基于单片机的远程多点无线温度数据传输系统开题报告
2021-08-08 09:34:05
全文总字数:1873字
1. 研究目的与意义
温度是与人们生活息息相关的物理量,所以对温度的监控和测量也成为生产过程中非常重要的技术要求。单片机具有集成度高,功能强大,体积小,使用方便,价格低等优点,被广泛应用。又随着移动通信需求和远程数据采集量的增加,有线传输成本越来越高,而且有线数据传输会受到很多环境,质量,功能等方面的限制,所以人们正逐渐认识到许多检测领域采用无线传输的必要性。基于以上原因,基于单片机的远程多点无线温度数据传输系统的设计具有广泛的应用前景和实际意义。这种由单片机,温度传感器,无线模块等组成的温度数据传输系统具有结构简单,价格低廉,工作可靠等优势,大大方便了人们的生产生活。
2. 国内外研究现状分析
温度在工业自动化,家电,环境保护和安全生产等方面都是最基本的监测参数之一,因此其检测装置也得到了进步和发展。例如美国生产的管缆热电阻温度传感器可测温度高达1000OC,精度0.5级,清华大学的光纤黑体腔温度传感器在4001300OC间灵敏度可达0.1OC。随着科技的进步和新材料的发现,新一代的温度传感器也在不断出现和完善,如利用核磁共振的温度检测器,激光温度传感器等诸多发展。智能温度传感器是在20世纪90年代中期问世的。它是微电子技术,计算机技术和自动测试技术的结晶。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器,它在硬件的基础上通过软件来实现测试功能。目前,国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。如由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器,能输出13位二进制数据,其分辨力高达0.03125OC,测温精度为正负0.2OC。此外新型智能温度传感器的功能也在不断增强。例如,DS1629型单线智能温度传感器增加了实时日历时钟,使其功能更加完善。DS1624还增加了存储功能,利用芯片内部256字节的E2PROM存储器,可存储用户的短信息。另外,智能温度传感器正从单通道向多通道发展,这就为研制和开发多路温度测控系统创造了良好的条件。
无线传输技术ZigBee是在工业自动化,家庭智能化和遥控监测领域对无线通讯和数据传输的需求日益增长的情况下应运而生的,它采用IEEE802.15.4协议,具有功耗低,成本低等特点,还可以方便的实现自动移动的AdHoc网络。目前市场上的RF芯片供应商主要还是TI,EMBER,FREESCAIE及JENNIC,国产厂商在这个方面仍然是空白。鉴于ZigBee技术在功耗,组网技术等方面的出色能力,受到各国政府,军方,科研机构和跨国公司的广泛关注和高度重视,随着其技术的发展,无线传感器网络将会逐渐的深入生活的各个方面。
3. 研究的基本内容与计划
本系统以一个单片机为控制核心,用另一个单片机作为下位机通过无线数据传输模块进行通信。采集温度,并显示温度值。
硬件设计:1硬件检测及放大电路2a/d转换电路:采用adc08093信号发射和接收电路4显示电路
软件设计:该无线远程测温系统的软件由发射程序和接收程序组成,发射程序将检测的温度模拟量转为数字量,通过单片机串行口输出送至射频发射模块。接收程序完成数据的接收和显示。温度检测中利用软件滤除方法来有效地消除偶然干扰,在远程通信中使用重复发送数据,即发送机将每个数据重复发送3次,接收机将3次收到的数据进行比较,如果接收的数据有3个相同则认为是有效数据,才将此数据显示,否则重新接收,这样既保证了数据传送的可靠性,又节约了系统成本。单片机通信采串行口工作模式2,波特率为2400bps。
计划:1查阅资料2013.3.012013.3.14
4. 研究创新点
在当代社会科学技术的迅猛发展以及人类对自然的不断深入探索下,一些人无法立足的恶劣环境以及相关工业,煤矿业,石油业,存储业等相关环境中的重要温度数据的采集和控制成为科学研究的重要课题。本研究以适应相关条件下的温度传感器为依托,以单片机为整个系统的处理和监控为核心,当需要采集人类无法立足的恶劣环境中的重要温度数据时,本系统可以通过媒介放置一块体积小,精度高的温度传感器去采集;在生产和存储环境中可以通过本系统来监测温度,当超过合适的环境温度时,发出警报,通知工作人员及时处理,控制温度以减少损失。本研究项目可以更好的服务于科研,提高生产效率,降低危险事故发生的几率,具有很强的现实意义。
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