基于nRF905的温湿度无线数据传输系统
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毕业设计题目:基于nRF905的无线温度测量系统的研究与设计哈尔滨理工大学毕业设计(论文)评语哈尔滨理工大学毕业设计(论文)任务书基于nRF905的无线温度测量系统的研究与设计摘要在现代工业生产活动中,温度作为一种可以实际测量的重要参数,能起到对设备运行状态、生产环境等外界因素进行实时监控的作用,以保证整个生产活动高效开展,因此准确且实用的温度数据采集系统具有举足轻重的作用。
然而,生产环境的多变性、不确定性,导致许多工作场所不太方便布线,需要采用无线传输方式。
该文主要介绍了由nRF905无线收发模块、80C52单片机、DS18B20温度传感器组成的无线温度测量系统。
该设计以射频收发芯片nRF905为核心,以模块搭建设计为指导思想,搭建无线温度测量系统,系统主要由数据采集模块和无线传输模块组成。
数据采集模块以数字式温度传感器DS18B20检测环境温度,并将检测的温度参数简单处理后经过nRF905无线模块发送到接受接口。
无线数据传输模块通过nRF905芯片进行数据的收发处理,最后将采集到的数据通过电平转换芯片MAX232传到PC机。
关键词无线传输;数据采集;nRF905; DS18B20值得下载The Research and Design of Wireless Temperature measurement system based on nRF905AbstractIn modern production and life, temperature is an important parameter in many occasions.In many places, it is necessary to monitor the temperature parameter and making relevant processing so that the system runs in the best state. Therefore, it is significant to develop a reliable and practical temperature monitoring system. With the rapid development of wireless transmission technology, short range wireless transmission technology has been widely applied to many places where wiring is not available, offering great conveniences for people.This paper introduces the temperature measurement system based on nRF905 wireless transceiver module, 80C52 microcontroller,DS18B20 temperature sensor.This paper puts forward that the wireless temperature data acquisition system is built with the RF transceiver chip (nRF905) as the core, and its guiding ideology is modularization, The system is consists of collection module and wireless transmission module. The data acquisition module detects temperature data with digital temperature sensor DS18B20, then the simply processed data is sent out by the RF transceiver chip (nRF905).Wireless transmission module sents, receives and processes data by the nRF905 chip.Finally the data is sent to PC through the level converter chip MAX232.Keywords wireless transmission;data collection;nRF905;DS18B20值得下载目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 选题的目的和意义 (1)1.2 国内外文献综述 (2)1.2.1 蓝牙 (2)1.2.2 IRDA (3)1.2.3 GPRS (3)1.3 论文研究内容 (4)第2章系统模块主要器件的选型与设计 (5)2.1 低功耗射频传输单元nRF905芯片 (5)2.1.1 nRF905 芯片概述 (5)2.1.2 nRF905 管脚图和引脚功能说明 (5)2.1.3 nRF905 工作详情 (6)2.2 单片机80C52 (9)2.2.1 80C52概述 (9)2.2.2 80C52 引脚图及各引脚的功能 (9)2.2.3 80C52工作详情 (11)2.3 单总线数字式传感器 (12)2.3.1 DS18B20概述 (12)2.3.2 DS18B20的管脚配置和内部结构 (12)2.3.3 DS18B20的工作原理 (14)2.4 接口芯片MAX232 (17)2.4.1 MAX232概述 (17)2.4.2 MAX232引脚功能说明 (18)2.5 本章小结 (19)第3章系统硬件结构设计 (20)3.1 系统的整体设计方案 (20)3.2 系统电路设计 (21)值得下载3.2.1 下位机部分电路设计 (21)3.2.2 上位机部分电路设计 (23)3.3 本章小结 (26)第4章系统软件设计 (27)4.1 系统的整体软件框图 (27)4.2 系统所使用的通信协议 (27)4.3 软件设计主要模块介绍 (28)4.3.1 下位机部分程序设计 (28)4.3.2 上位机部分程序设计 (33)4.4本章小结 (36)第5章结论 (1)致谢 (2)参考文献 (3)附录 (4)值得下载第1章绪论1.1选题的目的和意义随着社会的进步和生产的需要,利用无线通信进行温度数据采集的方式应用已经渗透到生活各个方面。
基于NRF905的无线温度采集系统的设计方案
0 引言
在工业生产过程中,温度是最为常见、最为重要的物理工艺参数之一。
随着社会的发展,工业中对温度测量的要求也越来越高,测量数据的范围也
越来越大。
温度采集系统设计时,传感器模块的设计将直接影响着数据的测
量效果,随着测量要求的提高,传感器模块电路的复杂程度也会越来越高,
无疑带来布线的困难和效率的下降,同时存在着易短路,易老化等隐患,给
系统的综合调试和维护带来难度。
与传统的有线通信技术相比,无线传输技
术具有测量精度高、受环境影响小、成本低等优点。
本文将传感器技术与无
线通信技术相结合,实现无线温度采集功能。
1 系统方案设计的原理
无线温度采集系统是一种基于射频技术的无线温度检测装置。
系统中由温度传感器将温度采集后输出的模拟信号逐步送往信号放大电路、低通滤
波器以及A/D转换器(即信号调理电路),然后在单片机的控制下将A/D转
换器输出的数字信号传送到无线收发芯片中,并通过芯片的调制处理后由芯
片内部的天线发送到上位机,在上位机模块中,发送来的数据由单片机控制。
基于nRF905的无线串口通信系统王萍1,2,陈长青1,龚睿1,2,康晓娜1,2(1.中科院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春1300332.中国科学院研究生院北京100039)中图分类号:TP273+.5 文献标识码:A 基金资助:中科院二期创新项目(C04708Z)摘要:本文介绍了一种硬件设计简单、数据传输可靠的无线串口通信系统的设计与实现。
文中从基于nRF905芯片的无线收发模块的设计开发、系统的硬件结构、数据包处理格式、无线串口通信的软件设计等方面介绍了该系统的实验开发及实现过程。
该系统以nRF905无线收发模块和AT89C52单片机为核心,具有低成本、易扩展、操作简单等优点,可广泛应用于远程控制、无线数据采集等多个领域。
关键词:无线;串口通信;nRF905A Wireless Series Port Communicate System Based on nRF905W ANG Ping1,2,CHEN Chang-qing1,GONG Rui1,2,KANG Xiao-na1,2 (1.Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy ofSciences,Changchun 130033, China2. Graduate School of the Chinese Academy of Sciences, Beijing 100039, China) Abstract: The paper introduces the design and implementation of a wieldy and stable wireless series port system. It also introduces the development and realizing process of the experiments in the aspects of the design of wireless transfer-receive module based on nRF905, the hardware configuration of system, the disposal format of data package, the software design of communication with wireless series port and so on. This system combines nRF905 wireless transfer-receive module with AT89C52, i t’s provided with very convenient operation, low-cost and easy to extendity,thus it is able to be found to use widely in many fields such as long-range control and wireless data collection.Key words: wireless; series port communicate; nRF9051 引言网络和通信技术的高速发展,使人们对无线通信的需求越来越高。
无线温湿度监控报警系统设计思路 本系统由温湿度监控中心 CMS(Central Monitoring System)(内部嵌入8051核的nRF905构成)和温湿度采集终端 RTU(Remote Terminal Unit)(由带有射频模块的nRF905构成)构成点对多点无线数据传输系统。
系统的组成结构见图 1。
CMS 由上位机和无线发射/接收器组成 ,无线 发射/接收器负责与每个 RTU 通信,读取 RTU 保存的温湿度值,并通过 RS-232通信接口把采集的数据送到上位机 ,由上位机显示更新。
为了避免同频段 的通信干扰,无线发射/接收器采用TDMA(Time Division Multiple Access)通信 方 式 ,分 时与每个 RTU 通信。
RTU 由无线发射/接收电路和温湿度采集保存 电路组 成 ,RTU 采集温湿度后把温湿度数据保存在外部 E2PROM 存储器中等待温湿度监控中心( CMS )的数据收发器来读取。
方案设计系统总体框图各模块实现硬件电路nRF9E5射频接收发射器电路CMS的无线发射/接收器和 RTU的无线发射/接收器都是由 51兼容的射频 SoC 芯片 nRF9E5完成的引。
nRF9E5是挪威 Nordic公司的产品,该芯片内置 nRF9O5433/868/915MHz 收发器、8051兼容微控制器、4输入 1O位 80kspsA/D转换器和 8个通用 I/O;同时还集成了 4KBRAM 存储器、UART和定时器。
该芯片采用 +1.9V~3.6V供电,QFN5×5ram 封装。
内置的 nRF905收发器采用 GFSK调制,数据传输速率为 100Kbps。
特有的ShockBurst工作模式可最大限度的降低功耗。
nRF9E5的发射功率为 0至 +10 dBm,接收灵敏度为一100 dBm,无遮挡通信距离 200米,可满足本系统要求。
图2是 nRF9E5射频收发器电路图。
目录中英文摘要 (II)引言 (1)1 系统设计 (1)1.1 设计指标 (1)1.1.1 设计任务 (1)1.1.2 设计思路 (1)1.2 方案设计与论证 (2)1.2.1 温度传感器方案论证 (2)1.2.2 显示模块方案论证 (2)1.2.3 通信标准及收发器方案论证 (2)2 单元电路设计 (2)2.1 电源模块 (3)2.1.1 电源模块原理图 (3)2.1.2 工作原理 (3)2.2.1 温度采集原理图 (3)2.2.2 温度采集工作原理 (3)2.3 无线通信模块 (4)2.3.1 无线通信模块原理图 (4)2.3.2 无线通信模块工作原理 (4)2.4 单片机与PC机通信模块 (5)2.4.1单片机与PC机通信模块原理图 (5)2.4.2单片机与PC机通信模块原理 (5)2.4.3 VB上位机 (5)3 主模块程序流程图 (6)3.1 主程序流程图 (6)3.1.1主机主程序流程图 (6)3.1.1从机主程序流程图 (7)3.2 无线收发模块流程图 (8)3.2.1无线模块发射流程图 (8)3.2.2无线模块接收流程图 (9)3.3 温度采集流程图 (10)3.2.1 DS18B20读操作程序流程图 (10)3.2.1 DS18B20写操作程序流程图 (11)4 系统测试 (12)4.1 系统性能 (12)4.2 测试结果 (13)5 结论 (13)6 改进意见 (13)7 参考文献 (13)致谢 (14)附录 (i)摘要该设计是基于NRF905无线收发模块的温度采集系统。
环境温度通过数字温度传感器DS18B20测得,从机将采集的温度信息处理后通过无线模块传送给主机,之后主机通过串口再将温度信息发送给PC机,并通过上位机显示,从而使系统起到远距离实时监测环境温度的作用。
本文较为详细地介绍了温度的采集,NRF905无线模块的使用方法以及单片机与PC机之间通过RS232串行标准进行通信的基本原理。