无线环境监测装置正文(已修改)

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无线环境监测模拟装置的探讨

关键词：无线环境监测模拟装置探讨
中图分类号：ＴＰ２７４
文献标识码：Ａ
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ文章编号：１００７．９４ｌ６（２０ｌ３）０７ — ０１９２ — ０１
１方案设计与论证
１．１无线收发模块
ＣＭＯＳＬＣＤ控制驱动器ＰＣＤ８５４４，所有的显示功能集成在一块芯片上，所需外部元件很少且功耗小。（２）方案确定。综合以上分析，从功
要求。而ＡＲＭ微控制器ＳＴＭ３２系列虽然具有丰富的资源、强大的功能与低功耗等特点，但是其性价比相对来说比较高，整机电路也比
（１）测试方法。１）分模块进行测试：对探测节点的光照检测进行
测试，验证它是否能正常工作；对探测节点的温度检测进行测试，验较复杂，故也不选取。因此在保证满足要求的前提下，我们选择了适证它是否能正常工作；对无线通信模块进行测试，验证是否能正常合于许多要求高集成度、低成本的Ｐ８９ＬＰＣ９２２微控制器，其集成了许通信。２证各模块正常工作之后，再进行整机测试。（２）数据记录。直多系统级的功能，大大减少了元件的数目并降低系统的成本。接对单个光敏电阻进行光照变化时的阻值测量，记录数据如下：（如１．３显示器比较与选择（１）方案比较。方案一：采用ＤＭ－１６２液晶显示模块，具有低功耗、模块结构紧凑、轻巧、装配容易等特点，但是其界面比较小，不能达到

禽舍内环境湿度无线监测装置的设计

据通过无线模块ＰＲ００发送，收机计算出湿度值，在液晶屏上显示。系统发射部分以Ａ８Ｓ２为核心，Ｔ２０接并Ｔ９５包括湿度采集和无线发射。接收部分也以Ａ８Ｓ２为核心，括无线接收和液晶显示。系统具有测量精确、Ｔ９５包简单实用和小型化的特点，足禽舍湿度监测的实际要求。满
将ＨＳ１１于５５振荡电路中，电容值的变１０置５将
化转换成电压频率信号，以直接被单片机采集，可其
电路如图２所示。
＿厂
／Ｈｚ７３５１７２４２
湿度
／ＲＨ％５５６０
，
／Ｈｚ６６０６６６００
容量随着所测空气湿度的增大而增大，对湿度在相１～０％Ｒ％１０Ｈ范围内；电容量由１０Ｆ变到２０Ｆ６ｐ０ｐ，
其误差不大于 ± ％Ｒ响应时间小于５；度系数为２Ｈ；ｓ温００ｐ／Ｃ。该传感器的特点：标准环境下不需校．４Ｆ￣在
２１湿度传感器．
１系统设计
系统采用５１系列单片机及由ｎＦ０无线收发Ｒ４１
收稿日期：２１ — ２８０１０ —１
系统采用的湿度传感器Ｈ１０是变容式相对湿Ｓ１１
度传感器，电路构成中等效于一个电容器件，电在其
图１系统原理框图

无线环境监测模拟装置设计与实现

，可得输入电压Ｖ＝／ｉ、芦
￡
。
功率激励为末级功放提供激励功率．末级功放对前级信号进行功率放大，在负载上满足要求的发射功率，采用丙类功率放大器．工作频图１系统主框图率为本机振荡频率１．Ｍｚ２ＯＨ．为了防止出现波形失真调频振荡极和Ｏ２电路设计．缓冲极不能相联，同时为减小射极跟随器对前级振荡器的影响。合耦２温度采集电路．１电容ｃ取３ｐ，２０２ｕ左右。１０Ｆ取．２ＦＣ０为了节省资源．Ｓ８２Ｄ１Ｂ０的电源供电方式采用寄生电源供电，调幅接收部分是由高频放大、调、解功率放大和末级功放等部分ｖ、Ｎ接地。Ｏ线接单片机Ｉ。下位机探测结点首先控制组成ＧＤＩ／／ＯＤ１Ｂ０完成初始化操作．Ｓ８２再发送４ｈ指令进行温度转换，时一段４延时间后，再进行初始化，发送ｂｈｅ指令进行读取温度值，后将测得的然 — — 温度值通过无线Ｐ２６编码电路传输到下一节点或监测终端。实际Ｔ２２操作中，Ｏ口线都要接５Ｉ／Ｋ左右的上拉电阻，防止温度传感器工作不图５调幅接收电路组成框图灵敏，ＬＤ显示屏上时有时无。在Ｃ采用包络检波法解调。带通滤波器使２ＳＡＫ信号完整的通过．经包络检测，出其包络，由低通滤波器滤除高频杂波，输再是系带信号（包络）通过。不计噪声影响，带通滤波器输出为２ＳＡＫ信号，即）。：ｅ（（ｃｓｔｔｏ￣，）ａ包络检测器输出为ｓ）经抽样、ｆ，ｆ判决后将码元再生，即可恢复出传输的数字信号。

一种用于环境检测用的环境检测装置

专利名称：一种用于环境检测用的环境检测装置专利类型：实用新型专利
发明人：赵飞翔
申请号：CN202122320951.5
申请日：20210924
公开号：CN215728108U
公开日：
20220201
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种用于环境检测用的环境检测装置，包括检测装置本体，所述检测装置本体前端中心的顶部安装有操作控制模块，所述检测装置本体一侧中心的顶部转动连接有检修门板，所述检测装置本体内壁的底部中心固定连接有存水箱，所述存水箱顶部中心开设有储水室，所述存水箱顶部两侧的中心均开设有空腔，两个所述空腔的顶部中心均安装有加热组件。

本实用新型通过在检测装置本体内壁固定的第一支架板上安装有检测管、吸水管和微型流量泵，微型流量泵将储水室中加热的水泵吸到检测管中，然后通过定量滴嘴将试剂储存箱中的化学试剂定量滴入检测管中，对水进行酸碱度测定，上述结构代替了人工检测，避免人为操作带来的污染而造成检测结果的偏差。

申请人：赵飞翔
地址：510000 广东省广州市增城区新塘大道西508号康乐东苑7幢105房
国籍：CN
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D题无线环境监测模拟装置

等奖程学院
国家一成都信息工 11m 121 430
等奖程学院
W cm
国家二西安电子科 1000 10c 430
等奖技大学
mW m
国家二成都信息工无数 10c MPC89X
等奖程学院
据m
无国家西安石油大无数 7cm 430
奖
学
据
8550,ASK
晶体管级联放 DS18B2
3
基本要求赛题分析
基本要求：
1、制作2个探测节点。探测节点有编号预置功能，码预置范围为 00000001B～11111111B。探测节点能够探测其环境温度和光照信息。温度测量范围为0℃～100℃，绝对误差小于2℃；光照信息仅要求测量光的有无。探测节点采用两节1.5V干电池串联，单电源供电。（编码开关，光敏电阻，温度测量）
32
谢谢!
33
大,LMC567
0
2SC3355,OOK 晶体管级联放 430片内
大,TLC372
9018,ASK
晶体管级联放 LM75
大,MC3458
9018,FSK
KA8515,BB机 TMP275
专用芯片
9018,FSK
AN1184,BB机 TMP275
专用芯片
MC1648，9018 晶体管级联放 TMP100
21
低功耗设计
低功耗设计的几点建议：
1、选择单片机不能只看静态功耗。
工作时的功耗要比休眠高出 3个数量级。
2、慎重选择电源芯片。 3、谨慎选择传感器 4、IO口低功耗设计
芯片自身消耗了太多的能量部分传感器反应慢、功耗大合理使用IO口

无线环境监测模拟装置的设计

的无线传输。
关键词：无线环境监测模拟装置设计
０引言在很多情况下，监控中心都需要对周边及关键位置的
环境信息（如温度、照度、湿度等）进行监测和处理。各探测点信息采用有线传输是一种可靠的方法，但受建筑物装修
４从设备质量情况分析
②减少电容器长期投运运行的时间，适当调整用户供
⑧ 降低电容器保护定值，当有电容器损坏时不至损坏
从无锡市电力电容器厂了解到该２２０ｋＶＸＸ变电站电方式，对主变分头进行调整，降低无功需求。电容器产品制造时间正处于该企业从国企向合资企业过
由单片机、温度检测电路、照度检测电路、无线发射电路和点），在接到第一个邻近节点（如地址序号为ｉ的节点）发出接收电路等组成：监测终端由单片机、无线发射电路、无线的信息时，便认为收到了“ 间接探测命令 ” ，于是开始启动接收电路和显示电路等组成。系统结构如图１所示。各探定时。由于每转发一个节点信息需要两个 △Ｔ，因此转发测节点分机完成对环境温度和照度信息的采集与处理，并节点ｉ的定时时长适时向监测终端和邻近检测节点发送信息：监测终端完成Ｔ＝（２５６一ｉ＋２ｊ） △Ｔ。探测命令的发布、探测信息的处理、存储与显示。定时时间到，便发送含有ｉ节点地址、ｉ节点地址与环

一种远程无线环境监测模拟装置设计

ＡｂｔａｔＩｄｅｏｓｖｈｅｐｒｌｍｏｎ — ｉｔｃｍａｎｄｅｒｍｅｏｎｔｒｎｇ，ｎｅｅｉｅａｌｉｓｒｃ：ｎｏｒｒｔｏｌｅｔｏｂｅｏｆｌｇｄｓａｎｅｕｎｎｅｎｖｉｏｎｎｔｍｉｏｉａｘｐｒｍｎｔｓｍｕｌｔｏａｉｎｓｔｍａｓｇｎｅｙｓｅｗｓｄｅｉｄ，ｗｈｉｈｗａｏｐｅｎｅｇｙｈａｖｅｔｎｇｍｏｃｓｃｍｏｓｄｏｆｅｒｒｓｉｄｕｌｅ，ｍｏｔｉｇｃｎｔｒｍｏｄｅ，ｅｎｏｓｍｏｎｔｒｎｎｉｏｒｎｅｅｕｌｓｓｒｉｏｉｇｎｏｓｍｏｄｕｅ，ｗｉｅｅｓｒｓｉｓｏｄｅｌｒｌｓｔａｎｍｓｉｎｍｏｌａｄｄｕｅｎＬＣＤｄｉｐｌｙｓａｍｏｄｕｅＡＶＲＡｔｅ１ｌ．ｍｇａ６ＬｗａｔｋｅｓａｎａＭＣＵｏｆｓｅｖｉｏｎｒｎｍｅｔｍｏｔｅｔｒａｄｅ．ＥｎｖｒｍｅｎｏｒａｉｎｗａｎｃｄｅａｃｄｉｏｓｉｏｎｎｔｉｆｍｔｏｓｅｏｄｃｏｒｎｇｔｓａｏｍａｔｆｒｔｙＡｎｉｓｌ．ｄｔｎ，ｉｗａｏｌｔｄｂｙａｐｌｔｄｅｍｏｌｔｏｎＦｉｌｙｔｏｌｔｄｓｇｎａｈｅｔｓｍｄｕａｅｍｉｕｄｕａｉ．ｎａｌｈｅｍｄｕａｅｉｌｗａｓｔａｍｉｔｄｔｏｎｉｏｉｇｅｔｒｂｒｎｓｔｅｏｍｔｒｎｃｎｅｙｗｉｅｅｓｔａｓｉｓｏｎｍｏｄｅＴｈｅｅｅｇｙｗａｕｐｉｄｂｙｅｒｒｓｉｇｏｒｌｓｒｎｍｓｉｕｌ．ｎｒｓｓｐｌｅｎｅｇｙｈａｖｅｔｎｍｄｕｌａｅ，ｎｄｍｏｒｏｖｒ，ｎａｔｅｉｓｗｅｅｅｅｏｂｔｒｅｒｎｅｄ．Ａｐｐｉａｉｒｖｅｔａｔｈｅｓｓｅｈａｔｅａａａｅｏｏｗｐｅｄｅｌｃｔｏｎｐｏｓｈｔｙｔｍｓｈｄｖｎｔｇｓｆｌｏｗｅｏｕｍｐｔｒｃｎｓｉｏｎ，ｌｘｉｌｓｍｐｅａａｙｆｅｂｅ，ｉｌｎｄｅｓ

基于无线传输的环境监测系统

．
机的结构以及无线传输的原理。
关键词：ＲＳ环境监测终端机传感器ＧＰ中图分类号：５Ｘ８文献标识码：Ａ
文章编号：０７９１（０１０．２２０１０ —４６２１）９０４ —２
ＥｎｖｉｏｎｍｅａｏｎｉｏｒｎｇＳｙｔｍｓｄｏｎｒｎｔｌＭｔｉｓｅＢａｅ
ＷｉｅｅｓＴｒｎｓｉｓｏｎｒｌｓａｍｓｉ
ＬｉｇＬｅｎ２Ｉｎ１ＩＬＰｇ
（．ｎｉｎｎａＰｏｅｔｎＢｕｅｕｉｇｈｕ４４０，Ｃｈｎ；２Ｃｏｕｅｃｅｃｌｇ，Ｙａｇｚｉｅｓｙｉｇｈｕ１Ｅｖｒｍｅｔｌｒｔｃｉｒａ，Ｊｎｚｏ３００ｏｏｉａ．ｍｐｔｒｉｎｅＣｏｌｅＳｅｎｔｅＵｎｖｒｉ，Ｊｎｚｏｔ４４２，Ｃｈｎ）３０３ｉａ
，
ｃｒ，ｈｏｇａｏｕｔｃｉｅｓｒｏｎｒｎｅｔｌｎｏａｉｎｃｌｃｉｎ，ｎｆｒａｉｎｐｏｅｓｎｅｍｉｌｏｈｅｅｖｉｏｍｅｔａｄｄｓｌｙｉｈｏｅｔｒｕｈｖｒｓｄｅｅｔｉｏｎｓｎｏｓｆｒｅｖｉｏｍｎａｆｒｔｏｏｌｔｏｉｏｍｔｏｒｃｓｉｇｔｒｎａｎｔｎｒｎｉｍｅｎｎｉｐａｔｏｎｔｅＬＣＤ，ＭｒｎｍｉｓｏｆｉｆｒａｏｉｇＧＰＲＳｓｒｃｏｄｌｔｎｌｅｖｒｎｅｔｌｎｆｒａｉｎｔｈｏｎｔｉｎｅｔｒｖｉｈ［ｅｅｏｔｎＧＳｔａｓｓｉｎｏｎｏｍｔｎｕｓｎｉｅｖｉｅｍｅ，ｈｅｆａｎｉｏｍｎａｏｍｔｏＯｔｅｍｉｉｉｏｒｇｃｎｅａｔｅｎｔｍｔｒｕｉｇ．Ｔｈｓｐｐｒｄｓｒｂｓｔｔｕｔｒｆｔｅｔｒｉａｎｒｌｓｒｎｓｉｓｏｒｎｉｌｓｉａｅｅｃｅｈｅｓｒｃｕｅｏｅｉｈｍｎｌｄｗｉｅｅｓｔａｍｓｉｎｐｃｐｅ．ａｉ

一种无线环境监测模拟装置的系统设计方案

关键词：线探测；ＰＥ６Ａ单片机；Ｋ调制｝名无ｓＣＯ１ＯＯ点
ＡｙｔｍｓｇｏｉｅｅｓＥｎｉｏＳｓｅＤｅｉｎｆｒＷｒｌｓｖｒｎｍｅａｏｉｏｉｇＳｍｕａｉｎＤｅｉｅｎｔｌＭｎｔｒｎｉｌｔｏｖｃ
ｆｒａｈｉｉｎｌｇｐｒｍｅｅｓａｈｅｗｉｅｅｓｃｍｍｕｎｃｔｏｏｕｌｓａｓｒｖｄｂｙｔｓｄｅｓＴｈｅｏｃｖｎｇａａｏａａｔｒｎｄｔｒｌｓｏｉａｉｎｍｄｅｉｌｏｄｅｉｅｈｅｅｎｏｌ．
ｍｕｎｃｔｏｏｏ１ＢａｅｎｔｉｔｉＤｏｅｔｒｍｏｄｅＳＰＣＥ０６１，ｄｔｃｉｏｓｉｉｉａｉｅｉａｏｎｐｒｔｃ．ｓｄｏｈｅｂｕｌ－ｎＡｃｎｖｒｅｕｌＡｅｅｔｎｇｎｄｅｓａｄｇｔｌｒｚ
ｔｐｃｌｃａａｔｅｓｉｓｏｆｔｙｓｅｓｓｍｐｅｃｒｕｉ，ｏｅｏｅｏｕｍｐｔｏｎｔｂｌｅｆｒａｅｙｉａｈｒｃｒｉｔｃｈｅｓｔｍｉｉｌｉｃｔｌｗｒｐｗｒｃｎｓｉｎａｄｓａｅｅｔｎｇｓｍｕａｉｎｄｖｃｙｒ：ｒｌｓｔｃｉｉｌｔｏｅｉｅ；ＳＰＣＥ０１ｍｉｒｃｎｔｏｌｒ６Ａｃｏｏｒｌ；００Ｋｄｌｔｏｅｍｏｕａｉｎ；ｒｌｃｌｍｏｅｏｌａｌ－ｄ
ＹＵｏｊｅＧＵｏ－ｕ，ｎ，ＨＡＮＧａｇｆｎＤａ－ｉ，ＹｕｈａＬＩＸｉＺＣｈｎ－ｅｇ

《基于无线传感网的环境监测系统的研究与实现》范文

《基于无线传感网的环境监测系统的研究与实现》篇一一、引言随着科技的不断进步，环境监测系统已经从传统的有线监测方式转向了无线传感网技术。

无线传感网技术以其灵活性、可扩展性及低成本的特性，在环境监测领域中发挥着越来越重要的作用。

本文旨在探讨基于无线传感网的环境监测系统的研究与实现，分析其关键技术、设计方法及实施效果。

二、无线传感网技术概述无线传感网（Wireless Sensor Network，WSN）是由大量具有感知、计算和通信能力的传感器节点组成的分布式网络系统。

它具有以下特点：低功耗、低成本、灵活的拓扑结构、高容错性以及能够进行大规模的分布式信息采集和处理。

因此，该技术在环境监测、智能家居、军事等多个领域得到了广泛应用。

三、环境监测系统的需求分析环境监测系统主要关注于对环境参数的实时监测和数据分析，包括空气质量、水质、土壤状况等。

因此，系统需要满足以下需求：1. 实时性：能够实时获取环境参数数据，并上传至中心服务器进行分析处理。

2. 准确性：传感器应具有较高的精度和稳定性，以保证数据的准确性。

3. 可靠性：系统应具有较高的可靠性和稳定性，能够适应各种复杂环境。

4. 可扩展性：系统应具有良好的可扩展性，以适应未来可能的扩展需求。

四、系统设计与实现基于上述需求分析，本文设计了一种基于无线传感网的环境监测系统。

该系统主要由传感器节点、网关节点、中心服务器等部分组成。

1. 传感器节点设计传感器节点是整个系统的核心部分，负责采集环境参数数据。

这些节点应具备低功耗、低成本、高精度的特点。

同时，为了实现系统的可扩展性，传感器节点应采用模块化设计，方便后期维护和升级。

2. 网关节点设计网关节点是连接传感器节点和中心服务器的桥梁，负责数据的传输和转发。

这些节点应具备高速的通信能力和良好的数据处理能力，以保证数据的实时性和准确性。

3. 中心服务器设计中心服务器是整个系统的数据中心，负责数据的存储、处理和分析。

应采用高性能的计算机和数据库技术，以支持大量的数据存储和高速的数据处理。

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无线环境监测装置摘要摘要：本无线环境检测装置采用单片机为主控制器。

设计的主要思路是通过传感器监测环境温度的变化和光照的有无，并将采集的数据传输给单片机（MCU）进行初步处理，再通过带有自定义无线传输协议的电路传送给控制终端，并在控制终端上显示采集到的环境信息。

关键字：无线传输；传输协议；传感器；目录1 引言 (1)2方案设计 (1)2.1 各模块电路的方案选择与论证 (1)2.1.1 主机控制模块 (1)2.1.2 显示模块 (1)2.1.3 温度光照检测模块 (1)2.1.4 无线收发模块 (2)2.2 模块的最终选择 (2)3系统电路分析 (2)3.1 发射电路分析 (2)3.2其他电路请见附表 ............................ 错误!未定义书签。

4硬件的设计与实现.. (3)4.1 无线收发模块 (3)3.2 温度与光照的检测部分 (3)3.3 显示模块 (3)4 软件设计 (3)4.1子程序流程图 (3)4.2主程序流程图 (4)5 系统测试 (4)5.1测试方法与仪器 (4)5.1.1 测量方法 (4)5.1.2 测量用到的仪器 (4)5.2测试的结果 (4)5.3结果分析 (5)6 结论 (5)参考文献 (6)附录1：电路图图纸 (7)附录2：程序清单 (9)1 引言现代工业对环境温度、光照的控制要求越来越高，许多车间在生产特定产品时都需要对车间温度、光照进行监控，本作品能满足市场对这类产品的需求。

本作品用光电三极管、温度传感器收集环境数据，用单片机控制无线发射模块发射数据，无线接收模块接收，同时用单片机将传送的数据显示在液晶显示屏上。

软件采用C语言编程。

本作品具有能耗低、传播距离远、探测灵敏度高等优点。

2方案设计根据题目要求本作品可以分为以下几部分：显示模块、主机控制模块、无线收发模块和环境温度光照检测模块，如图2.1所示。

图2.1 系统方案设计模块图2.1各模块电路的方案选择与论证2.1.1主机控制模块方案一：采用51单片机控制系统。

单片机算术运算功能强，软件编程灵活、自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且有功耗低、体积小、技术成熟和成本低等优点，能满足题目要求。

方案二：采用FPGA（现场可编程逻辑门阵列）作为系统的控制核心。

由于FPGA具有强大的资源，使用方便灵活，易于进行功能扩展，并且可应用EDA软件仿真、调试，易于进行功能扩展。

但其成本偏高，引脚较多，硬件电路布线复杂。

根据以上具体分析选择方案一。

2.1.2显示模块方案一：采用液晶显示屏。

液晶显示屏（LCD）具有功耗小、轻薄短小无辐射危险，平面直角显示以及影象稳定不闪烁，可视面积大，画面效果好，抗干扰能力强等特点。

方案二：采用四位七段数码显示管分别显示光照的有无、温度的百、十、个位。

数码管具有：低能耗、低损耗、低压、寿命长、耐老化，对外界环境要求较低。

同时数码管采用BCD编码显示数字，程序编译容易，资源占用较少。

根据题目要求选择方案一。

2.1.3温度光照检测模块温度传感器的选择方案:方案一：采用热敏电阻，此元件虽然价格便宜，但是其非线性特性会影响系统精度。

方案二：选用美国Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS18B20。

DS18B20为数字式温度传感器，无需其他外加电路，直接输出数字量。

可直接与单片机通信，读取测温数据，电路简单。

此器件具有体积小、抗干扰强、价格便宜、性能稳定等优点其各方面特性都满足此系统的设计要求根据以上分析选择方案二。

因为只需检测光的有无，所以可以选择灵敏度较好的光敏三级管。

2.1.4 无线收发模块方案一：非编码方案采用模拟信号发送，模拟信号传输，模拟信号接收。

此方案的特点是使用元件简单，价格便宜，但是与数字电路的融合性差，对数据处理带来很多不变。

方案二：编码方案采用专业的无线信号编解码芯片，从而实现数字信号的输入，模拟信号的传输，数字信号的输出。

因本设计采用MCU 做主控芯片，为了便于信息的处理，故选择方案二。

2.2 模块的最终选择根据以上分析并结合具体的条件，最终选择如下模块：1. 主机控制模块采用51单片机用以实现对LCD 显示、信息的传送、温度的采集、光照的探测。

2. 显示模块用液晶显示器用来显示实时温度及光照的有无。

3. 光照检测模块采用光敏三极管，温度探测模块采用采用数字温度传感器DS18B20。

4. 无线收发模块采用TX-2B/RX-2B 芯片作为编解码芯片。

3 系统电路分析 3.1 发射电路分析根据题目要求，本系统的载波频率低于30MHz ，考虑到电路设计和调试的方便，采用石英晶体作为振荡器。

石英晶体的等效为静态电容和电感、电阻、电容并联起来的电路。

忽略电阻的影响，可以看出石英晶体具有俩个谐振频率：一个是由电感、电阻、电容串联谐振频率：f =（3.1.1）另一个是由电感、电阻、电容并联谐振频率：f f==（3.1.2）这样使得等效电感的电抗曲线非常陡峭，故采用此电路。

3.2其他电路请见附表4硬件的设计与实现4.1无线收发模块该模块是系统中除单片机外的核心模块， TX-2B/RX-2B内部已含有编码和解码电路，无需在后续的电路中对接收到的信号进行软件编程解码，因此硬件电路简单。

RX-2B包括内置放大器、运算器及锁存器等。

振荡输入输出端外接100欧电阻形成RC振荡器，与发射电路的频率匹配。

RX-2B接收信号后，经解码后将温度和光照信息由和TX-2B相对应的引脚输出，传给单片机。

具体电路请参考附录。

3.2温度与光照的检测部分本系统光照检测采用光敏三级管，当具有光敏特性的PN节受光照射时，形成光电流，由此产生的光电流由基极进入发射极，从而在集电极得到一较大电流。

由于题目只要求检测光的有无，因此要求电路比较灵敏，能检测到光照强度较小的光。

在制作这部分电路时，改变电路中的电阻，比较各电阻所得的结果，从中选出能较好满足题目要求的电阻。

温度传感器采用DS18B20数字温度传感器，DS18B20体积小，适用电压宽，测量温度范围及测量精度都能满足题目要求，直接输出数字量，并且可以直接与单片机通信，简化了电路的设计。

从站同时安装34063升压芯片，此芯片将3V电压升到5V，同时为无线收发模块及温度与光检测模块供电，简化了电路设计。

测温、光检及升压电路如附录1图3.2所示。

3.3显示模块本系统显示电路，我们采用单片机STC89C58 作为电路的控制核心，用12864液晶显示屏显示从站的编号、环境的温度、光的强度。

为了实现题中提出能扩展到256个从站的能力。

显示时：按键S1控制复位电路，按键S2用来翻屏，按键S3、S4分别用来翻页。

单片机XTAL1、XTAL2接十二MHZJ晶振，提供时钟基值。

具体电路图见附录1图3.3。

4 软件设计4.1 子程序流程图图4.1 子程序流程图4.2 主程序流程图5 系统测试5.1 测试方法与仪器5.1.1 测量方法根据题中要求及本作品具体特点可以分别测量发射的距离、系统误差、响应时间四项。

一、发射距离的测量:根据本作品具体的特点，先将发射模块与接收模块分开8cm，打开电源，使发射模块发射信息，看接收模块是否能接收到信息。

以2cm 的间隙增大发射距离，直至接收模块不能接收信息为此，记录测量的数据。

二、系统误差的测量：本系统要求温度测量绝对误差小于2℃。

将系统放在一空调房中，将空调通电，改变室内温度，用温度计测量室内温度作实际温度，同时将系统通电将液晶显示器显示温度作测量温度，记录测量的数据。

三、响应时间的测量：按下电源按钮，用秒表记录按下电源按钮的时刻，眼睛观测液晶显示器直至其上显示的数据稳定，用秒表记下数据稳定时的时刻，采用多次测量取平均值的方法，并分别记录这两个时刻。

5.1.2测量用到的仪器根据测量方法，所用到的仪器有：电压表、电流表、直尺、温度计、秒表、空调。

5.2 测试的结果表 5.2.3响应时间的测量结果5.3 结果分析从以上测试结果可以看出本作品基本上能满足题目要求的基本部分，及部分发挥部分。

从上表中可以看出，无线通信距离远远于题中要求；由于DS18B20测温灵敏度高、稳定，随意系统误差也较小；响应时间虽有人为误差但也能满足题中要求的5秒以内。

6 结论通过设计本产品，我们加深了对DS18B20数字温度传感器、光敏三极管、TX-2B/RX-2B芯片的认识，熟练了单片机的编程及无线通信的相关知识。

本作品基本上完成了题中要求的基本部分，对发挥部分的第一点及第三点要求也完成的很好。

本作品能很好的监控环境温度的变化及光照的有无，但还有许多值得改进的地方如无线通信模块较复杂，通信距离随能满足体重要求还是相对较短。

综上所述本作品还是能很好的完成题中要求，且具有电源能耗低、发射距离较远、系统误差小等优点。

参考文献《单片机原理及应用》，李建忠著，西安：西安电子科技大学，2002年；《高频电子线路》，胡宴如、耿苏燕著，北京：高等教育出版社，2004年；《模拟电子技术基础简明教程》，清华大学电子学教研组，杨素行著，北京：高等教育出版社，2005年；《数字电子技术基础》，阎石著，北京：高等教育出版社，1997年；《无线发射与接收电路设计》，黄智伟著，北京：北京航空航天大学出版社，2004年；附录1：电路图图纸图3.1.1 发射部分电路图图3.1.2 接收部分电路图图3.2光照温度检测模块电路图图3.3显示模块电路图附录2：部分程序清单主机程序：include<reg52.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit Lcd_rs=P1^1;sbit Lcd_en=P1^0;sbit Down=P1^2;sbit Up=P1^3;sbit Function=P1^4;uchar Num=1;uchar Table[8] ={0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00} ; uchar code Table1[]="编号: ";uchar code Table2[]="温度: ";uchar code Table3[]="光照信息: ";uchar code Table4[]="联机状态: ";sbit Clk=P3^2;sbit Data=P3^6;/************************* 函数名称: Delayms** 功能描述: 延时，单位毫秒** 输入: 延时毫秒数** 输出 : 无** 全局变量: 无** 调用模块: 无************************/void Delayms(uint k){uchar j;for(;k>0;k--)for(j=125;j>0;j--);}void Delayus (uint us){while(us--);}/******************************* 函数名称: Lcd_WCom** 功能描述: 液晶写指令函数** 输入: 指令** 输出 : 无** 全局变量: 无** 调用模块: 延时函数Delayms() ******************************/ void Lcd_WCom(uchar com){P0=com;Lcd_rs=0;Lcd_en=0;Delayus(5);Lcd_en=1;Delayus(5);Lcd_en=0;}/***************************** ** 函数名称: Lcd_WDate** 功能描述: 液晶写字符函数** 输入: 输入一个要显示字符，** 输出 : 无** 全局变量: 无** 调用模块: 延时函数Delayms() ******************************/ void Lcd_WDate(uchar date){P0=date;Lcd_rs=1;Lcd_en=0;Delayus(5);Lcd_en=1;Delayus(5);Lcd_en=0;}/***************************** ** 函数名称: Disp_string** 功能描述: 在液晶上显示字符。