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毕业设计基于无线网络的温度采集系统设计毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
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作者签名：日期：湖南商学院本科毕业设计诚信声明本人郑重声明：所呈交的本科毕业设计，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本科毕业设计作者签名：年月日内容摘要由于数据采集系统的应用范围越来越宽、所涉及到的测量信号和信号源的类型越来越多、对测量的要求也越来越高，国内现在已有很多温度测量和采集的系统，但很多温度采集系统存在功能单一、采集速率低、稳定性不高，操作复杂，并且对温度测试环境要求比较高等等的许多问题。
人们需要一种应用范围广、性价比高的温度数据采集系统。
基于单片机的温度数据采集系统是由将来自DS18B20数字温度传感器的信号直接传输给单片机从机，单片机从机经过信号处并通过nRF2401无线模块发送给单片机主机，并在主机上显示出温度，同时实现温度过高或者过低的报警功能，温度超过50摄氏度时语音报警说明温度过高，温度低于20摄氏度时语音报警说明温度过低。
开题报告：基于蓝牙的无线温度采集系统设计毕业设计（论文）开题报告自动化基于蓝牙的无线温度采集系统设计一、选题的依据及意义：在工农业生产中，对于采集数据的传输大多采用有线方式，因为有线方式的传输距离、数据传输速率以及抗干扰能力都要优于无线方式；然而对于在野外或者不便于铺设线缆的地区进行数据采集传输时，采用有线方式就受到了限制。
针对这一特点，设计了采用无线传输方式的无线数据采集监测系统。
该系统采集主要以Atmel公司的AT89C51单片机为控制处理核心，由它完成对数据的采集处理以及控制数据的无线传输。
AT89C51单片机是一种低功耗/低电压/高性能的8位单片机，片内带有一个8KB的可编程／可擦除／只读存储器。
无线收发一体数传蓝牙模块DHT11芯片性能优异，在业界居领先水平，它包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。
因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
在本文中，主要说明单片机和无线数据收发蓝牙模块的组合，形成单片机的无线数据传输系统，与微机进行无线数据传输。
包括：如何针对系统的需求选择合适的无线数据传输模块器件，如何根据选择的器件设计外围电路和单片机的接口电路，如何编写控制无线数据传输器件进行数据传输的单片机程序，并简要介绍数字温度传感器的应用。
二、国内外研究概况及发展趋势（含文献综述）：国内外温度控制系统发展迅速，并在智能化、自适应、参数自整定等方面取得成果。
目前社会上温度控制大多采用智能调节器，国产调节器分辨率和精度较低，温度控制效果不是很理想，但价格便宜，国外调节器分辨率和精度较高，价格较贵。
日本、美国、德国、瑞典等技术领先，都生产出了一批商品化的、性能优异的温度控制器及仪器仪表．并在各行业广泛应用。
它们主要具有如下的特点：一是适应于大惯性、大滞后等复杂温度控制系统的控制；--是能够适应于受控系统数学模型难以建立的温度控制系统的控制；三是能够适应于受控系统过程复杂、参数时变的温度控制系统的控制；四是温度控制系统普遍采用自适应控制、自校正控制、模糊控制、人工智能等理论及计算机技术，运用先进的算法，适应的范围广泛；五是温控器普遍具有参数自整定功能。
毕业设计开题报告题目：基于蓝牙的温度采集系统的设计与实现学生：指导老师：系别：电子信息科学学院专业：软件工程班级：学号：20xx年xx月xx日2.毕业设计（论文）任务要研究或解决的问题和拟采用的方法：（一）、系统硬件结构图（二）、驱动组成和功能构想1、驱动的组成本驱动程序主要由四个部分构成：卡是否插入的探测，卡的识别和初始化，卡的读操作，卡的写操作。
它们各自的功能描述如下：（1）卡是否插入的探测本功能主要是探测SD/MMC卡插入或移除，是以查询的方式获取卡以插入卡座，或者是卡插入卡座时通过nCD引脚发送中断通知卡已经插入。
nCD引脚是用于判断卡是否已插入，由于该引脚被上拉，当卡未插入卡座内时，从INT0 引脚读到的是高电平；当卡完全插入到卡座内时，卡座内部触点接地，则从INT0读到的是低电平。
通常通过检测该引脚的电平值来判断卡的动态拔插动作。
（2）卡的识别和初始化本功能主要是用于识别插入的到底是哪一种扩展卡，并完成卡的初始化流程。
卡的识别，包括卡的类型，读取卡上的信息，为卡分配地址等。
卡的初始化主要是针对卡的各个硬件接口进行初始化，以及卡插入后对卡的初始化，获取卡的各项信息，激活卡。
（3）卡的读操作本功能主要是完成的读操作，发送读命令来读写卡上的数据。
每次读操作通常以块（一般为512 字节）为单位。
若一次读取的数据在一块以内，可使用单块读命令；若超过一块，则应使用多块读命令，此时还应在接收完预期数据后给卡发送停止传输命令通知卡停止传送数据。
读命令的4字节参数为欲读取数据的地址。
MMC 卡和SD卡的最大容量为4G，地址以字节为单位，通常与512 对说明：开题报告作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一，此报告应在导师指导下，由学生填写，经导师签署意见及系审查后生效。
北方民族大学学士学位论文论文题目:基于蓝牙的无线温湿度监测系统的设计与制作院 (部)名称:电气信息工程学院学生姓名:周易聪专业:电子信息工程学号:20100414指导教师姓名:刘炜论文提交时间:2014年5月16日论文答辩时间:2014年5月24日学位授予时间:北方民族大学教务处制摘要在这个物联网迅猛发展的时代，各式各样的物联网产品也随之产生，温湿度监测是比较基础而广泛使用的技术。
本文介绍了一种基于蓝牙的无线温湿度监测系统的设计与制作，该系统以STC12C5A60S2单片机为核心，使用蓝牙HC-06模块进行测量数据传输，可与手机等带有蓝牙模块的设备进行交互。
它以SHT11为温湿度检测传感器，实时检测环境温湿度，并且具有温湿度超限报警功能。
实时测量数据通过液晶模块实时显示。
本系统的突出特点是通过蓝牙可以实现智能手机与本系统的进行连接，将测量的温湿度上传给智能手机。
同时，还可以用手机直接控制系统，设置报警上下限等参数。
本文主要讲述了系统的软硬件设计，论述各个模块的工作原理，介绍了整个系统的开发过程。
系统经测试，完全实现了任务书的预定功能。
关键词：蓝牙，温度，湿度，测量，单片机ABSTRACTNowadays, as greatly development of The Internet of Things(IOT), a wide variety of IOT products also arise, temperature and humidity monitoring is a basic and widely used technology. This theies introduces a wireless temperature and humidity monitoring system based on bluetooth, STC12C5A60S2 single-chip microcomputer as the core, the system using bluetooth HC-06 for close wireless data transmission , can interact with which mobile phone bluetooth terminal device and so on, with SHT11 temperature and humidity detection sensor for real-time environmental temperature and humidity detection, the system also provide ultralimit alarm Solution. the current environmental data is displayed in LCD12864 liquid crystal which is yellow green and back-ground light controlled. This theies mainly describe the hardware and software design and the solution of the system, emphasis on describing the development process of the whole system. System tested shows that it completely meets the require of the commitments scheduled.Keywords: bluetooth, temperature, humidity, measurement, mcu目录前言 (1)第1章系统总体设计 (3)1.1 系统设计任务与要求 (3)1.1.1 系统设计任务 (3)1.2.1 统设计要求 (3)1.2 主要研究内容与实现方法 (3)1.2.1 主要研究对象 (3)1.2.2 实现设计的途径 (4)1.3 系统总体设计方案 (4)1.3.1 主控制器模块 (4)1.3.2 蓝牙模块 (6)1.3.3 EEPROM存储模块 (7)1.3.4 DC-DC电源模块 (7)1.3.5 蜂鸣器报警模块 (7)1.3.6 按键模块 (8)1.3.7 温湿度检测模块 (8)1.3.8 LCD液晶显示 (9)1.3.9 系统框图与说明 (9)第2章各功能模块硬件设计 (10)2.1 各功能模块硬件设计与功能描述 (10)2.1.1 主控制器模块 (10)2.1.2 蓝牙模块 (11)2.1.3 EEPROM存储模块 (12)2.1.4 DC-DC电源升压模块 (13)2.1.5 按键模块 (14)2.1.6 液晶显示模块 (15)2.1.7 集成温湿度传感器SHT11 (16)2.1.8 蜂鸣器驱动电路 (16)第3章印刷电路板 (18)3.1 PCB设计 (18)3.1.1 电路原理图设计 (18)3.1.2 PCB布局和走线 (18)3.2 硬件焊接装配 (19)第4章软件设计 (20)4.1 程序流程图 (20)4.1.1 主程序 (20)4.1.2 定时器0中断服务程序 (21)4.1.3 外部中断0中断服务程序 (21)4.1.4 接收中断服务函数 (22)4.1.5 手机按键接收处理模块 (22)4.1.6 按键扫描模块 (24)4.1.7 EEPROM存储模块 (25)4.2 程序难点和要点 (29)4.2.1 蓝牙上层协议 (29)4.2.2 温度和湿度计算 (30)第5章系统调试 (32)5.1 硬件调试 (32)5.1.1 PCB板检测 (32)5.1.2 装配后检测 (32)5.2 软件调试 (33)5.3 实物调试 (33)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录1 系统电路原理图 (39)附录2 印刷电路板图 (40)附录3 实物图 (41)附录4 源程序 (42)附录5 英文原文 (74)附录6 中文译文 (78)前言当今社会生活中，温湿度在人们的生活中扮演着越来越重要的角色，体现在了方方面面，随之产生的温湿度调节产品如空调，冰箱，加湿器等。
图书分类号：密级：毕业设计(论文) 基于单片机的无线温度采集系统的设计DESIGN OF THE WIRELESS TEMPERATURE COLLECTION SYSTEM BASED ON MCU 学生姓名班级学号学院名称专业名称指导教师2009年5月8日徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
论文作者签名：日期：年月日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。
徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。
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论文作者签名：导师签名：日期：年月日日期：年月日摘要随着信息领域各种技术的发展，在数据采集方面的技术也取得了长足的进步，采集数据的信息化是目前社会的发展主流方向。
各种领域都用到了数据采集，在石油勘探、地震数据采集领域已经得到应用。
本课题提出一种基于单片机的无线温度采集系统方案，该方案是利用单片机控制DS18B20温度传感器采集温度、控制LED数码管实时显示温度值、控制NFR240L1进行数据的无线传输，并由单片机去把温度数据传至计算机进行存储。
本系统中所用到的器件是STC 公司的STC89C52 单片机、数字温度传感器DS18B20和无线芯片NFR24L01，测量结果用七段段LED数码管显示采集的数字信息，并利用单片机串行口，通过RS-232 总线及通信协议将采集的数据传送到PC 机，进行进一步的存档、处理，并对测量结果进行显示和存储。
基于蓝牙的无线数据采集系统设计毕业论文目录摘要 ................................................. 错误!未定义书签。
第一章绪论 (2)1.1课题研究相关背景 (2)1.2课题研究的目的及意义 (2)1.3蓝牙技术的发展状况 (3)第二章无线数据采集系统硬件设计 (4)2.1系统的整体设计方案 (4)2.2系统的整体结构 (4)2.3系统的整体功能设计图 (5)第三章温度传感器模块 (6)3.1温度传感器的分类及其型号 (6)3.1.1 接触式温度传感器 (6)3.1.2非接触式温度传感器 (7)3.1.3 常见温度传感器 (8)3.2 温度传感器的选型 (9)第四章 STM32F103处理器 (11)4.1 STM32处理器简介： (11)4.2 STM32重要参数： (12)4.3 STM32性能特点： (12)第五章 TFT彩色液晶显示屏 (12)5.1 TFT LCD介绍 (13)5.2TFT特点 (13)5.3驱动芯片 (13)第六章 HC-05蓝牙模块 (15)6.1HC-05蓝牙模块介绍 (15)6.2 蓝牙配置 (15)第七章无线数据采集系统软件设计 (18)7.1 数据采集部分软件设计与实现 (18)7.2控制部分程序设计及实现 (19)7.3系统的软件调试 (20)结论 (24)致谢 (25)参考文献 (26)附录 (27)第一章绪论1.1课题研究相关背景蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。
可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换，蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz 频带，带宽为1Mb/s。
蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制，当时是作为RS232数据线的替代方案。
蓝牙可连接多个设备，克服了数据同步的难题。
如今蓝牙由蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group，简称SIG)管理。
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目录1 绪论 (4)研究背景 (4)蓝牙应用现状 (5)研究的目的和意义 (5)2 系统方案的设计 (5)数据采集技术 (5)无线数据采集模块的构成 (6)系统方案设计 (7)3硬件电路的设计 (8)硬件元器件的选择 (8)温度传感器LM35D与压力传感器MPS20N0040D-D (9)显示屏LCD1602 (10)蓝牙芯片CC2540 (11)硬件电路的设计 (16)电路板的调试 (20)发送节点的调试 (22)接收节点的调试 (24)4 总结和展望 (26)总结 (26)展望及今后工作的建议 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录A：发送节点原理图 (29)附录B：发送节点PCB顶层图 (30)附录C：发送节点PCB底层图 (30)附录D：发送节点PCB图 (31)附录E：接收节点电路图 (32)附录F：接收节点PCB顶层图 (33)附录G：接收节点PCB底层图 (33)附录H：接收节点PCB图 (34)基于蓝牙的温度与压力的无线监测设计摘要蓝牙技术是近年来发展迅速的无线通信技术，以低成本、短距离无线连接为基础，为便携式电子设备和固定式电子通信环境建立一个连接。
利用蓝牙技术构建的无线数据采集传输模块，具有减少系统间的电缆连接的优点，可以应用于构建数据采集系统、各种检测的场合。
因此，研究蓝牙技术构建的无线数据采集传输系统具有重大的现实意义和应用前景。
本文首先对蓝牙技术的概况、应用前景以及数据采集传输的基本构成等做了简单的介绍，设计两种无线数据采集传输方案并加以比较。
此基础上将两者相结合，提出了一种基于蓝牙芯片CC2540的无线数据采集传输系统的实现方案；完成了硬件电路的设计及电路板的制作、硬件的调试；完成巴伦电路的设计及其相关数据的计算，以及天线匹配电路的微带线的设计。
关键词蓝牙技术，无线通信，无线传输Based on Bluetooth Wireless Monitoring System Design ofTemperature and PressureABSTRACTBluetooth technology is a wireless communication technology which developed rapidly in recent years. Because the Bluetooth technology has low cost and short distance wireless connection, so it sets up a special connection for the portable electronic devices and fixed electronic communication environment. The wireless data acquisition and transmission module of Bluetooth, which can reduce the cable connections between the systems and can be used to construct a data acquisition system and a variety of detections. Therefore, the research of wireless data collection and transmission system of Bluetooth has great practical significance and application prospects.This paper made a briefly introduction of the overview, prospects of application and the basic s tructure of the data acquisition and transmission of Bluetooth technology at first, and then design of two kind of wireless data collection and transmission circuit and a comparision. Finally completed the following work s based on the combination:put forward a implementation scheme of wireless data acquisition and transmission system based on the Bluetooth chip CC2540;completed the design of hardware circuit and the production of the circuit board;debugged and tested the hardware and data acquisition and transmission functions of Bluetooth system；learning the balun circuit design and related calculation of data, as well as the antenna matching circuit design of microstrip line.KEYWORDS The technology of Bluetooth，Wireless Communications ，Wireless Transmission1 绪论研究背景蓝牙是一种短距离无线通信的技术规范。
无线温度采集系统设计毕业论文目录1引言 (1)1.1背景和意义 (1)1.2本课题研究的意义 (2)1.3本文的主要任务及结构 (3)2系统总体设计 (3)2.2............................................................. LPC2103简介3 2.3温度测量方案 .. (6)2.4数据无线传输方案 (8)3系统硬件设计 (10)3.1电源模块 (10)3.2温度采集模块 (11)3.3无线收发模块 (11)4系统软件设计 (12)4.1无线收发模块驱动程序 (12)4.2发送端程序 (13)4.3接收端程序 (15)5系统调试 (16)5.1调试方法 (16)6结论176.1系统优缺点分析 (18)6.2全文总结 (19)致谢 (21)参考文献 (22)WORD版本.附录 (23)WORD版本.1引言1.1背景和意义近年来，在我国以信息化带动的工业化正在蓬勃发展，温度采集已成为工业对象控制中一种重要的参数，特别是在冶金、化工、机械等各类工业中，广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。
由于炉子的种类及原理不同，因此所采用的加热方法及燃料也不同，如煤气、天然气、油电等。
对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，选用的燃料，控制方案也有所不同。
例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等；燃料有煤气、天然气、油、电等。
随着生产技术的提高, 环境温度指标越来越多的影响到生产效率、能源消耗和生活水平。
不管是工业、农业、军事及气象领域, 还是日常生活环境, 都需要对温度进行监测。
因而,设计可靠且实用的温度采集系统显得非常重要。
温度采集系统作为车辆导航、油田远程监控、船载导航系统以及农田信息采集系统等控制系统的重要组成部分，它的主要作用是用传感器检测模拟环境中的温度信号，温度传感器上电流将随环境温度值线性变化。
毕业论文﹙设计﹚题目基于蓝牙的无线数据传输系统研究所在学院物理与电信工程学院专业班级通信工程1101班指导教师郑争兵完成地点陕西理工学院毕业论文﹙设计﹚任务书院(系) 物理与电信工程学院专业班级通信工程1101 学生姓名拓仪一、毕业论文﹙设计﹚题目基于蓝牙的无线数据传输系统研究二、毕业论文﹙设计﹚工作自_2015 _年_ 1__月_10_日起至_2015__年 6 月_ 10日止三、毕业论文﹙设计﹚进行地点: 物理与电信工程学院实验室四、毕业论文﹙设计﹚的内容要求：蓝牙技术作为一种无线数据与语音通信的开放性全球规范，可提供低功耗、短距离的无线空中接口，在各种固定与移动设备之间实现无线通信。
本课题利用现有蓝牙控制芯片，设计完成一个蓝牙数据传输系统。
具体要求：1、掌握蓝牙技术的优势和工作原理；2、采用蓝牙数据传输模块，能够实现基于单片机控制器的点到点之间的通信；3、进行系统软硬件设计、实施、调试，观察实验结果。
成果形式：实验样机一套。
毕业设计进度安排: 1.10─3.20：查阅资料（参考文献不少于10篇），进行方案论证，完成开题报告。
完成不少于3000字的外文翻译；3.20─4.30：设计硬件电路，编写相关软件、完成电路仿真及样机调试；5.1─5.20：完善系统调试，撰写论文，准备毕业设计验收等工作；5.21-6.10：整理资料，修改论文，准备毕业答辩。
指导教师郑争兵系(教研室)通信教研室系(教研室)主任签名批准日期接受论文 (设计)任务开始执行日期学生签名基于蓝牙的无线数据传输系统研究拓仪（陕西理工学院物理与电信工程学院通信1101班，陕西汉中 723003）指导教师：郑争兵[摘要]温度测量在生活中随处可见，提醒着我们环境的变化;对人类来说，怎样有效地利用和控制温度也十分重要。
本设计是以STC89C52单片机为控制核心的温度监控系统,可对外界进行温度测量。
该系统采用数字温度计芯片DS18B20 构成测温单元, 对温度数据进行采集，并将采集的信号直接送入单片机进行处理，通过LCD1602将温度值进行实时显示。
基于蓝牙的无线数据采集系统设计毕业论文目录摘要 ................................................. 错误!未定义书签。
第一章绪论 (3)1.1课题研究相关背景 (3)1.2课题研究的目的及意义 (4)1.3蓝牙技术的发展状况 (4)第二章无线数据采集系统硬件设计 (6)2.1系统的整体设计方案 (6)2.2系统的整体结构 (6)2.3系统的整体功能设计图 (7)第三章温度传感器模块 (9)3.1温度传感器的分类及其型号 (9)3.1.1 接触式温度传感器 (9)3.1.2非接触式温度传感器 (10)3.1.3 常见温度传感器 (11)3.2 温度传感器的选型 (13)第四章 STM32F103处理器 (16)4.1 STM32处理器简介： (16)4.2 STM32重要参数： (16)4.3 STM32性能特点： (16)第五章 TFT彩色液晶显示屏 (17)5.1 TFT LCD介绍 (17)5.2TFT特点 (17)5.3驱动芯片 (17)第六章 HC-05蓝牙模块 (20)6.1HC-05蓝牙模块介绍 (20)6.2 蓝牙配置 (21)第七章无线数据采集系统软件设计 (25)7.1 数据采集部分软件设计与实现 (25)7.2控制部分程序设计及实现 (26)7.3系统的软件调试 (27)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)附录 (35)第一章绪论1.1课题研究相关背景蓝牙是一种支持设备短距离通信的无线电技术。
可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换，蓝牙的标准是IEEE802.15，工作在2.4GHz 频带，带宽为1Mb/s。
蓝牙技术最初由电信巨头爱立信公司于1994年创制，当时是作为RS232数据线的替代方案。
蓝牙可连接多个设备，克服了数据同步的难题。
如今蓝牙由蓝牙技术联盟(Bluetooth Special Interest Group，简称SIG)管理。
无线温度采集器摘要:随着工农业生产对温湿度的要求越来越高，准确测量温度变得至关重要。
本文设计主要是针对恶劣环境下的工业现场以及高科技大范围的农业现场，布线困难，浪费资源，占用空间，可操作性差等问题做出的一个解决方案。
该方案主要是利用热电偶采集外界的温度，利用无线传输实现在上位机显示采集到的温度，并对数据进行相应的对比和处理。
关键词：温度数据采集、无线传输、热电偶1．引言本文主要利用两路热电偶采集温度的模拟量，并且利用热电偶串行模数转换器实现信号放大、冷端补偿和A/D转换，再由单片机进行处理，并通过无线传输模块将测量的数值传输给PC机，在PC机上实现数据的对比，从而可以对工业现场和农业现场的环境温度进行实时监测，并且利用该设计还可以实现对热电偶测量准确度的现场检测。
本设计结构简单，但应用范围广泛，使用方便，而且节约资源，同时可以进行远距离的监控。
2．总体方案设计能实现本次设计任务要求的方案不只一种，它们各有利弊。
工作环境、测量精度、要求不相同时，选择的方案亦有所区别。
所以，我们要根据设计的具体要求，对能实现设计的多种方案进行论证，从中选择出适合设计要求的最佳方案。
2．1方案一：定点温度采集系统方案一的原理框图如图2-1所示。
方案一所设计的无线温度采集系统主要由一个上位机模块和一个下位机模块组成，上位机模块和下位机模块之间采用无线数据通道联系。
上位机模块能对整个无线数据采集系统的运行进行管理和控制，下位机模块主要实现温度的多点数据采集。
下位机模块以单片机为控制核心，主要包括温度传感器信号调理电路、模数转换电路和无线发射电路。
上位机模块主要是单片机控制下的无线接收电路和PC机与无线收发单元间的串口通信电路。
（1）温度传感器信号调理电路温度传感器信号调理电路主要包括热电偶、信号放大器和低通滤波器，完成温度数据采集的功能。
其中热电偶将温度信号转换成电压量；放大器将传感器输出的小信号放大，放大器的输出结果满足模数转换的转换范围。
单位代码： 005分类号： TP延安大学西安创新学院本科毕业论文（设计）题目：基于ZigBee的无线温度采集系统设计专业：电子信息工程姓名：学号：指导教师：职称：讲师毕业时间：二〇一三年六月基于Zigbee的无线温度采集系统设计摘要：本设计为基于STC89C52利用ZigBee无线通讯技术完成的温度无线采集系统。
温度传感器采集来的数据，通过单片机做数据处理并利用ZigBee的无线发送模块，将温度信息发送出去。
经过ZigBee接收模块接收数据，再通过单片机做数据处理，将温度信息通过显示屏显示出来，从而完成温度的无线采集。
关键词：ZigBee；STC89C52；无线温度采集；Wireless temperature acquisition system based on ZigBee Abstract：The design for the STC89C52 using ZigBee wireless communication technology to complete the wireless temperature acquisition system based on. The data collected by temperature sensor, and uses the wireless transmission module ZigBee through the single-chip microcomputer for data processing, the temperature information is sent out. After the ZigBee receiving module receives the data, and data processing by the MCU, the temperature information is displayed through the display screen, so as to complete the wireless acquisition temperature.KEY WORDS:ZigBee；STC89C52；wireless temperature acquisition目录1 概述 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 选题研究的目的和意义 (1)2 方案选择 (1)2.1传感器的选择 (2)2.2主控部分的选择 (2)2.3系统整体介绍 (3)3 系统的硬件设计 (3)3.1传感器DS18B20温度传感器 (3)3.2 ZigBee协议 (4)3.2.1 ZigBee概述 (4)3.2.2 ZigBee网络基础 (6)3.2.3工作模式 (7)3.2.4 ZigBee 无线组网及数据通信 (7)3.3CC2530芯片 (8)3.3.1 CC2530概述 (8)3.3.2 CC2530 芯片的主要特点 (8)3.4 STC89C52单片机的介绍 (9)3.5 12864液晶显示 (12)4 主程序的设计 (12)4.1.系统测试 (13)4.1.1系统测试步骤 (13)4.1.2 系统的硬件测试、协议栈的测试、液晶的测试 (13)4.1.3系统测试结果分析 (14)5 总结 (14)参考文献 (15)致谢 (16)1 概述1.1 选题背景温度是工业、农业生产中常见的和最基本的参数之一，在生产过程中常需对温度进行检测和监控，采用微型机进行温度检测、数字显示、信息存储及实时控制，对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要的作用。
基于蓝牙技术的温度数据采集系统2005矩第11期仪表技术与传感器InstrumentTechniqueandSensor2005No.11基于蓝牙技术的温度数据采集系统陈平,陈彦(1.山东理工大学计算机科学与技术学院,山东淄博255012;2.淄博科大微机应用研究所,山东淄博255086)摘要:蓝牙技术支持点对点和点对多点的通信,支持多设备之间进行无线数据交换,可使计算机与各种便携式,移动式通信设备之间在近距离内实现资源共享,因此在各种便携式移动设备中得到广泛应用.介绍了采用蓝牙射频技术的Ic的主要技术特点和性能以及nRF401模块在温度数据采集中的应用,并给出了一种简单,实用编码的无线通信协议设计和主程序,串行中断流程图. 关键词:蓝牙技术;nHF401;无线传输;通信协议中图分类号:TP273文献标识码:A文章编号:1002—1841(2005)11一OO4O一03 DataAcquisitionSysteminTemperatureMeasurementBasedoilBluetoothTechnology CHENPing,CHENYah=(1.CoHegeofComputerScienceandTechnology,ShandongUniversityofTechnology,Zibo 255012,China;2.ZibokedaComputerApplicationInstitute,Zibo255086,China)Abstract:Bluetoothtechnologynotonlysupportsbothpoint-to-pointandpoint—to-mudtipointcommunication,butalsosupportsthewirelessdataexchangeamongdevices,whichmakesitpossibleforshort—distanceresourcesharingbetweencomputer,portableandmobiledevices.Thus,Bluetoothtechnologyiswidelyappliedintheportableandmobiledevices.Intr oducedthemaintechniquecharactersandperformanceofI.CbasedonBluetoothradiofrequencytechniqueandtheapplicationofnRFd O1inthetemperaturedataacquisitionsys—tern.Inaddition,themainprogramandserialcommunicationprocessaswellasawirelesscom municationprotocolweregiven.KeyWords:BluetoothTechnology;nRFdO1;WirelessTransmission;CormnmficationProt ocols1引言串口相连接l引.蓝牙系统工作在ISM(IndustrialScientificMedica1)公用频段,采用时分双工传输技术和高斯频移键控(GFSK),以二进制格式传输数据,且具有直接进行数字信号输入输出功能.由于蓝牙射频Ic的外围电路元件极少(例如nRF40X,240X系列其外围元件仅10个左右),因此,不但可大大简化无线数据传输或遥测系统的设计,还可降低成本,提高系统的可靠性_2J.2nRF401芯片及其应用2.1nRF401芯片简介采用蓝牙射频技术的双工一体化集成芯片nRF40X系列具有极好的性价比_4j.nRF401是采用时分复用双工技术的用于无线数传方面的射频收发一体化集成芯片,内部具有两个通信信道,工作于ISM(Industrial,Scientific,Medica1)频段中的433/434MHz公用信道,因此使用时无需申请许可证.nRF401将很多功能和外围部件及有关协议集成在芯片内部,采用的是频移键控FSK(FrequencyShiftKeying)调制方式,具有直接进行数据输入输出的功能,是目前惟一一个可以直接与单片机串口连接进行数据传送的无线收发射频芯片,经RS一232电平转换后也可直接与计算机收稿13期,'2004—12—22收修改稿13期:2005—08—28 2.2nRF401芯片的主要技术特点及性能指标nRF401芯片中包括高频发射,高频接收,PLL合成,FSK调制,FSK解调,多频道切换.nRF401采用抗干扰能力强的FSK调制方式,工作频率稳定可靠,外围元件少,便于设计生产,功耗极低,适合于便携及手持产品的设计.nRF401的应用电路原理图见图1.图1nRF401的应用电路原理图3nRF401在多点温度数据采集系统中的应用3.1系统组成第11期陈平等:基于蓝牙技术的温度数据采集系统41 系统由中央控制器与各个温度检测器组成,中央控制器与各温度检测器之间通过nRF401进行通信,其系统框图如图2所示.中央控制器能实现对各个温度检测器的数据传输及显示.图2系统框图各个温度检测器可以检测并显示测量温度,检测的温度范围为0～500℃,检测分辨率为±0.1℃;各检测器与中央控制器之间实现无线数据传输.3.2温度检测器的设计及与nRF401的接口各个温度数据采集器以MSP430F1222单片机为核Ld6j,利用芯片内置的比较器完成高精度A/D信号采样,并自带看门狗定时器,具有3个捕获/比较寄存器和PWM输出,22个I/O口(14个具有中断功能),通用串行USART模块_6j,性能可靠.系统特点为内置比较器完成高精度A/D转换,测量温度可达0.1℃;芯片内部Flash保存数据和有用信息;串行通讯接口可以与nRF401进行连接.温度采集直接关系到系统性能.MSP430F1222的ADC10[6j的核心是带采样和保持的l0位模数转换器内核,其输入为12选1的模拟多路器,转换所需的参考电压可由内部发生也可外接,转换所需的时序有多种选择.ADC10能够转换8个输入或4个内部电压.这4个内部通道用于测量温度(经过芯片上的温度二极管),(经过../2)和应用正的或负的参考电压和VREF～/V.ADC能够使用内部或外部或I:tlS~+n一两者联合的参考电压,有通用的采样和保持电路.一个采样周期占4个ADC10CLKs周期,能由软件(ADC10SC)触发.因为有采样定时器,用户有几个ADC10转换器时钟可以选择,其转换时钟可以是A. CLK,MCLK或SMCLK,或者将ADC10外围的振荡器分频并进行选择.被选择的时钟源可以1～8分频.各温度检测器的结构框图如图3所示.键盘IILCD显示器fP22～P2.3陀P1.00～~P2P1..ifI(内嵌温度传感器)IP34l十P3.5.!1.1nRF401模块J图3温度检测器结构框图通过MSP430F1222的P3.0口控制PWR—UP,PWR—UP="1"表示进入正常工作模式,PWRUP="0"表示进入接收待机模式;P3.1接nRF401的CS,进行发送和接收频率选择,CS="1"表示中心频率为434.32Mt-Iz, cs="0"表示中心频率为433.92MHz;P3.2控制rlRF401TXEN端,TXEN="1"表示进入发送模式,TX. EN="0"表示进入接收模式.硬件接口如图4.nRF401MSP4~0F'1222图4MSP430F1222与nFR401接口图4软件设计及通信协议4.1温度数据采集MSP430F1222内嵌模数转换器模块,且转换精度为10位,最大转换速度为200ks/s,内置RC振荡器, 可用于产生采样时序,内置温度测量传感器等,在温度数据采集的应用中非常方便.ADC10的内核为10位模数转换器,所以只能有l0位的量化结果.转换后结果存放在ADC10MEM的相应寄存器中.它的核心使用两个可编程/可选择的参考电平(+和一)来定义转换范围的高和低的极限以及定义满范围.当输入信号等于或大于+时,数字输出满范围;当输入信号等于或小于R一时,数字输出为0.转换控制寄存器定义了输入通道和参考电压水平(R+和R一),所以转换公式是1,一1,ⅣADc=1023×R+H一主程序采用EmbeddedC语言实现,其中温度采集部分的主要代码如下:ADC10CI~I=INCH一10+ADC10DIV3;//模拟输入A10ADC10C1Z0:SREF一1+ADC10SHT一3+REFON+ADC10ON+ADC10IE;//选择参考电压,允许中断ADC10C1Z0=ENC+ADC10SC;//启动采样与转换#pmgnmvector=ADC10VECIOR//中断服务程序一interruptvoidADC10ISR(void){Temperature=(ADC10MEM一673)423/1024—4:}4.2通信编码以及串行通信流程编写通信程序时应注意波特率不要超过nRF401的最高通信速率20kbit/s.由于nRF401采用的是时分双工技术,因此,各工作模式之问的转换都需要相应的延时,即由接收模式切换到发射模式时,要在TXEN信号变高至少1ms后才能发送数据;由发葶虫一虫一42InstrumentTechniqueandSensorN0v.2005射模式切换到接收模式,则须延时约3Ills.发送结束后应将芯片置于接收模式(即使TXEN信号为0); 当PWR引脚为低电平时.芯片进人待机模式,即处在低功耗状态,耗电量仅为8.此时,芯片不进行任何操作,直到PWRQ引脚变高为止.由待机模式转换为发射模式至少2ms;待机模式转换为接收模式至少3rns.另外,为避免芯片在上电时产生射频辐射干扰,在上电过程中应使TXEN引脚保持低电平,以便于芯片内部频率合成器进入稳定工作状态, 直到有数据发送时,再将其变高.注意在任何时候不应使TXEN引脚悬空.由于供电电源,噪声以及传输路径等因素的影响,传输的数据容易受到外界干扰.为了正确,快速地发送和接收数据,需要一份简单且能够检错的通信协议,通过选用合适的差错控制方法和检错编码方法可以实现,系统采用检错重发法(ARQ)的差错控制方法,校验和加垂直水平奇偶校验的编码方式.无线通信协议中必须有握手信号.通过实验发现,在0FFH后接00H在干扰信号中很少出现.为了提高有效信号接收率,发送数据的握手信号为0FFH, 0FFH,00H.而接收端把接收到0FFH,0FFH,00H;0FFH,**H,00H;**H,0FFH,00H作为握手信号.同时,为了增加信号的信息量,在协议包增加了命令单元,1个协议包有6个数据.因此,1个协议包中包含以下内容:0FFH,0FFH,00H,命令单元,数据1,数据2…数据6,校验和,垂直校验码,水平校验码.命令单元包含发送模块地址,接收模块地址,数据类型,控制信号等信息.在主程序中进行了相应的设置后,串行中断程序流程图如图5所示.图5串行中断程序流程图5结束语将采用蓝牙技术的射频收发一体化集成IC用于无线数传或信号遥测系统中,无论是技术性能还是工作稳定性和可靠性等方面都远远超过普通射频lC,而nRF40l系列IC与其他同类芯片相比具有很好的性价比,因此,在系统的实现中应用nRF401进行无线温度数据传输,不仅简化遥测系统的设计,而且增加了系统的便携性和灵活性,具有广泛的应用前景和推广价值.参考文献[1]金纯,许光辰,孙睿.蓝牙技术.北京:电子工业出版社,2001:1—6.[2]吴艳玮,任长明.蓝牙HCIUSB传输层规范.计算机工程,2002(2): 235—236.[3]卓力,沈兰荪.蓝牙技术——一种短距离的无线连接技术.电子技术应用,2001(3):6—9.[4]周华兰,唐明浩.ROK101007/1蓝牙模块的特性与应用.电子技术,2002(9):40—42.[5]陈建洪,李金刚,申明.无线收发芯片nRF401在监测系统中的应用.电子技术,20o2(11):45—47.[6]魏小龙.NSP430系列一单片机接121技术与系统设计实例.北京:北京航空航天大学出版社,2002:210—226;227—245.(上接第39页)程序,使系统具有很大的灵活性和扩展性,不仅有利于版本的升级,还可以推广到其他实时数据采集处理的应用场合.参考文献[1]王吉华.内燃机数据采集和分析系统的研究.内燃机,1999,17 (4):391—396.[2]肖广飞,满红,杜宝国.基于AD~tC812开发板的内燃机试验数据采集系统.自动化与仪表,2003(3):46—48.[3]刘书明,冯小平.数据采集系统芯片AD~C812原理和应用.西安:西安电子科技大学出版社.2000:2—20.[4]STEVET,XAVIERP.Delphi5开发人员指南.任旭钧,译.北京:机械工业出版社,2000:960—1011.[5]蒋先刚.Delphi在工业测控中的应用.计算机工程与应用,2002,38 (24):217—219.[6]张增强,刘成.Delphi7数据库开发完全手册.北京:清华大学出版社,2003:60—101.[7]程国栋,冯启明.基于Delphi的数据库应用技术.武汉理工大学学报,2002,26(1):96—98.[8]张桂勇,陈芳琼.APIforWindows2000/XP详解.北京:清华大学出版社,2003:20l一205.[9]((WindowsAPI函数参考手册》编写组.WindowsAPI函数参考手册. 北京:人民邮电出版社,2002:315—316.,'':::.-,_,''''''''''''''''''''''''''''''''',欢迎浏览仪表技术与传感器网:WWW.i—:IIIIII'IIII'IIII.IIIIIIlIIIIIII.III..II...。
BI YE SHE JI（20 届）基于蓝牙的无线温度采集系统设计所在学院专业班级自动化学生姓名学号指导教师职称完成日期年月摘要:本课题设计的是一套无线温度数据采集系统，主要用于对环境温度的采集与监控。
系统采用基于无线网络的设计思想和温度采集技术。
无线传输可让远程布线所带来的施工麻烦减少，成本大的劣势。
本设计用单片机AT89C51为主的硬件，设计了包括检测温度，温度显示，系统控制，串口通信等外围电路。
单片机AT89C51作为主单片机完成测量和控制以及与通信单片机的数据通信、无线收发控制等功能。
无线温度数据采集系统是利用下位机设置温度上下限和实时温度的采集，并将结果传输到上位机，以达到对温度的比较、控制。
关键词： AT89C51 温度采集蓝牙模块 DHT11温湿度传感器指导老师签名：Based on the bluetooth wireless temperature acquisition Abstract:This paper introduces a kind of wireless monitoring system which is used to control temperature condition. The system adopts wireless network and temperature collect technique. The wireless communication can avoid the shortcoming of remote wire transmission, such as large wastage, high cost etc. This design uses AT89C51，The monolithic integrated circuit is the main hardware，In order to realize design goal this design including temperature gathering，the temperature demonstrated that，the systems control，strung together periphery electric circuit and so on mouth correspondence.The main MCU (AT89C51) takes charge of measurement，control and communication with the communication MCU. The communication MCU (AT89C51) is used to control receiving and sending data in the wireless communication. The system wireless temperature control system is uses in the lower position machine establishment temperature the lower limit，with real-time temperature gathering，transmits to on position machine，by achieves to the temperature comparison，the control.Keywords: AT89C51 Temperature gathering Bluetooth Module DHT11 Temperature Humidity SensorSignature of Supervisor：目录1 绪论2 方案论证2.1温度采集方案 (2)2.2无线数据传送方案 (2)2.3显示界面方案 (2)3 系统总体设计3.1系统总体分析 (4)3.2设计原理 (5)4、各个元器件及芯片简介4.1 AT89C51单片机介绍 (7)4.2 DHT11温度传感器简介 (8)4.3 蓝牙模块介绍 (10)4.4蓝牙串口通信助手 (12)4.5 1602液晶显示屏介绍 (14)5、各部分电路设计5.1 电源电路 (15)5.2 复位电路 (15)5.3 串口电路 (16)5.4 显示电路 (17)5.5 系统整体电路图 (18)6程序分析与设计7、制作与调试7.1 硬件调试方法 (20)7.2 软件调试方法 (20)结论 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附录1：硬件总图 (25)附录2:温度采集部分编程 (26)1、绪论现代工业和农业的生产，对数据采集的传输大部分是有线的，因为有线传输的距离、速率和抗干扰能力都比无线好；但对那些很偏的或不方变搞线缆的地方进行温度检测时，采用无线就要优于有线了对于这个功能，设计无线数据采集与监控系统的无线传输。
该系统主要收集Atmel公司的AT89C51单片机为控制处理核心，它已经完成了收购中的数据处理和无线数据传输的控制权。
AT89C51单片机是一款低功耗/低电压/高性能8位微控制器，可编程芯片与/擦除/只读存储器8KB。
在同行业中处于领先水平的无线收发器的数据传输蓝牙模块DHT11的优秀芯片的性能，它包括一个电阻元件和湿NTC温度测量装置感，并配有高性能的8位微控制器相连。
因此，该产品具有优良的品质，响应速度快，抗干扰能力强，性价比极高等优点。
在本文中，主要说明组合微控制器和蓝牙无线数据收发模块，形成了无线数据传输和计算机单芯片无线数据传输系统。
包括：如何选择正确的系统的无线数据传输模块的器件，如何设计基于选定的设备，如何编写控制无线数据传输设备上的外围电路和微控制器接口电路的需求进行数据传输单片机程序，和一个简要介绍了数字式温度传感器的应用。
2、方案论证2.1温度采集方案方案一：模拟温度传感器。
热敏电阻，温度值转换为电压值通过抽真空操作放大A/D转换器将模拟信号转换为数字信号，然后通过比较计算出的温度由微控制器。
优点：应用范围广，特别是在工程领域，采用不同的热敏电阻可实现超低温测量。
缺点：必须使用高速A/D转换器，系统复杂，成本高，而且还引入非线性误差，所不同的是通过软件修正。
方案二：采用DHT11温湿度传感器，该传感器采用单总线接口，能方便的与单片机通信。
测温范围从0°到+50°,测温精度为±2°，完全满足本设计的要求。
缺点：不能实现高温与低温测量。
从上各种因素，我们采用DHT11温湿度传感器方案。
2.2无线数据传送方案方案一：使用GSM模块。
GSM（公共数字移动通信网络）系统是基于在移动通信系统中的时分多址技术比较成熟，完美，最广泛使用的系统，该设计可用于发送短消息业务的温度数据。
优点：网络覆盖范围，实现远距离传输。
缺点：成本高，无法实现实时。
方案二：该采用蓝牙无线传输模块ATK-HC05-V11，它是一款高性能的主从一体蓝牙串口模块，可与各种电脑，蓝牙主机，手机，PDA，PSP和与蓝牙配对等智能终端，该模块支持很宽的范围的波特率：4800 - 1382400，模块是5V 或3.3V兼容单片上系统，可以很容易与您的产品连接。
非常灵活，使用方便，接口功能，支持的波特率TTL，3.3V/5V兼容的微控制器系统4800、9600、19200、38400、57600、115200、230400、460800、921600、1382400，具有主从一体，指令切换，默认为从机，带状态指示灯，带配对状态输出等特点，通信距离达到10M模块尺寸，工作电压为DC3.3V~5.0V，模块通过6个2.54mm间距的排针与外部连接间距引脚与外部连接模块和微控制器的连接只需要最低限度的四行可以：VCC，GND，TXD，RXD，VCC和GND为电源的模块，该模块被连接到微控制器的RXD TXD和RXD和TXD可以。
该模块是5V和3.3V的微控制器系统兼容，可以方便地连接到你的系统里面去，和ATK-HC05模块是非常紧凑的。
所以基于上述考虑，采用方案二。
2.3显示界面方案方案一：采用数字显示，优点：结构简单，成本低。
缺点：只能显示有限的测量点和符号。
方案二：采用LCD显示屏。
英文操作提示可以方便的人机交流。
多点温度值可同时显示，可以通过键盘或显示器浏览一个测量点的温度快速滚动。
本系统设计为多点温度采集情况，所以选择LCD显示。
3、系统总体设计3.1 系统总体分析无线温度数据采集系统是一个基于微控制器的RF无线温度检测装置，通过收购部分的温度设计，发送/接收的显示元件的温度采集部分由8线数字温度传感器，AT89C51单片机，电源电路的一部分，看门狗电路，复位电路，1602 LCD 电路，收集在单芯片处理在数字显示器上的温度数据，并传输到接收单元。
送无线传输的一部分ATK-HC05-V1.0模块集成了高频发射，高频接收，PLL合成，FSK调制，参量放大，功率放大，频道切换等功能，微控制器不能直接与沟通一无线模块，通过串行电路所需的数据传输，串口电路采用RS232串口通信电路，显示部分采用1602液晶显示屏，AT89C51单片机以及单片机的外围电路由独立按键电路，晶振电路，复位电路组成。
系统设计框图如下：图3.1.1发送模块系统框图图3.1.2接收模块系统框图3.2设计原理无线温度采集系统是一个基于蓝牙无线模块上的温度检测装置。
该系统由温度获取部分和发射器/接收器，以及显示芯片。
温度采集部分由温度传感器DHT11，单片机AT89C51，低功耗无线收发模块等组成，采用寄生电源VDD传感器和GND同样的方式，地面，温度传感器连接在P1.0口。
打开电源后，本系统由单片机AT89C51向单线数字温度传感器DHT11芯片发出指令进行测温根据DHT11的通讯协议，主机控制DHT11温度转换必须通过三个步骤完成：DHT11必须重新设置之前，每次读，写，一个成功的ROM命令后发送一个复位，最后一个命令发送的RAM，这样才能开展DDHT11预定的操作。
复位请求数据线下来的主CPU 500微秒，然后释放，等待约DHT11的信号后，收到了16到60微秒到240微秒60低脉冲存在的问题后，主CPU收到此信号表示成功复位。
在硬件上，使用寄生电源微控制器DHT11的连接，然后UDD，GND接地，I/O的微控制器连接到微控制器的I/O。
然后将数据传送给单片机AT89C51，8个数据传输两次，然后可以通过编程来从数字显示四个数据，因为有一个51单片机的全双工串行通信口，所以模块之间的微控制器和无线收发器的串行通信。
正负温度数据的第一序列，当前温度是与3后小数点。
