为了克服传统温度传感器的局限性,设计了一种基于单片机技术和无线通信技术的无线温度传感器。度传感器使用DS18B20数字温度计和NRF2401无线收发器芯片形成硬件平台,利用高增益天线并通过Enhanced ShockBurstTM收发器模式传输温度数据。验覆盖面积为200 m。
用传统温度传感器进行传统的多点温度测量经常会遇到复杂的布线问题,为了有效克服这种使用限制,我们设计了一种基于单片机技术的便捷无线温度传感器。无线通信技术。
线温度传感器的总体结构主要包括两部分:一是温度采集电路(图1),其包括温度采集模块,单片机和传输模块。线,其作用是测量温度并将测得的温度数据传输到主机;另一部分是温度信息处理电路(图2),由无线接收器模块,LCD显示器,固定数据存储器,按键和RS232接口组成。
的作用是收集所有温度信息,对其进行处理,显示和转换。移到PC。
编程DS18B20单环数字温度计由程序控制,仅需750毫秒即可将温度转换为12位数字字节。个DS18B20具有唯一的64位串行代码,该代码允许多个DS18B20在同一总线上共存,从而允许通过单个微控制器控制一个区域的温度采集。
DS18B20的外观和接口如图3和4所示。具有3个引脚,1个是GND馈送质量,2个是数字信号DQ的输入和输出引脚,DS18B20与微控制器通信。

过数据总线的两个方向;引脚3是外部VDD电源的输入端子。该系统中,温度采集电路和温度信息处理电路均使用单片机,并且将单片机作为控制的核心系统的。温度获取电路中,单片计算机的功耗高,并且在信息处理电路中,需要单片计算机的处理速度。于价格和电路设计方便性,采用了华邦W78E052。指令和引脚顺序与MCS51兼容,并且编程简单实用。
支持40 MHz的最大时钟,恒温阀芯宽电源电压范围(2.4 V〜5.5 V)和3.3 V电源,其IO端口可直接连接到DS18B20和NRF2401。于NRF2401模块的无线发送和接收距离与电路板的布局和布线密切相关,因此其DC电源必须尽可能靠近VDD引脚,并使用10uF钽电容去耦。避免接线,以免产生较长的电源痕迹。VSS直接连接到铜接地,并且每个VSS至少保证一个通孔。DS18B20默认情况下会发出12位数字,温度测量分辨率为0.0625,并以2的补码格式显示数据,其中最低的4位数字是十进制数字,最高的数字是十进制数字。标志。果温度为正温度,则将读数乘以0.0625可得出当前温度值;负温度必须转换为正值,然后再相乘。12位输出需要750 ms。果需要提高转换速度,恒温阀芯则可以选择减少输出位数。果是单芯片DS18B20,则在开始温度转换和临时存储操作控制程度时,可以忽略64位ROM地址匹配。NRF2401具有4种工作模式,即发送和接收模式,配置模式,待机模式和停止模式,可以使用PWR_UP寄存器,PRIM_RX寄存器和CE引脚来确定。中,有三种发送和接收模式:增强型ShockBurstTM,ShockBurstTM和直接发送和接收模式,发送和接收模式由设置字决定。4个方面进行配置:数据宽度(指示RF数据包中的数据位数),地址宽度(指示数据包的地址所占用的位数),地址,指的是接收方对象的地址,CRC检测,CRC控制码的生成和解码。度信息处理模块可以在两种模式下运行:自主模式和在线模式,这两种模式可以通过按键进行定义。独立模式下,将从每个温度采集模块收集的温度实时显示,并与预定义数据进行比较。果某个位置超出警报限值,则会启动相应的处理测量并生成警报。发。
在线模式下,模块通过RS232将收集的数据发送到主机,并执行主机发出的命令。验测量:无线温度传感器的车载天线在自由场中的数据传输距离可达40米,如果使用高增益天线,则控制距离可以增加到100米以上。
度测量误差为±1°C。果在发送端添加了功率放大器模块,并且在发送端添加了低噪声放大器模块控制范围可以进一步扩大。
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