□广西水利电力职业技术学院 幸 敏 宁爱民 龙祖连 倪 杰【摘 要】基于STC15F2K61S2单片机，实现对环境监控；该系统主要由nRF2401无线模块、SHT10温湿度传感器模块、烟雾传感器模块等组成；SHT10温湿度传感器模块和烟雾传感器时时监控环境的变化，再经过将nRF2401无线模块将检测的数据传回给单片机处理并在监控主机显示出相应的信息，若超过设定的温湿度值或气体浓度，就会发出声光报警，从而实现对环境的监控。【关键词】STC15F2K60S2 nRF2401 SHT10 烟雾传感器【中图分类号】 G 【文献标识码】A【文章编号】0450-9889（2014）07C-0190-03随着人们生活水平的不断提高，人们对环境的关注越来越高，尤其是一些温室大棚、养殖场、冷藏室等地方，能够时时了解这些地方的环境变化尤其重要。
基于nRF2401的RFID系统设计的开题报告
本开题报告旨在介绍基于nRF2401的RFID系统设计的研究，主要包括问题陈述、目标和研究方法等几个部分。
一、问题陈述
RFID（Radio Frequency Identification）是一种无线电识别技术，它提供了对物品的识别、跟踪和管理的无线解决方案，已广泛应用于工业、交通、医疗、物流等领域。RFID系统由标签、读写器和信息处理系统等组成，其中读写器是RFID系统的核心。在RFID系统中，读写器通过无线方式与标签进行通信，读取标签的存储信息。
目前，市场上的RFID读写器大多采用射频（RF）芯片作为关键部件，如NXP公司的MFRC522、MIFARE等射频芯片。然而，这些射频芯片在读写距离、抗干扰能力和功耗等方面存在一定的缺陷，往往会受到周围干扰信号的影响，导致读写效果不佳。因此，基于nRF2401的RFID系统设计具有重要的研究意义。
二、目标
针对现有RFID系统在读写距离、抗干扰能力和功耗等方面存在的问题，本研究的目标是：
1. 设计一种基于nRF2401的RFID系统。
2. 测试该RFID系统的读写距离、抗干扰能力和功耗等性能指标。
3. 分析该RFID系统的优缺点，探讨其在实际应用中的潜力和局限性。
三、研究方法
1. 设计RFID系统硬件电路。本研究将基于nRF2401芯片设计RFID系统的读写硬件电路，并结合射频天线、微控制器等组成完整的读写器。 2. 进行性能测试。通过实验室测试，测量RFID系统的读写距离、抗干扰能力和功耗等性能指标，并进行分析和比较。
3. 分析RFID系统的优缺点。通过对RFID系统硬件电路和性能测试结果的综合分析，探讨该系统在实际应用中的优缺点，提出改进措施和可行性建议。
四、预期成果
本研究的预期成果是，设计一种基于nRF2401的RFID系统，并测试其读写距离、抗干扰能力和功耗等性能指标。同时，分析该系统的优缺点，探讨其在实际应用中的潜力和局限性。该研究成果可为RFID系统的改进和应用提供科学依据和实践经验。
第 1 页 共 18 页 第一章 系统总体设计
第一节 引言
数据采集技术是信息科学的一个重要部分，广泛地应用到测量、监测、工业控制、诊断、科学试验等各个领域中。例如，当监测一些对人体有害的环境时，工作人员现场监测就可能对人的生命构成危害，这时我们可以采用测量站在线监测、工作人员在主控站查看数据的方式。
通信已经成为人类生活不可或缺的一部分。传统上，通信是由电线、电缆以及光缆等物质媒介来传输的，但随着通信事业的发展，传统的通信传输已经跟不上需求，这就需要一个新的传输方式来支持未来通信。无线数据传输，它不仅简单、方便而且还成本低廉，受到普遍欢迎，其开发的潜质也是有目共睹的。
第二节 系统方案
1.2.1设计任务
实现无线数据传输，利用温度传感器采集现场的温度，由模/数转换器ADC将现场模拟信号（即电压）转化成数字信号，送给微处理器处理，最后通过无线方式将数据发送给接收端进行处理。
1.2.2无线数据传输概述
一般的数字采集系统，是通过传感器将捕捉的现场信号转换为电信号，经模/数转换器ADC采样、量化、编码后，为成数字信号，存入数据存储器，或送给微处理器，或通过无线方式将数据发送给接收端进行处理。无线数据传输系统就是这样一套利用无线手段，将采集的数据由测量站发送到主控站的设备。在本系统中采用无线传输模组nRF2401A。
第 2 页 共 18 页 第三节 系统主要功能及组成
本系统由测量站和主控站两部分组成。测量站实时采集温度和电压，并将采集到的数据传送到主控站。主控站可以实时接收测量站的数据，并显示当前时间。
测量站的主要部分是STC89C52单片机及其控制的外围电路，其外围电路有检测部分和无线发射部分。此外，为了方便调试还增加了显示部分、串口和控制部分。测量站的硬件框图如图1-1所示：
STC89C52LEDADC0809MAX232nRF2401DS18B20电源按键LCD
图1-1 测量站框图
第 1 页 共 20 页 摘 要
当今，通过信息的采集、传输、处理和控制器作出相应的决策，进而实现对一定对象的监控和控制，是一个无论在民用、工业，还是军事领域，都被人们乐此不疲地研究着的热门技术。而信息传输的可靠性无疑是控制器作出正确决策的重要前提。
无线传输以其成本廉价、占用空间小、环境适应性好、扩展性好和设备维护上更容易实现等优点正在逐步越来越受到人们的青睐。RF24L01SE微功率无线通讯模块，采用Nordic公司的NRF24L01芯片，2.4G全球开发ISM频段免许可证使用，最高工作速率达2Mbps，125频道满足多点通信和跳频通信需要，体积小巧约31mm*17mm，尤其方便嵌入式开发与应用,高效GFSK调制，抗干扰能力强，特别适合无线音视频传输、工业控制领域等需要较大传输速率的无线通讯需求。
此外，采集到的信息和数据应能够使工作人员直观方便地读出，为此，配备质优价廉的显示设备成为必要。常用的显示设备有LED点阵和LCD液晶显示，而LCD液晶显示由于具有低功耗、显示功能强大和编程简单而很好地符合了人们节约能源的要求，LCD1602和LCD12864是LCD系列中比较常见的模块化产品，它们含有齐全的字库，亦可根据自己的要求取模显示特殊的符号，这两种产品分别只引出16和20个插针，使用方便。
关键词：无线传输 监控NRF24L01 工业控制LCD1602 LCD12864
目 录
一．系统简介 ................................................................................................................................... 3 第 2 页 共 20 页 二．STC89C54RD+单片机 ............................................................................................................. 3
基于nRF24L01智能环境监测系统设计
杨江;高红亮;梅扬
【期刊名称】《自动化技术与应用》
【年(卷),期】2014(33)2
【摘 要】本文是基于短距离无线收发nRF24L01芯片,温湿度传感器DHTll以及单片数字照度传感器BH1750模块,以低功耗、通用性强的单片机STC89C52为微控制器,设计的一套满足实际应用需求的无线传感器网络环境监测系统.实践证明,该系统能对室内环境进行实时监测,而且只需对终端节点进行扩展就可应用于不同场合,相对于传统常规有线传感器监测系统和已有的无线传感器网络监测系统具有成本低、易布置、扩展性强、低功耗等优点,具有较高的实用价值.
【总页数】5页(P116-120)
【作 者】杨江;高红亮;梅扬
【作者单位】湖北师范学院机电与控制工程学院,湖北黄石435002;湖北师范学院机电与控制工程学院,湖北黄石435002;湖北师范学院机电与控制工程学院,湖北黄石435002
【正文语种】中 文
【中图分类】TP277.2
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