][3]: 1.采集测控现场数据遇到大量的电磁干扰,而蓝牙系统因采用了跳频扩频技术,故可以有效地提高数据传输的安全性和抗干扰能力。 2.无须铺设线缆,降低了环境改造成本,方便了数据采集人员的工作。 3.可以从各个角度进行测控数据的传输,可以实现多个测控仪器设备间的连网,便于进行集中监测与控制。 2.系统结构原理 本课题以单片机和蓝牙模块ROK 101 008为主,设计了基于蓝牙无线传输的数据采集系统,整个装置由前端数据采集、传送部分以及末端的数据接受部分组成(如PC机)。前端数据采集部分由位于现场的传感器、信号放 大电路、A/D转换器、单片机、存储器、串口通信等构成,传送部分主要利用自带微带天线的蓝牙模块进行数据的无线传输;末端通过蓝牙模块、串口通信传输将数据送到上位PC机进一步处理。整个系统结构框架图如图1所示。 AT89C51单片机作为下位机主机,传感器获得的信号经过放大后送入12位A/D转换器AD574A进行A/D 转换,然后将转换后的数据存储到RAM芯片6264中。下位机可以主动地或者在接收上位机通过蓝牙模块发送的传送数据指令后,将6264中存储的数据按照HCI-RS232传输协议进行数据定义, 通过MAX3232进行电平转换后送至蓝牙模块,由篮牙模块将数据传送到空间,同时上位机的蓝牙模块对此数据进行接收,再通过MAX3232电平转换后传送至PC 机,从而完成蓝牙无线数据的交换。

1、无线数据采集系统技术指标及应用

TDR遥测数据记录系统 一、用途 TDR遥测数据记录系统,主要用于测点多、分布远、布线难的测量环境。如桥梁健康监测、桥梁安全监测、建筑检验、电梯检验、特殊设备检验等。 该系统采用无线控制和监控、固态记录、USB“对接”传输或实时遥测传输方式,既可以使用内部电池供电,也可以使用外部供电,具有无线、抗干扰、精度高、数据传输快、便于野外操作的优点。 可测量振动、冲击、压力、噪声、应变、温度、过载、陀螺等信号,适用于桥梁、建筑、铁路、电力、水利、航天、航空等领域。 二、系统组成 1、系统由主控软件、主控机、采集终端等组成。系统结构框图如下图所示: TDR遥测数据记录系统硬件结构图 2、主控软件如下图示:

3、TDR采集终端外形如下图示: TDR-60采集终端外形图 TDR-50采集终端外形图 三、功能特点 远程控制功能: 1、设置采集参数:如采样频率、采集通道数、灵敏度、采集次数、启 动模式、台号等; 2、启动同时采集、停止命令; 输入信号类型:电压、电荷、应变、ICP: 1、可以直接输入电荷<小电流)信号;

2、可以直接接入应变<片)传感器,内部提供供桥电压,可以进行自动 平衡、手动微调; 主控模块可同时遥测控制多达256台采集记录仪; 采集记录仪可采用GPS精准授时,实现多台记录仪完全同步采集; 具有程控放大、程控滤波功能; 可重复多次记录<32次); 可根据需要做防水、防尘处理; 可以通过无线或USB接口控制和数据传输; 可以采用电池供电和外电源供电,电池可持续供电5小时; 实时监控:采集的同时,进行无线数据监控<查看平均值、均方根值等),进行波形显示。 四、技术指标 * 程控放大倍数:1、2、4、8、16、32、64、128; ** 程控滤波:5Hz、10Hz、20Hz、50Hz、100Hz、200Hz、500Hz、1KHz、2KHz、5KHz、10KHz。 五、应用举例 1、桥梁考试—广州番禺大桥

通用数据采集接口装置

第20卷 第3期2000年7月 西安公路交通大学学报Jou rnal of X i ′an H ighw ay U n iversity V o l 120 N o 13 Ju ly 2000 收稿日期:1999212225 基金项目:煤炭科学基金资助项目(96电10408) 作者简介:杨世兴(19472),男,山西昔阳人,西安科技学院副教授 文章编号:100724112(2000)0320104203 通用数据采集接口装置 杨世兴 (西安科技学院自动化系,陕西西安 710054) 摘 要:针对目前典型数据采集装置输入端子对不同类型、不同范围的输入信号不能通用的状况,研究了一种通用数据采集接口装置。采用开关网络将采集信号作归一化处理,实现了对各类采集信号的通用;采用可编程A D 芯片,实现了对各类信号范围的通用。每8路设计为一个单元,设有站号,可根据需要灵活扩展。经调试实验,可对传感器输出的不同类型、不同范围的电信号进行采集,具有较强的工程实用价值。 关键词:通用;数据采集;接口装置 中图分类号:T P 27412 文献标识码:A Genera l -purpose Da ta Acqu isition I n terface I n stru m en t YA N G S h i 2x ing (D epartm en t of A u tom ati on ,X i ′an U n iversity of Science and T echno logy ,X i ′an 710054,Ch ina ) Abstract :Since cu rren t typ ical data acqu isiti on in strum en ts are no t adap ted to differen t typ e o r differen t range inp u t signal ,a k ind of general 2p u rpo se data acqu isiti on in terface in strum en t w as develop ed .To be adap ted to all k inds of signals ,the in strum en t adop ts s w itch netw o rk to m ake un itary p rocess .M o reover ,to be adap ted to all range of signals ,p rogramm ab le A D ch i p is adop ted .Every eigh t rou tes is designed as one un it w ith co rresponding address .U sers can exp and the un it acco rding to need .Exp eri m en ts show that the in strum en t ,w h ich can gather electric sig 2nals of differen t typ e and differen t range th rough sen so rs ,has better p ractical value in engineer 2ing . Key words :general 2p u rpo se ;data acqu isiti on ;in terface in strum en t 目前,典型数据采集系统输入端子的性质,在系 统设计完成以后就确定了,很难进行重新定义。如某一端子设计为模拟量输入,就只能接受某一范围的某一种模拟量;某一端子设计为开关量输入,就只能接受开关量[1,2]。针对这种情况,我们研究了一种通用数据采集接口装置。选用89C 52单片机作为微控制器,串行EEPROM 作为数据存贮器,通过M A X 232E 可与上位机进行串行通信。采用开关网络将采集信号作归一化处理,从而实现了对各类采 集信号的“通用”;选用可编程A D 芯片[3] ,实现了对输入信号范围的“通用”,使接口装置使用灵活、方便。每8路设计为一个单元,设有站号,可根据需要 灵活扩展。软件采用模块化结构,层次分明,便于调试。经实验调试,可实现对电压型、电流型、电阻型、频率型、开关型等各种信号的采集,达到了预期目的,具有较强的工程实用价值。 1 硬件设计 通用数据采集接口装置的结构见图1(见下页)。 111 主控芯片 采用A T 系列89C 52芯片作为主控芯片,选用单一电源供电的R S 2232芯片M A X 232E ,通过M A X 232E 接口芯片与上位管理机进行串行通信,

基于无线网络的多点信息采集系统设计

1绪论 1.1 研究的背景 21世纪,科学技术的发展日新月异,科技的进步带动了测量技术的发展,现代控制设备的性能和结构发生了翻天覆地的变化。我们已经进入了高速发展的信息时代,测量技术也成为当今科技的一个主流,广泛地深入到研究和应用工程的各个领域。 温度是一个和人们生活环境有着密切关系的物理量,也是一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量,是国际单位制七个基本量之一。温度的变化会给我们的生活、工作、生产等带来重大影响,因此对温度的测量至关重要。其测量控制一般使用各式各样形态的温度传感器。随着现代计算机和自动化技术的发展,作为各种信息的感知、采集、转换、传输及处理的功能器件,温度传感器的作用日显突出,已成为自动检测、自动控制系统和计量测试中不可缺少的重要技术工具,其应用已遍及工农业生产和日常生活的各个领域。 1.2 研究的目的和意义 在测控系统中,数据通信可以采用有线的方式,但在一些地理条件复杂,线路架设困难的场合,无线方式就显出了优势。目前,短距离无线通讯方式主要有两种:红外技术和工作于ISM频段的射频技术,其中ISM频段的射频技术又分为普通RF(Radio Frequency),蓝牙技术,HomeRF技术等[12]。红外技术的缺点是红外方向性强,通信距离较短,不能有遮挡物等。而与普通RF技术比,蓝牙技术和HomeRF不仅技术复杂度高,软硬件设计及其协议编程复杂,而且传输距离相对较近。目前国内外已经开发出各种基于RF技术的无线数据传输模块,其显著特点是:所需外围元件少,设计方便。本文从低功耗、小体积、使用简单等方面考虑,基于射频CC1100和数字温度传感器DS18B20设计了一个多点无线测温系统,整个系统由数字温度传感器DS18B20进行多点温度数据采集,并通过数码管将数据显示出来,同时可以通过RS-232串口将数据发送给PC[12]。 随着电子技术以及应用需求的发展,单片机技术得到了迅速的发展,在高集成度,高速度,低功耗以及高性能方面取得了很大的进展,我们现在完全可以运用单片机来代替人工测量,这样既省时又省力。

无线数据采集器的设计——毕业论文

无线数据采集器的设计 集美大学信息工程学院 电子信息工程专业2010届林杨宝学号:2006820007 [摘要] 本文设计一个基于TMS320LF2407EA的多路无线温度采集系统,能够自动检测DS18B20个数,动态调整系统参数。主控DSP可以把温度数据显示在液晶屏幕中,并且通过nrf2401无线模块传输到上位机,由Qt开发的程序将数据存储在QSQLITE数据库,并用Qwt库绘制温度曲线。文章在简要介绍DS18B20、nrf2401无线模块、TMS320LF2407A、液晶模块以及Qt开发工具和扩展库Qwt的基础上,详细介绍了无线温度采集系统的硬件和软件设计的过程,以及在设计过程中要注意的问题。 [关键词] DS18B20 温度采集 DSP Qt nRF2401 .

The Design of Wireless Data Acquisition Lin Yangbao NO: 2006820007, Communication Engineering Major,2010 Information Engineering College of Jimei University Abstract:In this paper, a multi-channel wireless temperature acquisition system based on TMS320LF2407EA is designed, which can automatically detect the number of DS18B20, dynamically adjust parameters of system. Master DSP can displayed temperature data in the LCD screen and transferred data to PC through wireless module nrf2401 .The program develop by the Qt can stored the data in the QSQLITE database, and draw the temperature curve with Qwt library. This paper briefly introduce DS18B20, nrf2401 wireless module, TMS320LF2407A, LCD module and Qt development tools and extensions Qwt . Introduce the wireless temperature acquisition system hardware and software design process and in the design process what issues should pay attention. Key words:DS18B20Temperature Acquisition DSP Qt nRF2401

无线射频识别技术(RFID)基础知识

无线射频识别技术(RFID)基础知识 无线射频识别技术的基本原理是利用空间电磁感应(Inductive Coupling)或者电磁传播(Propagation Coupling)来进行通信,以达到自动识别被标识物体的目的。基本工作方法是将无线射频识别标签(Tags)安装在被识别物体上(粘贴、插放、挂佩、植入等),当被标识物体进入无线射频识别系统阅读器(Readers)的阅读范围时,标签和阅读器之间进行非接触式信息通讯,标签向阅读器发送自身信息如ID号等,阅读器接收这些信息并进行解码,传输给后台处理计算机,完成整个信息处理过程。 无线射频识别技术是一本多门学科多种技术综合利用的应用技术。所涉及的关键技术大致包括:芯片技术、天线技术、无线通信技术、数据变换与编码技术、电磁场与微波技术等。 一、基本概念 无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)是一种非接触的自动识别技术,其基本原理是利用射频信号的空间耦合(电磁感应或者电磁传播)传输特性,实现对被识别物体的自动识别。图1所示为RFID系统配置示意图。 图1 RFID系统配置示意图 电磁感应,即所谓的变压器模型,通过空间高频交变磁场实现耦合,依据的是电

磁感应定律,如图2所示。电磁感应方式一般适合于中、低频工作的近距离射频识别系统。典型的工作频率有:125KHz、225KHz和13.56MHz。识别作用距离小于1m,典型作用距离为10~20cm。 图2 电感耦合 电磁传播或者电磁反向散射(Back Scatter)耦合,即所谓的雷达原理模型,发射出去的电磁波,碰到目标后反射,同时携带回目标信息,依据的是电磁波的空间传播规律,如图3所示。电磁反向散射耦合方式一般适合于超高频、微波工作的远距离射频识别系统。典型的工作频率有:433MHz、915MHz、2.45GHz、5.8GHz。识别作用距离大于1m,典型作用距离为3~l0m。 图3 电磁耦合 射频识别系统一般由两个部分组成,即电子标签和阅读器。在RFID的实际应用中,电子标签附着在被识别的物体上(表面或者内部),当带有电子标签的被识别物品通过阅读器的可识读区域时,阅读器自动以无接触的方式将电子标签中的约定识别信息取出,从而实现自动识别物品或自动收集物品标识信息的功能。阅读器系统又包括阅读器和天线,有的阅读器是将天线和阅读器模块集成在一个设备单元中的,成为集成式阅读器(Integrated Reader)。 由上可见,为了完成RFID系统的主要功能,RFID系统具有两个基本的构成部

数据采集,又称数据获取,是利用一种装置,从系统外部采集...

简介 简介 数据采集,又称数据获取,是利用一种装置,从系统外部采集数据并 输入到系统内部的一个接口。数据采 数据采集 集技术广泛引用在各个领域。比如摄像头,麦克风,都是数据采集工具。 被采集数据是已被转换为电讯号的各种物理量,如温度、水位、风速、压力等,可以是模拟量,也可以是数字量。采集一般是采样方式,即隔一 定时间(称采样周期)对同一点数据重复采集。采集的数据大多是瞬时值,也可是某段时间内的一个特征值。准确的数据量测是数据采集的基础。数 据量测方法有接触式和非接触式,检测元件多种多样。不论哪种方法和元件,均以不影响被测对象状态和测量环境为前提,以保证数据的正确性。 数据采集含义很广,包括对面状连续物理量的采集。在计算机辅助制图、 测图、设计中,对图形或图像数字化过程也可称为数据采集,此时被采集 的是几何量(或包括物理量,如灰度)数据。[1] 在互联网行业快速发展的今天,数据采集已经被广泛应用于互联网及 分布式领域,数据采集领域已经发生了重要的变化。首先,分布式控制应 用场合中的智能数据采集系统在国内外已经取得了长足的发展。其次,总线兼容型数据采集插件的数量不断增大,与个人计算机兼容的数据采集系统 的数量也在增加。国内外各种数据采集机先后问世,将数据采集带入了一 个全新的时代。 目的 编辑本段目的 数据采集,是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自 动采集信息的过程。数据采集系统是

数据采集 结合基于计算机的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。 数据采集的目的是为了测量电压、电流、温度、压力或声音等物理现象。基于PC的数据采集,通过模块化硬件、应用软件和计算机的结合,进行测量。尽管数据采集系统根据不同的应用需求有不同的定义,但各个系统采集、分析和显示信息的目的却都相同。数据采集系统整合了信号、传感器、激励器、信号调理、数据采集设备和应用软件。 原理 编辑本段原理 在计算机广泛应用的今天,数据采集的重要性是十分显著的。它是计算机与外部物理世界连接的桥梁。各 数据采集 种类型信号采集的难易程度差别很大。实际采集时,噪声也可能带来一些麻烦。数据采集时,有一些基本原理要注意,还有更多的实际的问题要解决。 假设对一个模拟信号x(t)每隔Δt时间采样一次。时间间隔Δt被称为采样间隔或者采样周期。它的倒数1/Δt被称为采样频率,单位是采样数/每秒。t=0,Δt,2Δt,3Δt……等等,x(t)的数值就被称为采样值。所有x(0),xΔt),x(2Δt)都是采样值。根据采样定理,最低采样频率必须是信号频率的两倍。反过来说,如果给定了采样频率,那么能够正确显示信号而不发生畸变的最大频率叫做恩奎斯特频

远程无线数据采集监控管理系统技术方案

远程无线数据采集监控管理系统 技 术 方 案 深圳市信立科技有限公司 2016.10.23 目录 第一部分概述 (2) 1、应用背景 (2) 2、远程无线监控管理系统 (2) 第二部分、系统组成 (3) 1、远程测控终端系统 (3) 2、通信平台: (4) 3、中心管理系统 (4) (4)

第三部分:系统功能特点 (4) 1、监控终端功能特点: (4) 2、管理中心平台具有以下的功能特点 (6) 第四部分、适用范围及扩展应用领域 (7) 1、适用范围 (7) 2、扩展应用领域 (8) 第五部分:应用实例 (8) (8) 1、藁城市东顺呋喃化工有限公司 (8) 2、河南佰利联化学股份有限公司 (8) 3、石家庄金正.海悦天地 (9) 第一部分概述 1、应用背景 液位,温度、压力等作为工业生产过程中重要的工艺参数之一,在各个领域中都有广泛的应用,诸如液体储罐、储槽、进料罐、缓冲罐、消防/生活水池/水箱等设备.参数控制是工业中常见的过程控制,它对生产的影响不容忽视.参数的高低直接影响着工业过程控制的安全性,如果超出范围很可能会酿成危险的后果,在过去,参数的监控装置多数是使用单片机实现先点对点控制,和显示,工作人员必须到工业现场操作这些仪器,且单片机功能十分有限,只能完成一些相对简单的操作,随着无线通讯技术的发展,无线通信技术在工业控制领域的应用日趋广泛,基于无线通信的远程监控系统实现远程监测,控制盒管理的有效集成,能及时了解现场信息,快速进行决策,并省去了很多人力。 2、远程无线监控管理系统 深圳市信立科技有限公司远程无线监控管理系统是集传感技术、自动化控制技术、无线通信技术、网络技术为一体的自动化网络式监控管理系统。可以检测被测参数的实时数值,当达到预先设定的上下限报警设定值时,发出声音报警和控制信号,以提示操作人员采取安全

RFID无线射频识别系统

RFID无线射频识别系统 无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID),或称射频识别技术,是从二十世纪90年代兴起的一项非接触式自动识别技术。它是利用射频方式进行非接触双向通信,以达到自动识别目标对象并获取相关数据,具有精度高、适应环境能力强、抗干扰强、操作快捷等许多优点。例如在汽车发动机装配线上,无线射频识别技术作为一项基础性的技术得到了广泛的应用。在每一块发动机托盘上,都安装有无线射频识别数据码块,而在每一个生产工位上都安装有无线射频处理器和数据传输天线。当发动机缸体在上线工位上线时,上线系统会根据生产计如发动机的型号,序列号,缸体二维条形码等。当操作者确认后,控制系统会将这些数据信息通过RFID系统存入托盘上的数据码块中。而当本发动机运行到某个工位时,本工位的RFID系统首先读取托盘数据码块中的发动机信息,确认发动机的当前状态,从而决定本工位对发动机的操作。当发动机在本工位操作完成后,RFID系统还需要将本工位的相关操作信息存入托盘的数据码块,以便为后续工位及数据采集系统提供必须的信息支持。 Q-DAS系统 Q-DAS是一套质量数据统计方面的专业软件,其功能集中体现在对产品及生产过程相关质量信息进行记录,可视化,监控,分析和描述。其产品具有易用,灵活,分析能力强大等特点,被欧美很多汽车制造业广泛采用,在中国,上海通用,上海大众,一汽大众等整车厂家以及众多的汽车零部件厂家已引进了 Q-DAS的概念和技术。 动力总成装配线在很多情况也被要求使用Q-DAS系统来进行产品生产质量的管理和统计分析。装配线的控制系统作为底层设备的主控制器将是一个相对独立的系统,和Q-DAS系统的接口主要为:拧紧枪的拧紧数据,泄漏测试数据,扭矩测试工位测量数据,凸轮轴孔测量数据等。这些数据都要求传送到Q-DAS 系统进行存储,统计和分析。大多情况下动力总成装配线采用数据集中采集的方式,在每个工位不配备独立的电脑,全线只配置了一台电脑来采集数据。为了达到Q-DAS系统的要求,要满足三个必要条件:首先必须有一台Q-DAS服务器,服务器上安装有必须的Q-DAS软件及其组件。其次要求需要接入Q-DAS系统的设备如拧紧枪,泄漏测试等支持Q-DAS功能。最后需要搭建Q-DAS的以太网络,以满足数据传送的需要。

无线数据采集系统

无线数据采集系统 摘要 本无线数据采集系统采用ATMEL公司生产的AT89S51单片机,配以DS18B20数字温度传感器和RF315无线收发模块。DS18B20芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元,可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。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。RF315无线发射模块的工作频率为315M,采用声表谐振器SAW 稳频,频率稳定度极高,当环境温度在-25~+85度之间变化时,频飘仅为3ppm/度。特别适合多发一收无线遥控及数据传输系统。 该无线数据采集系统设有一个主站多个从站。从站分别采集温度,微处理器处理后在数码管上显示出来,并且通过串行端口及无线发送模块发射信号;主站在通过无线接收模块接收信号,然后先后交替显示各从站的编号及温度。 该无线模块一般在开阔区最大发射距离约800米,在有障碍的情况下,距离会缩短,由于无线电信号传输过程中的折射和反射会形成一些死区及不稳定区域,不同的收发环境会有不同的收发距离。该系统收发距离通过测试发送距离大于10米,并且具有精度高、灵敏度高、实用性强等优点,适合我们日常工作和工农业生产中的温度采集和测量,也可以当做温度处理模块嵌入其他系统中,作为其他主系统的辅助拓展。该系统实现最简单的温度检测系统,结构简单,抗干扰能力强,适合恶劣条件下现场温度的测量,有广泛的应用前景。 关键词:AT89S51 DS18B20 无线发射模块

1、引言 在工农业生产和生活中,对温度的测量和控制占据极其重要的地位,如消防器械的非破坏性检测;电力、电讯设备的过热故障预知检测;空调系统的温度检测;各种运输工具组建的过热检测;保全与检测系统的应用;医疗与见诊的温度测试;化工、机械等设备的温度检测……总之,该无线数据采集系统应用十分广泛。 2、系统方案的比较选择 温度检测系统尤其共同的特点:测量点多、环境复杂、不限分散、现场离监控室距离远等。若采用一般温度传感器采集温度信号,泽需要设计信号调理电路、A/D转换及相应的接口电路,才能把传感器数去的模拟信号转换成数字信号送到计算机处理。这样,由于各种因素会造成监测系统较大的偏差;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 2.1.1温度传感器选用细则 现代传感器在原理与结构上千差万别,如何根据具体的测量目的、测量对象一级测量环境合理地选用传感器,是在进行某个两的测量时首先要解决的问题。当传感器确定之后,与之相匹配的测量方法和测量设备也就可以确定了。测量结果的成败,很大程度上取决于传感器的选用合适与否。 (1)根据测量对象与测量环境确定传感器的类型 要进行一个具体的测量工作,首先要考虑采用和中远离的传感器,这需要分析多方面的因素后才能确定。因为,即使是测量同一物理量,也需要根据被测量的特点和传感器的使用条件考虑以下一些具体问题:量程的大小;被测量位置对传感器体积的要求;测量方式为接触式还是非接触式;信号的引出方法,有限或是非接触式测量;传感器的来源;肝颤还是进口;价格是否能承受;是否自行研制……

无线射频识别(RFID)技术简介

无线射频识别(RFID)技术简介 本文介绍了无线射频识别(RFID)技术的工作原理、系统组成、发展史,给出了RFID自动识别术语解释以及RFID技术应用于各个领域所对应的频段及产品特点。 一、概述 RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)的缩写,射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。 无线射频识别技术(RFID)已经成为一个很热门的话题。据业内人士预测,RFID技术市场将在未来五年内在新的产品与服务上带来30至100亿美金的商机,随之而来的还有服务器、资料储存系统、资料库程序、商业管理软件、顾问服务,以及其他电脑基础建设的庞大需求。或许这些预测过于乐观,但RFID将会成为未来的一个巨大市场是毫无疑问的。许多高科技公司正在加紧开发RFID专用的软件和硬件,这些公司包括英特尔、微软、甲骨文、SAP和SUN,而最近全球最大的零售商沃尔玛的一项"要求其前100家供应商在2005年1月之前向其配送中心发送货盘和包装箱时使用RFID技术,2006年1月前在单件商品中使用这项技术"的决议,把RFID再次推到了聚光灯下。因此可以说无线射频识别技术(RFID)正在成为全球热门新科技。 二、射频识别技术发展历史 从信息传递的基本原理来说,射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递),在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。1948年哈里斯托克曼发表的"利用反射功率的通信"奠定了射频识别射频识别技术的理论基础。 射频识别技术的发展可按十年期划分如下: 1940-1950年:雷达的改进和应用催生了射频识别技术,1948年奠定了射频识别技术的理论基础。 1950-1960年:早期射频识别技术的探索阶段,主要处于实验室实验研究。 1960-1970年:射频识别技术的理论得到了发展,开始了一些应用尝试。 1970-1980年:射频识别技术与产品研发处于一个大发展时期,各种射频识别技术测试得到加速。出现了一些最早的射频识别应用。 1980-1990年:射频识别技术及产品进入商业应用阶段,各种规模应用开始出现。 1990-2000年:射频识别技术标准化问题日趋得到重视,射频识别产品得到广泛采用,射频识别产品逐渐成为人们生活中的一部分。

无线射频识别(RFID)技术详解

无线射频识别(RFID)技术详解 本文介绍了无线射频识别(RFID)技术的工作原理、系统组成、发展史,给出了RFID自动识别术语解释以及RFID技术应用于各个领域所对应的频段及产品特点。 一、概述 RFID是射频识别技术的英文(Radio Frequency Identification)的缩写,射频识别技术是20世纪90年代开始兴起的一种自动识别技术,射频识别技术是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。 无线射频识别技术(RFID)已经成为一个很热门的话题。据业内人士预测,RFID技术市场将在未来五年内在新的产品与服务上带来30至100亿美金的商机,随之而来的还有服务器、资料储存系统、资料库程序、商业管理软件、顾问服务,以及其他电脑基础建设的庞大需求。或许这些预测过于乐观,但RFID将会成为未来的一个巨大市场是毫无疑问的。许多高科技公司正在加紧开发RFID专用的软件和硬件,这些公司包括英特尔、微软、甲骨文、SAP和SUN,而最近全球最大的零售商沃尔玛的一项"要求其前100家供应商在2005年1月之前向其配送中心发送货盘和包装箱时使用RFID技术,2006年1月前在单件商品中使用这项技术"的决议,把RFID再次推到了聚光灯下。因此可以说无线射频识别技术(RFID)正在成为全球热门新科技。 二、射频识别技术发展历史 从信息传递的基本原理来说,射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递),在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。1948年哈里斯托克曼发表的"利用反射功率的通信"奠定了射频识别射频识别技术的理论基础。 射频识别技术的发展可按十年期划分如下: 1940-1950年:雷达的改进和应用催生了射频识别技术,1948年奠定了射频识别技术的理论基础。 1950-1960年:早期射频识别技术的探索阶段,主要处于实验室实验研究。 1960-1970年:射频识别技术的理论得到了发展,开始了一些应用尝试。 1970-1980年:射频识别技术与产品研发处于一个大发展时期,各种射频识别技术测试得到加速。出现了一些最早的射频识别应用。 1980-1990年:射频识别技术及产品进入商业应用阶段,各种规模应用开始出现。 1990-2000年:射频识别技术标准化问题日趋得到重视,射频识别产品得到广泛采用,射频识别产品逐渐成为人们生活中的一部分。

相关主题
文本预览
相关文档 最新文档