精品基于LPC2103和无线收发模块的温度采集系统设计毕业论文设计文档格式.docx

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本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。

据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得成都信息工程学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。

与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。

签名：

日期：

2012年06月09日

关于论文使用授权的说明

本学位论文作者完全了解成都信息工程学院有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。

本人授权成都信息工程学院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。

（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）

日期：

2012年06月09日

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明

原创性声明

本人郑重承诺：

所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名：

　　　　　日　期：

指导教师签名：

　　　　　日　　期：

使用授权说明

本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：

按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；

学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；

学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；

在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：

　　　　　日　期：

学位论文原创性声明

本人郑重声明：

所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

日期：

年月日

学位论文版权使用授权书

本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。

本人授权　　　　大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

日期：

导师签名：

摘要

在工农业领域和日常生活中，温度是最常用的参数之一。

本文设计了一种结合嵌入式技术和无线传感器技术的无线温度采集系统。

该系统具有高性能、低功耗的特点及快速处理数据的能力。

无线温度采集系统主要由温度信号采集模块、核心控制模块、无线收发模块、供电模块组成。

无线温度采集系统的核心采用ARM公司推出的LPC2103嵌入式微处理器，信号采集模块选用温度传感器LM35，无线收发模块选用云佳科技公司生产的nrf24L01无线收发模块。

系统通过LM35自动实时采集温度数据；

然后再通过SPI串行接口把温度数据传送到发送端的nrf24L01无线收发模块上进行无线发送；

当接收端的nrf24L01无线收发模块接收到数据后，LPC2103会将收到数据通过UART串口通讯最终将温度数值显示在PC机界面上。

该系统传送距离远，测试准确，工作效率高，能够高速实时的反映测试点温度，在工业、农业、家居等方面需要采集温度时，能够发挥重要的作用。

关键词：

温度采集；

无线通讯；

嵌入式系统

DesignofTemperatureAcquisitionSystemBasedonLPC2103andWirelessTransceiverModule

Abstract

Intheindustrialandagriculturalareasanddailylife,temperatureisoneofthemostcommonlyusedparameters.Thispaperintroducesadesigncombinedwithembeddedtechnologyandwirelesssensortechnologyofwirelesstemperaturecollectingsystem.Thesystemhasthecharacteristicsofhighperformance,lowpowerconsumptionandthefastdataprocessingability.

Wirelesstemperatureacquisitionsystemmainlyconsistedofthetemperaturesignalacquisitionmodule,thecorecontrolmodule,wirelesstransceivermodule,powersupplymodule.

ThecoreofthewirelesstemperatureacquisitionsystemusesLPC2103embeddedmicrocontrollerprocessorproducedbyARM,signalacquisitionmoduleusesLM35temperaturesensor,wirelesstransceivermoduleusesthenrf2401wirelesstransceiverproducedbyYunJiatechnologycompany.Thesystemacquiresreal-timetemperaturedatathroughtheLM35;

UsefunctioninitializestheregisterofLPC2103,andsentthetemperaturedatatonrf2401wirelesstransceivermodulethroughtheSPIserialinterface.Whennrf2401wirelesstransceivermodulereceivesdata,itwillsenddatatotheLPC2103,thenLPC2103willprocessingthedata,andcommunicationwithPCthroughtheUARTserialinterface,thelasttemperaturewillbedisplayedinthePC.

Thesystemhasalongdistancetransfer,testingaccuracy,highefficiency.Itcanreflectthereal-timetemperaturequickly.Ifweneedtocollectiontemperatureinindustry,agricultureorhousehold,itcouldplayanimportantrole.

Keywords：

temperatureacquisition;

wirelesstransceiver;

embeddedsystem

1引言1

1.1背景和意义1

1.2本课题研究的意义2

1.3本文的主要任务及结构3

2系统总体设计4

2.1系统框图4

2.2LPC2103简介4

2.3温度测量方案6

2.4数据无线传输方案8

3系统硬件设计10

3.1电源模块10

3.2温度采集模块11

3.3无线收发模块11

4系统软件设计12

4.1无线收发模块驱动程序12

4.2发送端程序13

4.3接收端程序15

5系统调试16

5.1调试方法16

5.2调试结果17

6结论18

6.1系统优缺点分析18

6.2全文总结19

致谢21

参考文献22

附录23

1引言

1.4背景和意义

近年来，在我国以信息化带动的工业化正在蓬勃发展，温度采集已成为工业对象控制中一种重要的参数，特别是在冶金、化工、机械等各类工业中，广泛使用各种加热炉、热处理炉、反应炉等。

由于炉子的种类及原理不同，因此所采用的加热方法及燃料也不同，如煤气、天然气、油电等。

对于不同生产情况和工艺要求下的温度控制，所采用的加热方式，选用的燃料，控制方案也有所不同。

例如冶金、机械、食品、化工等各类工业生产中广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等；

燃料有煤气、天然气、油、电等。

随着生产技术的提高,环境温度指标越来越多的影响到生产效率、能源消耗和生活水平。

不管是工业、农业、军事及气象领域,还是日常生活环境,都需要对温度进行监测。

因而,设计可靠且实用的温度采集系统显得非常重要。

温度采集系统作为车辆导航、油田远程监控、船载导航系统以及农田信息采集系统等控制系统的重要组成部分，它的主要作用是用传感器检测模拟环境中的温度信号，温度传感器上电流将随环境温度值线性变化。

再把电流信号转换成电压信号，使用AD转换器将模拟电压信号转换成处理器能够进行数据处理的数字电压信号。

工业应用中，现阶段基本上都是以有线的方式进行连接，实现各种控制功能。

各种总线技术，局域网技术等有线网络的使用的确给人们的生产和生活带来了便利，改变了我们的生活，对社会的发展起到了极大的推动作用。

有线网络速度快，数据流量大，可靠性强，对于基本固定的设备来说无疑是比较理想的选择，的确在实际应用中也达到了比较满意的效果。

单片微型计算机的功能不断的增强，为先进的控制算法提供的载体，许多高性能的新型机种应运而生。

单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化领域和其他测控领域中广泛应用的器件，在工业生产中成为必不可少的器件。

在温度控制系统中，单片机更是起到了不可替代的核心作用。

1.5本课题研究的意义

随着微电子技术和数字信号处理技术的发展，数据采集系统得到了广泛的应用。

在工业生产和控制中，应用数据系统可以采集工业现场的温度、湿度、电压、电流、压力、流量等诸多工艺参数，在将这些模拟信号转变成数字量并进行相应的计算处理后，所得的结果可以反馈给用户或控制系统，为提高产品质量、降低成本提供信息和手段；

在科学研究上，数据采集系统可以为我们提供大量的动态信息，成为探索科学奥秘的重要手段。

目前，数据采集几乎无孔不入，它已渗透到了地质、医药器械、雷达、通讯、遥感遥测等各个领域，为我们更好的获取信息提供了良好的基础。

无线数据采集特别适用于复杂地形条件、高腐蚀性、建筑群、爆炸等场合，或者被采集对象