【正文】 論文） 17 統(tǒng)調(diào)試以及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和控制，通過(guò)上位機(jī)本身的串行口進(jìn)行通信?？梢员ＷC轉(zhuǎn)換精度，同時(shí)再總線上理論可以接多個(gè) DS15B20傳感器， 組成的溫度采集系統(tǒng)。 本系統(tǒng)的硬件電路 電源部分 ＋ 5V電源，采用的電源電路如圖 35 所示。 其它外圍電路 1. 復(fù)位電路：在單片機(jī)的 RST 引腳引入高電平并保持 2 個(gè)機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作。 CE：使能發(fā)射或接收 。 芯片的引腳排列如圖 33所示 圖 33 nRF24L01芯片引腳圖 主機(jī)初始化脈沖 DS18B20 芯片響應(yīng)脈沖 DS18B20芯片準(zhǔn)備好 DS18B20 芯片完成其他功能 主機(jī)儲(chǔ)存器指令 主機(jī) ROM 指令 否 朱野：基于無(wú)線傳感網(wǎng) 絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng) 12 ： GFSK 調(diào)制： 硬件集成 OSI 鏈路層 。 a．初始化： DS18B20 所有的數(shù)據(jù)交換都由一個(gè)初始化序列開(kāi)始。 ④ EA/Vpp:內(nèi)外 ROM 選擇 /片內(nèi) EPROM 編程電源。 定時(shí) /計(jì)數(shù)器：兩個(gè) 16位的可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器。 綜上所述，本無(wú)線溫度控制系統(tǒng)以及主控部分都采用方案二。 2． 3 系統(tǒng) 方案 的 選擇 方案一： 此方案采用 PC 機(jī)實(shí)現(xiàn)。原理圖如圖 22 所示。浙江大學(xué)現(xiàn)代控制工程研究所成立了“無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)驗(yàn)室 ，聯(lián)合相關(guān)單 位專(zhuān)門(mén)從事面向無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的分布自治系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)及協(xié)調(diào)控制理論方面的研究。 2021年美國(guó) BEA系統(tǒng)公司為提高美軍的電子戰(zhàn)能力 而研發(fā)的“狼群 地面無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個(gè)典型的無(wú)線傳感器電磁信號(hào)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，它具有多功能電子戰(zhàn)能力，不僅可以監(jiān)聽(tīng)地方雷達(dá)和通信，分析地方的網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)，還可干擾敵方發(fā)射機(jī)或用算法包來(lái)滲透敵方的計(jì)算機(jī)。 在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)傳輸具有很強(qiáng)的方向 性。 傳感器網(wǎng)絡(luò)中的傳感器傳輸速率低 1，通信距離近 j一般只有幾十到幾百米 a由于傳感器往往工作在環(huán)境惡劣地區(qū)，更多地受到高山、建筑物、障礙物等地勢(shì)地貌以及風(fēng)雨雷 電、潮濕、水浸等自然環(huán)境的影響，一方面造成傳感器間的通信不可靠，另一方面可能使傳感器出現(xiàn)故障、甚至損壞嘲。 根據(jù)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的要求和設(shè)計(jì)需要本次論文設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)辦 辦公室溫度 的實(shí)時(shí)監(jiān)控。 朱野：基于無(wú)線傳感網(wǎng) 絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng) 2 第 1 章 緒 論 課題研究的目的和意義 目前，在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集和無(wú)線溫度采集系統(tǒng)中，要 使用大量的基于不同物理機(jī)制的傳感器，且監(jiān)控和采集的對(duì)象多而分散。 smart home 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） III 目 錄 引言 ............................................................... 1 第 1 章 緒論 ......................................................... 2 課題研究的目的和意義 ................................................ 2 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀 ........................................ 2 課題研究的主要內(nèi)容 .................................................. 4 第 2 章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) ................................................. 5 2． 1 系統(tǒng)方案的論證 ..................................................... 5 2． 2 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)原則 ................................................... 6 2． 3 系統(tǒng)方案的 選擇 ..................................................... 6 第 3 章 系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì) ............................................ 8 系統(tǒng)電路主要硬件元件介紹 ............................................ 8 本系統(tǒng)的硬件電路 ................................................... 13 單片機(jī)串口電路設(shè)計(jì) ................................................. 16 溫度控制電路設(shè)計(jì) ................................................... 17 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ................................................ 19 按鍵處理程序設(shè)計(jì) ................................................... 19 液晶顯示程序設(shè)計(jì) ................................................... 20 溫度采集程序設(shè)計(jì) ................................................... 20 報(bào)警處理程序設(shè)計(jì) ................................................... 20 發(fā)射端主程序設(shè)計(jì) ................................................... 21 接收端主程序設(shè)計(jì) ................................................... 23 結(jié)論與展望 ......................................................... 24 致謝 .............................................................. 25 參考文獻(xiàn) .......................................................... 26 附錄 A基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)發(fā)射模 塊電路 .................. 27 附錄 B 基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)接收模塊的 硬件原理圖 .............. 28 附錄 C 系統(tǒng)軟件程序 ................................................ 29 附錄 D 參考文獻(xiàn)摘要 ................................................ 44 附錄 E 引用外文文獻(xiàn)及翻譯 .......................................... 47 朱野：基于無(wú)線傳感網(wǎng) 絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng) IV 插圖清單 圖 21方案一原理框圖 .......................................................... 5 圖 22方案二原理框圖 .......................................................... 6 圖 23本系統(tǒng)采用的電路方案框圖 ................................................. 7 圖 31 DS18B20引腳分布圖 ....................................................... 9 圖 32 D18B20工作原理圖 ....................................................... 11 圖 33 nRF24L01芯片引腳圖 ..................................................... 11 圖 34 晶振電路 ............................................................... 13 圖 35電源電路 ............................................................... 13 圖 36 3v電源電路 ............................................................ 13 圖 37 8051單片機(jī)基本電路 ..................................................... 14 圖 38測(cè)溫電路電路圖 ......................................................... 14 圖 39 報(bào)警電路 ............................................................... 15 圖 310按鍵電路 .............................................................. 15 圖 311 LCD1602液晶顯示模塊電路圖 ............................................. 16 圖 312 nrf24L01無(wú)線傳輸電路 .................................................. 16 圖 313 電平轉(zhuǎn)換電路原理圖 .................................................... 17 圖 314溫度控制電路圖 ........................................................ 18 圖 41按鍵處理子程序流程圖 .................................................... 19 圖 42 DS18B20溫度讀取過(guò)程流程圖 .............................................. 20 圖 43發(fā)射端主要程序流程圖 .................................................... 22 表格清單 表 31 DS18B20詳細(xì) 引腳功能描述 ................................................ 9 表 32 ROM的內(nèi)存指令 ......................................................... 10 安徽工程大學(xué)機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 引 言 目前 , 國(guó)外的一些發(fā)達(dá)國(guó)家雖然有一部分先進(jìn)的無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng) , 由于環(huán)境﹑成本等原因 , 并不適合我國(guó)的實(shí)際情況。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是由一組傳感器以 Ad Hoc 方式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其目的是協(xié)調(diào)地感知、采集和處理網(wǎng)絡(luò)覆蓋的地理區(qū)域中感知對(duì)象的信息，并發(fā)布給監(jiān)控 者。在信息采集及處理的過(guò)程中，涉及到了基于嵌入式系統(tǒng)及面向片上系統(tǒng)的平臺(tái)設(shè)計(jì)，基于微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù) (MEMS)的傳感器研發(fā)，針對(duì)分布式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘及隊(duì)列數(shù)據(jù)處理，以及具有自適應(yīng)組網(wǎng)和自主路由的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其安全問(wèn)題。采用多跳對(duì)等的通信方式 ,將具有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元及通信模塊的大量智能節(jié)點(diǎn)散布在感知區(qū)域 , 節(jié)點(diǎn)以自組方式形成網(wǎng)絡(luò) , 能夠協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測(cè)對(duì)象信息并處理、傳送到需要的用戶(hù) , 具有自治、自適應(yīng)等智能屬性。因此，通過(guò)無(wú)線通信的方式傳遞數(shù)據(jù)是一種較為理想的選擇，它與有線方式相比主要有成本低、攜帶方便、布線安裝簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，特別適用于遠(yuǎn)程多點(diǎn)無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)。 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀 無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò) 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)是大量的靜止或移動(dòng)的傳感器以 自組織 和 多跳 的方式構(gòu)成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，其目的是協(xié)作地感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋地理區(qū)域內(nèi)感知對(duì)象的監(jiān)測(cè)信息，并報(bào)告給用戶(hù)。 (3)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)易變化，具有自組織能力。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究及發(fā)展現(xiàn)狀 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究起步于 20世紀(jì) 90年代末期，美國(guó)的加州大學(xué)伯克利分校、加州大學(xué)洛杉磯分校、麻省理工大學(xué)和康奈爾大學(xué)等幾所大學(xué)已經(jīng)進(jìn)行了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)的研究， 許多著名公司也紛紛從不同的層次、不同的角度對(duì)傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了研究和開(kāi)發(fā)。采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，