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百度地图指路AED不只救命更是唤醒人性的公益..

? 2018-09-20 17:11 ? 次阅读

随着信息科学与微电子技术的发展,温度的监控可以利用现代技术使其实现自动化和智能化。多路无线温度监控系统就是朝着这一目标进行设计的。本次设计要求利用单片机及无线传输模块实现无线温度监测系统,实现温控范围调节及其超温范围报警。

1技术要点

由于本系统是一个实时监控的系统,对温度的采集控制是实时的,所以温度采集的时间间隔,数据发送接收的时间差,单片机与PC机之间数据的传送速度以及上位机程序对数据的分析处理是本系统的关键。通过对温度传感器,无线模块的优化选择,实现单片机与PC机通过高速USB接口进行通信及对上位机代码的优化实现本系统的实时监控功能,同时还要考虑的是温度传感器的各个参数,无线模块的参数,以及硬件电路的优化搭建问题。

2硬件及软件设计

为了使系统能够最优化的工作,系统的硬件器件选择将是十分重要的问题。

(1)温度传感器的选用

系统是做温度监控的,首要的工作就是如何选取温度传感器,正确的选择温度传感器对系统的性能和价格有着重大的影响。就温度传感器的温度测量范围、精度、响应时间、稳定性、线性度和灵敏度。等几个因素的比较分析,本系统选用的是美国DALLAS半导体公司生产的DS18B20温度传感器。选用该传感器的原因有:①DS18B20与微处理器仅需要一条线即可实现双向通讯,简化连接难度;②无需其他的AD转化器件,降低成本,也减少了硬件制板的费用;③可供使用电压范围大:3.0V到5.5V都可以使用,器件的功耗较低;④测温分辨率高,最高可达0.125度,便于温度精确控制;⑤支持多点测试,多个DS18B20可以并联在一根线上,实现多点测温。

(2)无线模块的选用

本系统是多点监控,同时他的数据传输是通过无线传输的,所以无线传输模块的需要支持多点的数据的传送。考虑稳定性,传输数据的速度,错误率等方面,本系统选用的是NRF905无线数据传输模块,选择该模块的原因有:①433MHZ开放ISM频段免许可证使用,无需额外申请频段;②传输速率高,最高数据传输速率可达50KB,满足实时监控的需要;③自带有CRC纠错功能,抗干扰能力强。所需电压仅3.3V,功耗低;④125个频道,支持多点通信,满足系统多点监控的需要。

(3)主控芯片选用

ATmega16是ATMEL公司推出的一款基于AVRRISC构架的低功耗CMOS的8位单片机。ATmega16在16MHz时有16MIPS的运算速度,具有两周期硬件乘法器,从而使得设计人员可以在功耗和执行速度之间取得平衡,且非易失性程序和数据存储器资源较大能满足程序代码设计需要。外设资源丰富:2个具有独立预分频器和比较器功能的8位定时/计数器;一个独立预分频器和比较/捕捉功能的16位定时/计数器;支持4路PWM输出、8路10位ADC。支持TWI接口、USART、SPI接口多机通信满足扩展功能的需要。

(4)其他外围器件

USB与PC机通信中USB控制芯片PDUSBD12,显示模块1602,报警蜂鸣器等。

2.1系统的硬件连接方法

硬件方面主要由两部分组成,温度采集发送部分和数据接受分析控制部分。

2.1.1温度采集发送部分

主要的连接器件有NRF905无线数据传输模块,DS18B20温度传感器采集模块,1602显示模块,报警模块,及温度异常处理模块。其连接方法如图1所示。主控芯片M16通过SPI总线协议向无线模块发送配置信息,使其工作初始化。温度传感器与M16的连接使用的是单总线协议,来采集温度。显示芯片1602来显示采集到得温度,同时使用蜂鸣器作为报警装置,当温度有异常时单片机会控制加热设备或降温设备来对异常进行处理。

2.1.2数据接收分析控制部分

主要的连接器件有无线数据传输模块,USB传送模块,和PC机构成。其电路连接如图2所示。同样主控芯片M16通过SPI总线协议向无线模块发送配置信息,使其工作初始化。接收到温度后通过PDUSBD12芯片利用USB协议将数据发送到PC机上,可以直接在VC界面上显示。PC机可以自动分析数据是否存在异常,当存在异常时,PC发送控制信号来远程控制加热或降温设备对异常进行处理,同时发出报警信号,这样可以将危险降到最低,实现自动化与智能化。

利用单片机远程控制设计的无线温度监测系统

图1数据采集与发送图2数据接收与分析

2.2软件程序的设计

由于系统由两个模块构成,所以软件程序的设计也分为温度采集发送模块程序设计和数据接受分析控制模块程序设计。

2.2.1温度采集发送模块

主要需要设计的程序有NRF905的内部寄存器配置,温度传感器温度采集程序,液晶显示模块程序,报警系统程序。程序流程图如图3:

利用单片机远程控制设计的无线温度监测系统

图3主程序流程图

2.2.2数据接受分析控制模块

主要需要设计的程序有NRF905的内部寄存器配置,USB模块的驱动编写,上位机程序的建立,由于篇幅有限,源代码及流程图不再给出。

3系统的工作流程

本系统主要由两个模块组成,温度采集发送模块和数据接收监控模块。

3.1数据采集发送模块

该模块的主要功能是采集温度和发送数据。主控单片机发出命令开始有DS18B20进行温度采集,温度传感器将采集到的温度传回主控芯片,在1602上进行显示,然后主控芯片通过SPI总线将数据传送给无线发送模块NRF905,由无线发送模块将数据发送出去。同时主控芯片会检测温度是否异常,当温度出现异常时会发出报警信号,同时启动异常处理模块。

具体工作流程如图4:

利用单片机远程控制设计的无线温度监测系统

图4采集发送模块工作流程

3.2数据接收监控模块

该模块的主要功能是接收和处理数据,由单片机控制无线模块接收数据,同时控制USB模块将数据发送到PC机上去,PC机接收到温度后会对温度进行分析处理,当温度由异常时,会发出报警信号,同时通过将控制指令发送至单片机,通过无线模块来远程控制异常处理模块执行工作,从而实现异常自动处理和双报警,从而最大限度的确保被监控地的预警和安全。具体工作流程如图5:

利用单片机远程控制设计的无线温度监测系统

图5接受监控模块工作流程

4结语

对本系统进行远距离具体温度测试有,经数据对比发现实地温度采集与上位机显示数据完全吻合,且能实现实时温度监控。同时可以通过PC机对单片机进行远程控制,性能稳定。

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发表于 2018-09-20 11:28 ? 1021次阅读
如何利用示波器实现远程控制(附详细步骤)

用于除法运算的运行时ABI辅助方法过载

SAMC21(一款 Cortex-M0+ MCU)非常适合需要数学计算的应用。SAMC21 MCU...

发表于 2018-09-20 09:25 ? 968次阅读
用于除法运算的运行时ABI辅助方法过载

浅谈遥控模块的使用说明 电动窗遥控模块功能详解

模块必须用信号调制才能正常工作,常见的固定码编码器件如PT2262/2272,只要直接连接即可,非常...

发表于 2018-09-20 16:09 ? 130次阅读
浅谈遥控模块的使用说明 电动窗遥控模块功能详解

在单片机中,C语言的数据存储与程序编写需要哪些基...

一、五大内存分区 内存分成5个区,它们分别是堆、栈、自由存储区、全局/静态存储区和常量存储区。

发表于 2018-09-20 19:41 ? 538次阅读
在单片机中,C语言的数据存储与程序编写需要哪些基...

一文教你制作AT单片机的串口ISP下载线

先说一下两种单片机下载程序是要用到的引脚:STC的下载引脚为P3.0、P3.1,也就是RXD和TXD...

发表于 2018-09-20 14:30 ? 487次阅读
一文教你制作AT单片机的串口ISP下载线

PLC与单片机有什么不同

PLC是应用单片机构成的比较成熟的控制系统,是已经调试成熟稳定的单片机应用系统的产品。有较强的通用性...

发表于 2018-09-20 14:11 ? 234次阅读
PLC与单片机有什么不同

一文教你用51单片机做蓝牙开关

首先是蓝牙APP, 易安卓编写的,说编写其实我只是修改了其中的一些内容,两张界面和代码截图,非常简单...

发表于 2018-09-20 08:38 ? 1021次阅读
一文教你用51单片机做蓝牙开关

一文教你避免单片机熔丝位锁死

初学AVR的人难免会碰到心爱的单片机熔丝位锁死,直接罢工的烦恼。绝大部分情况是我们的工作时钟源设置错...

发表于 2018-09-20 09:46 ? 371次阅读
一文教你避免单片机熔丝位锁死

一文看懂单片机与PLC程序设计的区别

单片机与PLC编程的区别 单片机与PLC的程序设计有很大的区别,单片机的全部程序都是用户设计的,PL...

发表于 2018-09-20 07:39 ? 477次阅读
一文看懂单片机与PLC程序设计的区别

单片机设计经验总结(干扰抑制元件及抗干扰能力的主...

单片机设计要注意的事项总结 1.降低外时钟频率 外时钟是高频的噪声源,除能引起对本应用系统的干扰之外...

发表于 2018-09-20 07:27 ? 500次阅读
单片机设计经验总结(干扰抑制元件及抗干扰能力的主...

新手学习单片机的首选:51单片机

学什么单片机最有前途? 这是单片机初学者经常问的问题。对于这个问题,我想没有人敢下定论。因为每一种单...

发表于 2018-09-20 07:21 ? 466次阅读
新手学习单片机的首选:51单片机

51单片机指令助记符及其相关符号的记忆方法

增量 INC-Incremect减量 DNC-Decrement短转移 SJMP-Short jum...

发表于 2018-09-20 08:03 ? 420次阅读
51单片机指令助记符及其相关符号的记忆方法

跑马灯和流水灯的区别是什么?单片机如何控制LED...

弄清楚跑马灯的显示状态后可以开始进行设计了, 在日常的跑马灯设计电路中LED灯一般接为这两种形式...

发表于 2018-09-20 16:24 ? 494次阅读
跑马灯和流水灯的区别是什么?单片机如何控制LED...

单片机和嵌入式的概念

发表于 2018-09-20 11:21 ? 198次阅读
单片机和嵌入式的概念

水质监测系统解决方案

发表于 2018-09-20 10:59 ? 112次阅读
水质监测系统解决方案

智能温室监测系统解决方案

发表于 2018-09-20 10:59 ? 281次阅读
智能温室监测系统解决方案

基于AT89C51单片机下的引脚说明及引脚图

AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单...

发表于 2018-09-20 14:56 ? 679次阅读
基于AT89C51单片机下的引脚说明及引脚图

单片机想入门应该怎么学?请记住以下几点

单片机应用的核心技术是什么?是按键,数码管,流水灯,串口。是它们的程序框架。按键和数码管是输入是...

发表于 2018-09-20 14:34 ? 851次阅读
单片机想入门应该怎么学?请记住以下几点

基于单片机下Watchdog之浅析

单片机的watchdog一般都有两个,一个是独立看门狗IWDG,一个是窗口看门狗WWDG。

发表于 2018-09-20 14:19 ? 470次阅读
基于单片机下Watchdog之浅析

基于单片机读取外部电压ADC阻抗匹配问题之浅析

单片机的基准电压一般为3.3V,如果外部信号超过了AD测量范围,可以采用电阻分压的方法,但是要注意阻...

发表于 2018-09-20 08:34 ? 809次阅读
基于单片机读取外部电压ADC阻抗匹配问题之浅析

uCOS-II的介绍和uCOS-II在单片机使用...

早在20世纪60年代,就已经有人开始研究和开发嵌入式操作系统。但直到最近,它才在国内被越来越多的提及...

发表于 2018-09-20 15:53 ? 641次阅读
uCOS-II的介绍和uCOS-II在单片机使用...

基于STM32单片机SPWM逆变电源模块的详细资...

本模块可以将4.5V到35V的直流输入电压转换成±4.5V-±35V的交流电压,模块采用STM32F...

发表于 2018-09-20 15:35 ? 855次阅读
基于STM32单片机SPWM逆变电源模块的详细资...

AVR单片机十日通:关于中断及中断键盘应用的介绍...

欣世纪电子阿迪老师单片机系列视频教程之《AVR单片机十日通》,这是第六日:中断及中断键盘应用,非常重...

发表于 2018-09-20 11:39 ? 299次阅读
AVR单片机十日通:关于中断及中断键盘应用的介绍...

基于51单片机下红外遥控小车程序原理

下面是一款Android手机通过蓝牙模块与单片机通信单片机程序,单片机可以使用以下51单片机:AT8...

发表于 2018-09-20 08:31 ? 1240次阅读
基于51单片机下红外遥控小车程序原理

基于Atmel AVR单片机的无线图像侦检系统设...

2011 ATMEL AVR 校园设计大赛--基于Atmel AVR单片机的无线图像侦检系统

发表于 2018-09-20 05:08 ? 296次阅读
基于Atmel AVR单片机的无线图像侦检系统设...

单片机调试方法浅析

其电路很简单,一个LED通过限流电阻接到VCC电源。I/O设置为输出方式。我们可以用下面的宏来定义L...

发表于 2018-09-20 16:02 ? 569次阅读
单片机调试方法浅析

基于STC单片机发热、复位问题之浅析

最近有个项目,需要一个继电器,接收到低电平就动作,用的STC15W104、使用的市面上的开关电源5V...

发表于 2018-09-20 15:09 ? 422次阅读
基于STC单片机发热、复位问题之浅析

模拟电路、传统数字电路与单片机有什么区别

相比较于模拟电路的误差,数字电路精确度得到很大的提高,单片机本质上也是数字电路,但与我们平常所说的传...

发表于 2018-09-20 14:04 ? 690次阅读
模拟电路、传统数字电路与单片机有什么区别

STM32F103系列单片机最实用看门狗的详细资...

事情很简单先前做的一款采集数据的产品不知道为何异常,陷入死循环然后“死机”,分析了很多次,没发现原因...

发表于 2018-09-20 10:16 ? 540次阅读
STM32F103系列单片机最实用看门狗的详细资...

晶振电路中为什么用22pf或30pf的电容

有些用于工控的项目,建议不要用无源晶振的方法来起振,而是直接接有源晶振。也是主要由于无源晶振需要起振...

发表于 2018-09-20 09:29 ? 1589次阅读
晶振电路中为什么用22pf或30pf的电容

七种复位电路的介绍和复位电路几种设计详细概述

复位源是导致单片机内部复位操作的源泉,大致可分为七种:上电复位(POR)﹑人工复位(MRST)﹑电源...

发表于 2018-09-20 18:45 ? 695次阅读
七种复位电路的介绍和复位电路几种设计详细概述
熊黛林情变后狂购物强颜欢笑 Lucas成王晶秘密武器 “万达影夜上影节发片单 霍比特人2 曝光反派“蜥蜴 胡夏呆萌尼坤评孟佳“bad 北京台抗战电视剧正常播放 港姐冠军 生情 菲林
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