基于单片机与无线技术 的仓库温度采集系统

目录

摘要 ........................................................... I Abstract ...................................................... II

第一章 绪论 ................................................... 1

第二章 系统总体设计方案 ....................................... 2

2.1单片机主模块 ............................................ 2

2.1.1 AT89S51单片机特点 ....................................... 3

2.1.2最小单片机系统 ........................................... 4

2.2温度传感器 .............................................. 4

2.2.1温度传感器简介 ........................................... 5

2.2.2 DS18B20性能特点与内部结构 ............................... 6

2.3 无线通信模块介绍 ...................................... 11

2.3.1 NewMsg-RF905工作模式 ................................... 14

2.3.2 NewMsg-RF905寄存器配置 ................................. 15

2.4 键盘模块 .............................................. 16

2.5 显示报警模块 .......................................... 17

2.6 其它模块 .............................................. 20

第三章 软件设计 ............................................. 21

3.1 主程序流程 ............................................ 21

3.1.1系统温度采集终端主程序实现 .............................. 21

3.1.2系统主机终端主程序实现 .................................. 22

3.2 温度的采集及数据的处理 ................................ 23

3.2.1 DS18B20初始化 .......................................... 24

3.2.2数据的读取与处理 ........................................ 25

3.3 无线通信子程序 ........................................ 28

3.3.1 NewMsg-NRF905初始化 .................................... 28

3.3.2寄存器的配置 ............................................ 29

3.3.3数据的发送与接收 ........................................ 31

3.4 温度的显示模块 ........................................ 33

3.5 按键子程序 ............................................ 34

第四章 总结与展望 ............................................. 36

参考文献 ...................................................... 37

1

摘要

随着社会主义现代化的发展，在科学技术突飞猛进的今天，人工智能起不不可忽视的作用。尤其是各种智能化的仪器、仪表在农、工业的广泛应用给社会带来了极大的便利。本文就是一个利用温度来实现简单智能控制的例子。它完成了从温度的采集、转换、显示以及控制的一系列任务。由于时间关系，本文并未深入探讨温度的具体实例。例如根据温度来控制热水器、电风扇等与温度有关的设备。但是它提供了一个通过温度来控制设备的基本思想和原理。相信能在实际应用中为我们的生活带来更大的便利。

本课题提出一种基于单片机的无线温度采集系统方案，该方案是利用单片机控制DS18B20温度传感器采集温度、控制LED数码管实时显示温度值、控制NewMsg-NRF905进行数据的无线传输。本系统中所用到的器件是AT89S51单片机、数字温度传感器DS18B20和无线芯片NewMsg-NRF905，数据接收后由单片机AT89S51作为核心控制部件译码，由MAX7219驱动的LED数码管显示当前的温度值，外加执行电路来完成系统的报警等预期任务。

关键词：单片机；温度采集；NewMsg-NRF905；DS18B20；LED数码管显示；

I

Abstract

With the development of socialistic modernization, make a spurt of progress in science and technology today, artificial intelligence does not play a role can not be ignored. Especially various kinds of intelligent instruments, instrument in the agricultural, industrial application has brought great convenience. This paper is the use of temperature to a simple example of intelligent control. It completes the temperature from the acquisition, conversion, display and control of a series of tasks. Because of the time, this did not discuss specific examples of temperature. For example, according to the temperature control water heater, electric fan and temperature related equipment. I believe that in the practical application for our lives more convenient.

This paper puts forward a wireless temperature collection system based on MCU program, the program is the use of microcomputer control of DS18B20 temperature sensor temperature collection, control LED digital tube display real-time temperature value, control of NewMsg-NRF905wireless data transmission. The system used in the device is the AT89S51 microcontroller, digital temperature sensor DS18B20and NewMsg-NRF905wireless chip, data received by AT89S51 microcontroller as core control component decoding, driven by MAX7219LED digital tube displays the current temperature value, and the executive circuit to complete the system alarm expected task.

Key words: single chip microcomputer; temperature acquisition; NewMsg-NRF905; DS18B20; LED digital tube display;

II

第一章 绪论

21世纪的今天，科学技术的发展日新月异，科学技术的进步同时也带动了测量技术的发展，现代控制设备不同于以前，它们在性能和结构发生了翻天覆地的变化。我们已经进入了高速发展的信息时代，测量技术是当今社会的主流，广泛地深入到应用工程的各个领域。

温度是工业、农业生产中常见的和最基本的参数之一，在生产过程中常需对温度进行检测和监控，采用微型机进行温度检测、数字显示、信息存储及实时控制，对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要的作用。伴随工业科技、农业科技的发展，温度测量需求越来越多，也越来越重要。

多路无线温度采集系统可被广泛应用于温度测量或相应的可转换为温度量或供电故障监控的工业、农业、环保、服务业、安全监控等工程中，例如：城市路灯故障检测和供电线路防盗监视、城市居民小区供热检测、大型仓库温度检测、工业生产测控、农业生产温度测控、环保工程、故障监控工程等。考虑到许多工业环境中对多点温度进行监控，一般需要测量几十个点以上。

本设计是以AT89S51单片机作为控制核心，提出以DS18B20的单总线分布式温度采集与控制系统。多个温度传感节点通过单总线与单片机相连形成分布式系统。控制器通过温度传感器实时检测各节点的温度变化由智能数字温度传感器DS18B20完成对仓库现场温度的多点采集，并由NRF905完成数据的无线通信，数据接收后由单片机AT89S51作为核心控制部件译为码，由MAX7219驱动的LED数码管显示当前的温度值，外加一定的执行电路来完成系统的报警等预期任务。

因为采用微型机进行温度检测、数字显示、信息存储及实时控制，对于提高生产效率和产品质量、节约能源等都有重要的作用，并且温度参数对工业生产的重要性，所以温度测量系统的精确度和智能化一直受到企业的重视。所以学习并研究温度测量及相关知识可做为一个较为实用的课题的方向，能获得较实用的知识和方法。同时它应用的领域也相当广泛，可以应用到消防电气的非破坏性温度检测，电力、电讯设备的过热故障预知检测，各类运输工具之组件的过热检测，保全与监视系统之应用，医疗与健诊的温度测试，化工、机械?等设备温度过热检测。因此前景是相当的可观。

1

第二章 系统总体设计方案

此系统是基于AT89S51单片机并由智能数字温度传感器DS18B20完成对仓库现场温度的多点采集，用NewMsg-NRF905作为无线模块进行无线数据传输，数据接收后由单片机AT89S51作为核心控制部件译码，并由MAX7219驱动的LED数码管显示当前的温度值，外加执行电路来完成系统的报警等预期任务。系统整体结构：

图2.1 系统整体结构

工作流程：

1.数据采集设备采集现场数据参数，并由单片机控制提取。

2.单片机将有用数据加入数据位置编码通过无线射频模块发射。

3.无线射频模块发射接收数据。

4.单片机控制提取接收到的数据并送至显示模块适时显示当前温度值，并根据键盘预先设定上限温度值报警。

2.1单片机主模块

主控单片机采用一片ATMEL AT89S51。根据题目要求，充分利用了单片机灵活控制的优点，发挥其优势功能，采用单片机控制显示信号灯，提高了系统的灵活性，设置方便。AT89S51芯片本身集成了看门狗（WDT）电路，这是为了系统更加的稳定可靠，避免了系统因为死机而停止工作的情况发生这种做法对于实际上

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