【正文】 論文） 17 統(tǒng)調(diào)試以及現(xiàn)場數(shù)據(jù)的采集和控制，通過上位機本身的串行口進行通信?？梢员ＷC轉(zhuǎn)換精度，同時再總線上理論可以接多個 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. 復位電路：在單片機的 RST 引腳引入高電平并保持 2 個機器周期時，單片機內(nèi)部就執(zhí)行復位操作。 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 主機初始化脈沖 DS18B20 芯片響應(yīng)脈沖 DS18B20芯片準備好 DS18B20 芯片完成其他功能 主機儲存器指令 主機 ROM 指令 否 朱野：基于無線傳感網(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)交換都由一個初始化序列開始。 ④ EA/Vpp:內(nèi)外 ROM 選擇 /片內(nèi) EPROM 編程電源。 定時 /計數(shù)器：兩個 16位的可編程定時 /計數(shù)器。 綜上所述，本無線溫度控制系統(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 機實現(xiàn)。原理圖如圖 22 所示。浙江大學現(xiàn)代控制工程研究所成立了“無線傳感器網(wǎng)絡(luò)控制實驗室 ，聯(lián)合相關(guān)單 位專門從事面向無線傳感器網(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 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 地面無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是一個典型的無線傳感器電磁信號監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，它具有多功能電子戰(zhàn)能力，不僅可以監(jiān)聽地方雷達和通信，分析地方的網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)的運動，還可干擾敵方發(fā)射機或用算法包來滲透敵方的計算機。 在傳感器網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)傳輸具有很強的方向 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、障礙物等地勢地貌以及風雨雷 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)計題目的要求和設(shè)計需要本次論文設(shè)計主要實現(xiàn)對辦 辦公室溫度 的實時監(jiān)控。 朱野：基于無線傳感網(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)場數(shù)據(jù)采集和無線溫度采集系統(tǒng)中，要 使用大量的基于不同物理機制的傳感器，且監(jiān)控和采集的對象多而分散。 smart home 安徽工程大學機電學院畢業(yè)設(shè)計（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 ................................................. 5 2． 1 系統(tǒng)方案的論證 ..................................................... 5 2． 2 系統(tǒng)方案設(shè)計原則 ................................................... 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 ............................................ 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 單片機串口電路設(shè)計 ................................................. 16 溫度控制電路設(shè)計 ................................................... 17 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ................................................ 19 按鍵處理程序設(shè)計 ................................................... 19 液晶顯示程序設(shè)計 ................................................... 20 溫度采集程序設(shè)計 ................................................... 20 報警處理程序設(shè)計 ................................................... 20 發(fā)射端主程序設(shè)計 ................................................... 21 接收端主程序設(shè)計 ................................................... 23 結(jié)論與展望 ......................................................... 24 致謝 .............................................................. 25 參考文獻 .......................................................... 26 附錄 A基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計發(fā)射模 塊電路 .................. 27 附錄 B 基于無線傳感網(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 參考文獻摘要 ................................................ 44 附錄 E 引用外文文獻及翻譯 .......................................... 47 朱野：基于無線傳感網(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單片機基本電路 ..................................................... 14 圖 38測溫電路電路圖 ......................................................... 14 圖 39 報警電路 ............................................................... 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 引腳功能描述 ................................................ 9 表 32 ROM的內(nèi)存指令 ......................................................... 10 安徽工程大學機電學院畢業(yè)設(shè)計（論文） 1 引 言 目前 , 國外的一些發(fā)達國家雖然有一部分先進的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控系統(tǒng) , 由于環(huán)境﹑成本等原因 , 并不適合我國的實際情況。 無線傳感器網(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)域中感知對象的信息，并發(fā)布給監(jiān)控 者。在信息采集及處理的過程中，涉及到了基于嵌入式系統(tǒng)及面向片上系統(tǒng)的平臺設(shè)計，基于微機電系統(tǒng)技術(shù) (MEMS)的傳感器研發(fā)，針對分布式系統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘及隊列數(shù)據(jù)處理，以及具有自適應(yīng)組網(wǎng)和自主路由的無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議及其安全問題。采用多跳對等的通信方式 ,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)點散布在感知區(qū)域 , 節(jié)點以自組方式形成網(wǎng)絡(luò) , 能夠協(xié)作地實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象信息并處理、傳送到需要的用戶 , 具有自治、自適應(yīng)等智能屬性。因此，通過無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、布線安裝簡便等特點，特別適用于遠程多點無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的實現(xiàn)。 無線傳感網(wǎng)絡(luò)的研究和發(fā)展現(xiàn)狀 無線傳感網(wǎng)絡(luò) 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是大量的靜止或移動的傳感器以 自組織 和 多跳 的方式構(gòu)成的無線網(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)感知對象的監(jiān)測信息，并報告給用戶。 (3)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)易變化，具有自組織能力。 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究及發(fā)展現(xiàn)狀 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究起步于 20世紀 90年代末期，美國的加州大學伯克利分校、加州大學洛杉磯分校、麻省理工大學和康奈爾大學等幾所大學已經(jīng)進行了無線傳感器網(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、不同的角度對傳感器網(wǎng)絡(luò)進行了研究和開發(fā)。采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)，