【正文】 RM, signal acquisition module uses LM35 temperature sensor, wireless transceiver module uses the nrf2401 wireless transceiver produced by YunJia technology pany. The system acquires realtime temperature data through the LM35。 無線溫度采集系統(tǒng)主要由溫度信號采集模塊、核心控制模塊、無線收發(fā)模塊、供電模塊組成。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體，均已在文中以明確方式標明。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 簽名： 日期： 20xx 年 06 月 09 日 關(guān)于論文使用授權(quán)的說明 本學(xué)位論文作者完全了解成都信息工程學(xué)院有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，有權(quán)保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù) 印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。 分類號： TN92 U D C： D10621408（ 20xx） 04340 密 級：公 開 編 號： 20xx021174 成都信息工程學(xué)院 學(xué)位論文 基于 LPC2103 和無線收發(fā)模塊的溫度采集系統(tǒng) 設(shè)計 論文作者姓名： 申請學(xué)位專業(yè)： 電子信息工程 申請學(xué)位類別： 工學(xué) 學(xué)士 指導(dǎo)教師姓名（職稱）： 論文提交日期： 獨 創(chuàng) 性 聲 明 本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在 導(dǎo)師指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的研究成果。本人授權(quán)成都信息工程學(xué)院可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收 集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)校可以采用影印、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 第 III 頁 共 20 頁 基于 LPC2103 和無線收發(fā)模塊的溫度采集系統(tǒng) 設(shè)計 摘 要 在工農(nóng)業(yè)領(lǐng)域和日常生活中，溫度是最常用的參數(shù)之一。 無線溫度采集系統(tǒng)的核心采用 ARM 公 司推出的 LPC2103 嵌入式微處理器，信號采集模塊選用溫度傳感器 LM35，無線收發(fā)模塊選用云佳科技公司生產(chǎn)的nrf24L01 無線收發(fā)模塊。 Use function initializes the register of LPC2103, and sent the temperature data to nrf2401 wireless transceiver module through the SPI serial interface. When nrf2401 wireless transceiver module receives data, it will send data to the LPC2103,then LPC2103 will processing the data, and munication with PC through the UART serial interface, the last temperature will be displayed in the PC. The system has a long distance transfer, testing accuracy, high efficiency. It can reflect the realtime temperature quickly. If we need to collection temperature in industry, agriculture or household, it could play an important role. Key words： temperature acquisition。對于不同生產(chǎn)情況和工藝要求下的溫度控制，所采用的加熱方式，選用的燃料，控制方案也有所不同。因而 ,設(shè)計可靠且實用的溫度采集系統(tǒng)顯得非常重要。各種總線技術(shù)，局域網(wǎng)技術(shù)等有線網(wǎng)絡(luò)的使用的確給人們的生產(chǎn)和生活帶來了便利，改變了我們的生活，對社會的發(fā)展起到了極大的推動作用。在溫度控制系統(tǒng)中，單片機更是起到了不可替代的核心作用。 無線數(shù)據(jù)采集特別適用于復(fù)雜地形條件、高腐蝕性、建筑群、爆炸等場合，或者被采集對象是運動、旋轉(zhuǎn)等情況。 溫度作為一個重要的物理量，是工業(yè)生產(chǎn)過程中最普遍、最重要的工藝參數(shù)之一。 3 本文的主要任務(wù)及結(jié)構(gòu) 本論文所完成的任務(wù)是對基于 LPC2103和無線收發(fā)模塊的溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計方法進行研究， 從實際需要出發(fā)，并從性能、價格等因素考慮，對主要元器件進行了選型 ，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計出了一個新型無線溫度采集系統(tǒng)，并且進行軟硬件的調(diào)試和制作，最終完成 具有體積小、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定可靠、使用靈活等優(yōu)點 的作品， 可以很好地應(yīng)用在無線 數(shù)據(jù)采集及其它短距離無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊?，本論文在總體結(jié)構(gòu)上共分為 5章。 第 4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ， 本章 主要介紹了無線溫度采集系統(tǒng)的主要程序部分的代碼及思路 。 LPC2103 簡介 LPC2103 是基于一個支持實時仿真的 32 位 ARM7 TDMIS CPU 的微控制器，并帶有 32KB 的高速 Flash 存儲器。 5 較小的 LQFP48 封裝和很低的功耗使 LPC2103 特別適用于訪問控制和 POS 機等小型應(yīng)用中；由于內(nèi)置了寬范圍的串行通信接口（ 2 個 UART、 SPI、 I2C 總線）和 8KB 的片內(nèi) SRAM，他們也 非常適合于通信網(wǎng)關(guān)和協(xié)議轉(zhuǎn)換器。 圖 22 周立功 LPC2103 核心板電路圖 圖 23 中詳細介紹了本系統(tǒng)在設(shè)計與制作過程中所使用到的 LPC2103 核心板，該核心板將 48 個管腳的 LPC2103 芯片制作為直插式的電路板，方便在調(diào)試中拆卸與安裝，能夠保護芯片，延長使用壽命 。隨著國內(nèi)外科技的發(fā)展，溫度測量技術(shù)不斷提高。代替它的有填充酒精、煤油等玻璃溫度計和利用金屬不同的膨脹系數(shù)制成的金屬片溫度計，它們的缺點都是測量精度很低。熱電偶具有結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、測量范圍寬、精度高、熱慣性小等特點。其中電阻測溫元件是利用感溫元件的電阻隨溫度變化的性質(zhì)，將電阻的變化值用顯示儀表反映出來，達到測溫的目的。熱輻射高溫計通常分為單色輻射高溫計和全輻射高溫計。近年發(fā)展起來的聲學(xué)溫度檢測技術(shù)，可以對爐內(nèi)的煙氣溫度測量值和火焰分布在線檢測，判斷爐的燃燒狀況，進行實時調(diào)節(jié)和控制。由此制成的這類器件的優(yōu)點是在 7 50℃ ~+150℃范圍內(nèi)有良好的特性，體積小、響應(yīng)時間快、價格低。檢測精度在177。用氦氖激光源的激光作反射 計，可測很高的溫度，精度達 ℃；用激光干涉和散射原理制作的溫度檢測器可測量更高的溫度，上限可達 +3000℃，專門用于核聚變研究，但在工業(yè)上應(yīng)用還需進一步開發(fā)和實驗。它的缺點是線性不好，冷端需要溫度補償。但是受半導(dǎo)體器件本身限制，數(shù)字式傳感器還存在一些不足。由于它采用內(nèi)部 補償 ，所以輸出可以從 0℃ 開始 。這 么小的電流也使得該芯片在某些應(yīng)用中特別適合，比如在 電池 供電的場合中，輸出可以由第三個引腳取出，根本無需校準。 以上列出了五種常用的無線通信方式，這些通信方式各有優(yōu)點，各有不同的適用范圍，下面針對它們的使用范圍和各自特點進行比較。 藍牙 (Blue Tooth)技術(shù)專門為近距離無線數(shù)據(jù)傳輸而設(shè)計，其有效傳輸距離為10米，傳輸速率為 10M。 基于嵌入式 的 射頻無線收發(fā)的無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)是近幾年發(fā)展起來的一種無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，其核心技術(shù)是 無線收發(fā)技術(shù) 。通過無線射頻收發(fā)一體型芯片與單片機或 DSP 的結(jié)合使用，再在數(shù)據(jù)傳輸過程中配合先進的通訊協(xié)議數(shù)據(jù)處理算法實現(xiàn)糾錯、校驗以及加密等 功能，可滿足無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆?基于價格、體積、抗干 擾能力、功耗等方面的考慮，本設(shè)計使用的是云佳科技公司的nrf24L01 無線收發(fā)模塊。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計 無線收發(fā)模塊驅(qū)動程序 由于 ARM 的引腳均是多功能復(fù)用，因此，需要先按照圖 33 的硬件連接，設(shè)置 ， ， 的功能，設(shè)置方法如下： void ioset() { PINSEL0 = (PINSEL0 amp。 PINSEL1 |= 316。 // 設(shè)置 SPI 時鐘分頻 SPI_SPCR = 0 3 | // CPHA = 0 第一個時鐘采樣 0 4 | // CPOL = 1， SCK 低有效 1 5 | // MSTR = 1，設(shè)置為主模式 0 6 | // LSBF = 0， SPI 傳輸 MSB 在先 13 0 7 。 //SPI 初始化 Timer0Init()。 if (tf==1) { nRF24L01_TxPacket(TxBuf)。 } 15 接收 端程序 UART串 口 初 始 化SPI初 始 化接 收 溫 度 數(shù) 據(jù)提 取 有 效 值將 溫 度 數(shù) 據(jù) 發(fā) 送給 上 位 機IO口 初 始 化開 始 圖 42 接收端流程圖 該部分的主要作用是將接收到的溫度數(shù)據(jù)傳送給上位機，方便觀察結(jié)果； 首先定義一個 八位 數(shù)組 RxBuf 用來存放接收到的數(shù)據(jù) ，然后進行 IO 口初始化、 SPI初始化、 UART 串口通訊初始化；當 nrf24L01 接收到數(shù)據(jù)的時候，會將數(shù)據(jù)發(fā)送給 LPC2103 存儲在 RxBuf 中 ，首先 我們 通過 數(shù)組的 第一位來判斷這個溫度數(shù)據(jù)是哪一個發(fā)送端采集到的數(shù)據(jù) ；然后將后面 兩個 8 位的溫度數(shù)據(jù)組合為一個 16 位的溫度數(shù)據(jù)，由于此時這個溫度數(shù)據(jù)還是一個電壓值，我們將其根據(jù) LM35 的溫度公式轉(zhuǎn)換為溫度值，然后將其通過 UART 傳送給上位機觀察結(jié)果 ；實現(xiàn)這部分功能的部分代碼如下： int main(void) { uint8 RxBuf[20]。 //SPI 初始化 Delay(1000)。 //T（ ℃ ） = V（ mv） / 10 （ 31） if(RxBuf[0] == 0x01) //判斷起始位，如果是 01，則為第一塊發(fā)送板的數(shù)據(jù) { DelayNS(10)。 } 5 系統(tǒng)調(diào)試 調(diào)試方法 硬件部分的調(diào)試，從焊接部分開始，首先焊接電源部分，將開關(guān)、電源接口、 等焊接好后打開電源，如果電源指示燈亮了，就用 萬用表測試各點電壓，如果 的輸出沒有問題，就可以接下來焊接 電壓電源的部分，焊接完成好后，再測試 電壓的輸出，如果沒有問題，那么電源部分就完成了，這里要注意的一點就是要把電源部分全部焊完再測試，我一開始調(diào)試的時候就是因為少