基于STC89C51的多点温度无线检测系统.doc

III国家职业资格全国统一鉴定维修电工论文（国家职业资格一级）论文题目：基于STC89C51的多点温度无线检测系统姓名：身份证号：准考证号：所在单位：报考机构：国家职业资格全国统一鉴定（国家职业资格一级）维修电工论文题目：基于STC89C51的多点温度无线检测系统编号：1011摘要：本设计中展示的温度检测系统不但实现了信号的远程发射和接收，同时系统的运行实现了全自动工作方式。本设计使用了STC89C51单片机来作为电路的主控制系统，使用了DS18B20传感器来实现了温度的多点检测最后利用NRF905的无线收发功能实现的信号的无线传输。电路分成了两个模块，第一个模块主要实现的是对温度数据的显示、收集和接收；第二个部分实现的是温度数据的发送和调整。系统不但简单易操作，在功能上也非常的完备，在多种环境下都可以进行稳定的工作，能够大大的提高工人的工作效率。关键词：STC89C51；温度传感器；NRF905；显示；设计要求与方案论证温度的控制是进行生产活动时最关键的一步，几乎在当下所有的生产领域，包括日用品、电器、食品以及化学等领域，都是和温度检测密不可分的。并且随着当下工业的精度和生产强度不断增加，对温度掌控也变得越来越重要。伴随着工厂的现代化和智能化，传统的温度控制是无法满足当下的生产节奏的，所以智能的、无线的温度检测系统也就应运而生。具体来讲，实现无线温度检测的方法有很多种，包括互联网和无线电等，它们的优势和缺陷都有所不同，相对来讲，无线电方法的使用成本比较低，也不需要占用过多的网络资源，工作时也比较稳定，不受网络波动的影响。所以这次的设计使用的是无线电传输的方法来实现温度的监测。远程温度控制的通信方式有多种，如通过网络，无线电等等。每一种方式都有其优点和缺点。利用无线电通信，方便、灵活，而且经济。它不需要像网络控制耗费巨大的通信资源，也不受网络速度的影响。在温度控制的方法上，传统的控制方法(包括经典控制和现代控制)在处理具有非线形或不精确特性的被控对象时十分困难。而温度系统为大滞后系统，较大的纯滞后可引起系统不稳定。在温度采集方法上，通常是利用热电偶把热化为电信号，再通过A/D转换得到温度值。这种方法速度慢，而且精度不是很高。综合上面的考虑，本次毕业设计设计了基于无线电通信的远程温度控制系统。老式的温度测试方法在数据精度和实时性上都比较差，所以本设计使用单片机来实现温度数据的采集。当下的单片机技术正在飞速发展中，已经开始普及到了工厂的生产之内，因为其不仅操作简单，节省了大量的人工，而且在精度上也是传统方法无法超越的。本次的设计电路首先以单片机STC89C51核心，来调控接收电路，显示电路，键盘电路，温度采集电路，发射电路的工作，具体的流程图如下：（1）单片机主控制模块的设计STC89C51单片机一共包括了四十和个引脚，包括时钟的产生模块以及复位功能。这次的设计把时钟的生产设计在模块的内部。在单片机的内部有一个反相放大器，其放大倍数很高，第18号端口是该放大器的输入端口，而19号是一个输出的端口，在两个接口中间有一个晶振和电容来作为反馈回路。第9号接口是用来实现复位作用的，只需要外接一个电容，就可以实现系统的复位功能，具体见下图（2）温度采集电路模块的设计对于温度数据的采集，可以用如下的方法来实现。需要用到的是DS18B20传感器，它的优势在于不但集成度高、性能稳定，而且功耗极低，尤其是在多点温度监视系统里，能够将温度数据用串行数字信号来表示，并且只需要一根数据线就可以接收多个传感器的数据。它的量程是－55℃～＋125℃，精度能够达到0.0625℃。它被远程驱动，同时也可以通过系统的电源来进行工作。具体的电路图如下：（3）无线收发电路模块的设计NRF905是当下性能最全面的收发器之一，它的具体引脚图如下所示：在进行数据的发送过程中，芯片首先会切换到发射状态。在数据的发送过程中还可以实现自动应答。在芯片将数据发送之后会开始进入接收，只有接收到了反馈信号，这次的数据发送才能算是成功，当接收不到反馈信号是，芯片会重新发送数据；当芯片处于接收状态时，在数据接收前会有一个130μs的延时，当检测到数据包的起始字节后，就开始把数据包存到对应的位置，接收完成之后芯片进入空闲状态。SPI的作用是控制芯片的通信，传输的过程中低位字节的优先级会高于高位字节。芯片的工作电压是3.3V，具体电路图如下（4）显示电路模块的设计LCD1602属于工业字符型液晶的一种，支持三十二位字符的显示，这次的系统也将使用LCD1602显示屏。它的优点在于显示的质量高，发光是恒定的，所以在保持高质量的同时不会有闪屏现象；而且支持数字的接口，因此和本系统的接口简单又可靠；具体操作大致是把特定的字符输送进1602寄存器，在接到显示命令后进行读取，然后显示在屏幕上。芯片的引脚3