【正文】 學(xué)友情深，情同兄妹。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)大概持續(xù)了半年，現(xiàn)在終于到結(jié)尾了。i20。 //SPI 初始化 init_NRF24L01()。 //nrf24L01 初始化 Delay(6000)。 20 本論文 使用 Altium designer 10 繪制原理圖和電路板，并使用 ADS 和HJTAG 在線仿真調(diào)試， 制作電路板的時(shí)候由于元器件封裝有一些小錯(cuò)誤，重做過幾個(gè)板子，在硬件調(diào)試完畢之后，程序是在參考 51 單片機(jī)的無線溫度采集程序之后編寫調(diào)試的，由于之前從未使用過 ARM 和類似的模塊，完全從頭開始學(xué)，所以調(diào)試程序花了很多 的時(shí)間，在模塊的無線通訊及串口通訊調(diào)試成功之后，又加入了定時(shí)器程序，使采集到的溫度能夠?qū)崟r(shí)的發(fā)送給接受端，最后又編寫了 AD 程序，使 LM35 采集到的溫度能夠給正確的反映在 PC 機(jī)上 ，雖然過程十分艱苦，但是也學(xué)會(huì)了很多東西，收獲也是巨大的 。 nRF24L01_RxPacket(RxBuf)。 // SPIE = 0， SPI 中斷禁止 } 發(fā)送 端程序 I O 口 初 始 化S P I 初 始 化定 時(shí) 器 0 初 始 化將 采 集 到 的 溫 度 進(jìn)行 A D 處 理提 取 有 效 值判 斷 時(shí) 鐘 標(biāo) 志 位t f 是 否 為 1發(fā) 送 溫 度 數(shù) 據(jù)YN 圖 41 發(fā)送端流程圖 該部分程序的主要功能是將 LM35 采集到的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給接收端；首先定義一個(gè)八位數(shù)組 TxBuf，用來存儲(chǔ)采集到的溫度數(shù)據(jù)，并將數(shù)組第一位定義為發(fā)送標(biāo)志位，用以識(shí)別哪一個(gè)發(fā)送端，經(jīng)過 IO 口初始化、 SPI 初始化、定時(shí)器初始化之后，將 LM35 采集到的溫度進(jìn)行 AD 轉(zhuǎn)換，將轉(zhuǎn)換完畢的數(shù)據(jù)的低十六位分成兩個(gè)八位分別存到 TxBuf[1]和 TxBuf[2]中， tf為定時(shí)器 時(shí)鐘 標(biāo)志位，當(dāng)定時(shí)中斷觸發(fā)時(shí)，數(shù)據(jù)就會(huì)發(fā)送給接收端，實(shí)現(xiàn)這些功能的部分代碼如 下： 14 int main(void) { uint8 TxBuf[20] = {0x01}。 圖 23 nrf24L01 無線收發(fā)模塊 nrf24L01[4]是一款新型單片射頻收發(fā)器件 ， 工作于 GHz～ GHz ISM 頻段。基于本設(shè)計(jì)需要精度高、可靠性強(qiáng)、器件體積小的器件，同時(shí)又考慮到價(jià)格上的因素，最終選擇 LM35 溫度傳感器來采集溫度數(shù)據(jù)。 (9) 微波溫度檢測(cè)器是利用在不同溫度下，溫度與控制電壓成線性關(guān)系的原理制成的。它的原理是物體受熱輻射后，視物體本身的性質(zhì)，能將其吸收、透過或反射。目前各種溫度測(cè)量方法種類繁多，應(yīng)用范圍廣泛，主要包括以下幾種： (1) 傳統(tǒng)的利用物體熱脹冷縮原理的方法。 第 5章 系統(tǒng)調(diào)試 ， 本章主要介紹了本 系統(tǒng) 的 調(diào)試過程 。 2 本課題研究的意義 隨著微電子技術(shù)和數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。 wireless transceiver。 作者簽名： 日 期： 第 II 頁 共 20 頁 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。 該系統(tǒng)傳送距離遠(yuǎn)，測(cè)試準(zhǔn)確，工作效率高，能夠高速實(shí)時(shí)的反映測(cè)試點(diǎn)溫度，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、家居等方面需要采集溫度時(shí)， 能夠發(fā)揮重要的作用。 單片微型計(jì)算機(jī)的功能不斷的增強(qiáng)，為先進(jìn)的控制算法提供的載體，許多高性能的新型機(jī)種應(yīng)運(yùn)而生。 第 2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ，本章簡(jiǎn)要介紹了 無線溫度采集系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)及功能 。溫度是溫度監(jiān)控系統(tǒng)中最基本、最為核心的衡量指標(biāo)，也是測(cè)溫系統(tǒng)中最為重要的測(cè)控參數(shù)，因此對(duì) 溫度進(jìn)行準(zhǔn)確的檢測(cè)一直是一個(gè)重要的研究課題。但它們的缺點(diǎn)是當(dāng)傳輸線路長(zhǎng)短不等時(shí)，需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償。 (8) 激光溫度檢測(cè)技術(shù)。 1/4℃ 的準(zhǔn)確率。同時(shí)，嵌入式無線射頻收發(fā)一體型芯片普遍采用了標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字通訊接口，如 SPI， UART 等，可以很方便的與 DSP 或單片機(jī)等微處理器芯片結(jié)合使用。 // 將 CSN 方向設(shè)置為輸出 IO0DIR|=CE。 //IO 口初始化 UARTInit()。 另外，由于空氣中存在干擾等因素的存在，無線通訊的時(shí)候有時(shí)會(huì)出現(xiàn) 數(shù)據(jù)丟失 的情況，具體表現(xiàn)為只 能收到 其中某一個(gè)通道采集到的溫度 ，另外一 個(gè)通道無法接收到溫度數(shù)據(jù)，所以如何能夠持續(xù)穩(wěn)定的接收溫度數(shù)據(jù)還是本系統(tǒng)一個(gè)有待改進(jìn)的地方； nrf24L01 模塊本身支持 6 通道多點(diǎn)收發(fā)，通過設(shè)置各個(gè)模塊的收發(fā)地址以及根據(jù) nrf24L01 的資料設(shè)置它的參數(shù)，應(yīng)該能取得更好的通訊效果 。 //IO 口初始化 MSPIInit()。 ioset()。 sprintf(str,”channel2： %.2f\n”,ad1)。 本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計(jì)（論文）；同意學(xué)校在不以營(yíng)利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng)，公布設(shè)計(jì)（論文）的部分或全部?jī)?nèi)容，允許他人依法合理使用。從這里走出，對(duì)我的人生來說，將是踏上一個(gè)新的征程，要把所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際工作中去。 最后，我要特別感謝我的導(dǎo)師趙達(dá)睿老師、和研究生助教熊偉麗老師。這期間凝聚了 很多人的心血，在此我表示由衷的感謝。 } 28 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作所取得的成果。i20。 //將 32 位的溫度信息分成 四 個(gè)八位， 只取低十六位 方便發(fā)送 TxBuf[2] = temp。 //StandBy I 模式 inerDelay_us(200)。 //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)。 //SPI 初始化 Timer0Init()。 基于價(jià)格、體積、抗干 擾能力、功耗等方面的考慮，本設(shè)計(jì)使用的是云佳科技公司的nrf24L01 無線收發(fā)模塊。 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(diǎn)，各有不同的適用范圍，下面針對(duì)它們的使用范圍和各自特點(diǎn)進(jìn)行比較。它的缺點(diǎn)是線性不好，冷端需要溫度補(bǔ)償。近年發(fā)展起來的聲學(xué)溫度檢測(cè)技術(shù)，可以對(duì)爐內(nèi)的煙氣溫度測(cè)量值和火焰分布在線檢測(cè)，判斷爐的燃燒狀況，進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)和控制。代替它的有填充酒精、煤油等玻璃溫度計(jì)和利用金屬不同的膨脹系數(shù)制成的金屬片溫度計(jì)，它們的缺點(diǎn)都是測(cè)量精度很低。 LPC2103 簡(jiǎn)介 LPC2103 是基于一個(gè)支持實(shí)時(shí)仿真的 32 位 ARM7 TDMIS CPU 的微控制器，并帶有 32KB 的高速 Flash 存儲(chǔ)器。 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(chǎng)合，或者被采集對(duì)象是運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等情況。對(duì)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。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 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(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù) 印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱。 無線溫度采集系統(tǒng)主要由溫度信號(hào)采集模塊、核心控制模塊、無線收發(fā)模塊、供電模塊組成。 工業(yè)應(yīng)用中，現(xiàn)階段基本上都是以有線的方式進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)各種控制功能。 總之，本課題將數(shù)據(jù)采集與無線傳輸相結(jié)合，發(fā)揮無線傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)，并且解決硬件、軟件及通信協(xié)議優(yōu)化等問題。 圖 22 中詳細(xì)介紹了 LPC2103[2]各個(gè)引腳的功能，在本系統(tǒng)中， 通過 、 、 接口的 SPI 功能控制 nrf24L01 無線收發(fā)模塊；通過 、 接口的 UART功能實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)的通信；通過將 LM35 采集到的溫度 輸入 并使用 AD 功能得到需要的溫度數(shù)據(jù)。利用該方法的測(cè)溫元件大致有電阻測(cè)溫元件、導(dǎo)體測(cè)溫元件和陶瓷熱敏元件。在常規(guī)辦法無法測(cè)量的場(chǎng)合，光纖測(cè)溫得到快速發(fā)展，已開發(fā)了開關(guān)式溫度檢測(cè)器、輻射式溫度檢測(cè)器等多種實(shí)用型的品種。 LM35 是一種得到廣泛使用的 溫度傳感器 ?；?GSM＼ CDMA＼ GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的傳輸速率為 10KB~60KB，由于其利用 GSM＼ CDMA＼GPRS無線通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無線數(shù)據(jù)傳輸，因此其運(yùn)營(yíng)成本較高。= ~(316)。 } return 0。 在實(shí)測(cè)中，模塊能夠從周圍環(huán)境采集溫度并發(fā)送給接收端，并正確的顯示在上位機(jī)中，開闊空間里的無線收發(fā)距離可達(dá) 50 米， 本文中 使用串口調(diào)試助手來接收數(shù)據(jù)， 上位機(jī)顯示 結(jié)果如圖 51 所示 。 //發(fā)送起始位 uint8 i,j。 uint16 ad。 sprintf(str,”channel1： %.2f\n”,ad1)。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和 集體均已在文中以明確方式標(biāo)明。 另外，我還要感謝大學(xué)四年和我一起走過的同學(xué)朋友對(duì)我的關(guān)心與支持，與他們一起學(xué)習(xí)、生活，讓我在大學(xué)期間生活的很充實(shí)，給我留下了很多難忘的回憶。他無論在理論上還是在實(shí)踐中，都給與我很大的幫助，使我得到不少的提高這對(duì)于我以后的工作和學(xué)習(xí)都有一種巨大的幫助，感謝他耐心的輔導(dǎo)。郭謙功老師淵博的知識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)和誨人不倦的態(tài)度給我留下了深刻的印象。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。 nRF24L01_RxPacket(RxBuf)。 Delay(1000)。 // 裝載數(shù)據(jù) SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e)。 //將數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給 PC 機(jī) } return 0。 //將 32 位的溫度信息分成四個(gè) 八位，只取低十六位方便發(fā)送 TxBuf[2] = temp。 無線收發(fā)模塊 12345678JP4nrf24l01C13104P0_4P0_6P0_5P0_14P0_17 P0_16DP3V3 圖 33 無線收發(fā)模塊 該部分為 nrf24L01 無線收發(fā)模塊， 在發(fā)射端 中的作用是將 LM35 傳感器 采集到 的溫度發(fā)送給接收 端的 nrf24L01，然后 LPC2103 在接收端 再通過串口發(fā)送給上位機(jī)，在接收板中的作用是接受發(fā)送板發(fā)送的數(shù)據(jù) ；其中管腳 1 接地，管腳 2 接 12 電源， C12 為濾波電容，管腳 3 作為 CE 端與 口直接相連，管腳 4 作為 CSN端與 直接相連，管腳 5， 6， 7 分別為 SPI 功能 的 SCK， MOSI， MISO 接口 ，應(yīng)該與 LPC2103 上的 SPI 接口一一對(duì)應(yīng)，根據(jù)圖 22 的管腳功能圖，分別與 ， 接口直接相連，管腳 8 為 IRQ 端，由于本設(shè)計(jì)中不需要用到該功能，隨便接個(gè)接口或者不接都可以。 IEEE ，協(xié)議實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件要求較高，因此基于 IEEE 備的成本較高，安裝調(diào)試 復(fù)雜、維護(hù)困難。與模擬傳感器相比，數(shù)字式傳感器在精度、分辨率、可靠性、抗干擾能力以及器件微小化方面都有明顯的優(yōu)點(diǎn)，而且，輸出的溫度數(shù)據(jù)和相關(guān)的溫度控制量可以適配各種微控制器。半導(dǎo)體的電阻溫度系數(shù)比金屬大 1～ 2個(gè)數(shù)量級(jí)，二極管和三極管 的 PN結(jié)電壓、電容對(duì)溫度靈敏度很高。熱電偶發(fā)展較早，比較成熟，至今仍為應(yīng)用最廣泛的檢測(cè)元件。對(duì)代碼規(guī)模有