基于NRF24L01的无线温度采集系统设计.pdf

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太原理工大学毕业设计（论文）任务书毕业设计（论文）题目：

基于NRF24L01的无线温度采集系统设计毕业设计（论文）要求及原始数据（资料）：

毕业设计（论文）要求：

论文的撰写是在阅读大量的资料，在对课题所涉及内容的充分的认识和理解的基础上，做出总体设计方案。

论文的数据要详实，所示图例要与所说明或解释的文字一一对应，论文要有自己的认识和见解，具体要求如下：

1选题符合专业要求，在论文中要有相关结果2论文要有理有据，数据合理可靠3格式规范，论文排版参照太原理工大学本科毕业设计标准格式中的要求4严格遵守学校、系部毕业论文写作组织纪律。

原始数据（资料）：

本设计是基于STC89C52单片机和DS18B20实现温度的测量，DS1302作为时钟芯片提供当前时间。

单片机在本系统中作为温度，时钟输入和显示控制器件，DS18B20被用作温度数据的采集和温度输出器件。

最后采nRF24L01模块对采集到的温度时间数据进行无线传输，在接收端通过LCD1602液晶显示模块显示接收的温度和时间并通过RS-232将数据传给PC，从而实现温度的采集和无线传送。

第1页原始资料包括1）STC89C52单片机知识；2）DS18B20模块的使用手册；3）DS1302芯片资料；4）nRF24L01无线通信模块使用手册；5）LCD1602液晶显示模块使用手册及RS-232串口相关知识；6）KeilC51的使用。

毕业设计（论文）主要内容：

本设计是基于STC89C52单片机和DS18B20实现温度的测量系统，DS1302作为时钟芯片提供当前时间。

单片机在本系统中作为温度，时钟输入和显示控制器件，DS18B20被用作温度数据的采集和温度输出器件。

最后采nRF24L01模块对采集到的温度时间数据进行无线传输，在接收端通过1602液晶显示模块显示接收的温度和时间并通过RS-232将数据传给PC，从而实现温度的采集和无线传送。

本文基于本次毕业设计的过程与要求，将论文分为五章。

具体内容如下：

第1章绪论，本章简单介绍了课题的研究背景、目的和意义，无线温度检测的国内外发展现状和相关领域中已有的研究结果，该设计的预期结果和意义。

第2章主控芯片及系统各模块介绍。

本章介绍了本次毕业设计的主控芯片及各个模块的基本知识，在设计前熟悉各模块的功能。

第2页第3章硬件系统的设计与实现。

本章介绍本课题硬件系统各部分电路的设计、实现，讲述了各模块在本设计中的作用。

第4章软件系统的设计与实现。

本章介绍了相关的应用软件，根据系统的总方案，设计出程序的总流程图，并利用C语言编写相应的程序。

第5章系统的调试及实验结果。

本章根据已有的软硬件，进行调试，得到的相应成果。

最后总结本论文，得出相关结论。

附上电路图与源程序。

主要步骤：

1.通过查阅资料，了解无线温度采集系统的研究背景、国内外发展状况；2.熟悉LCD1602，DS18B20，NRF24L01，DS1302等模块的基本功能；3.熟悉KeilC51软件和STC-ISP软件；4.使用KeilC51软件编写应用程序；5.使用STC-ISP软件将编译好的程序烧写进单片机；6.调试并分析；7.撰写论文；8.翻译一篇外文；学生应交出的设计文件（论文）：

（1）设计说明书文本1份，电子版1份

（2）开题报告文本1份，电子版1份（3）任务书文本1份，电子版1份（4）中期检查表文本1份，电子版1份第3页主要参考文献（资料）：

1谭浩强.C程序设计M.北京：

清华大学出版社，1999.2牛昱光.单片机原理与接口技术M.北京：

电子工业出版社，2008.2.3潘雪涛，温秀兰.传感器原理与检测技术M.北京：

国防工业出版社，2013.1.4李兰友.单片机开发应用十例M.电子工业出版社,1994.2.5沙占友.由DS182O组成的单线数字温度计原理与应用J.电测与仪表,1999.6朱玉颖，蔡占辉.基于nRF24L01的远程温度检测系统设计J.通信与信息处理,2010,29,（5）:

56-58.7深圳市德普施科技有限公司.NRF24L01无线通信模块使用手册.8GuiyunTian.FoundationandApplicationofMicrocontrollerM.北京：

高等教育出版社,2004.9李文忠,段朝玉.短距离无线数据通信M.北京：

北京航空航天大学出版社，2006.10郭天祥.新概念51单片机C语言教程M.北京:

电子工业出版社,2009.11傅扬烈.单片机原理与应用教程M.北京：

电子工业出版社,2002.12金保华,张勇,崔光照.基于nRF905的无线数据多点跳传通信系统J.仪表技术与传感器,2004（6）.13刘滨涛,金煜,殷小祥,韩学军.温度监测系统中无线通讯部分的设计与实现J.高压电器,2006,（5）.14崔欣，何宏，贾衡天，杨金容，苏雷.基于射频技术的温度无线数据采集系统J.天津工业大学学报,2008.16王振,胡清,黄杰.基于nRF24L01的无线温度采集系统设计J.电子设计工程,2009,12,（12）：

22-24.专业班级学生要求设计（论文）工作起止日期2014年2月24日2014年6月14日指导教师签字日期教研室主任审查签字日期系主任批准签字日期第4页太原理工大学毕业设计（论文）设计说明书设计（论文）题目：

基于NRF24L01的无线温度采集系统设计学学生：

生：

专专业：

业：

班班级：

级：

指导教师：

指导教师：

设计日期：

设计日期：

2014年年06月月03日日I基于NRF24L01的无线温度采集系统设计摘要温度是工业、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。

但是在一些特定环境温度监测环境范围大,测点距离远,布线很不方便。

这时就要采用无线方式对温度数据进行采集。

本设计是基于STC89C52单片机和DS185B20实现温度的测量系统，DS1302作为时钟芯片提供当前时间。

单片机在本系统中作为温度，时钟输入和显示控制器件，DS18B20被用作温度数据的采集和温度输出器件。

最后采nRF24L01模块对采集到的温度时间数据进行无线传输，在接收端通过1602液晶显示模块显示接收的温度和时间并通过RS-232将数据传给PC，从而实现温度的采集和无线传送。

本设计的主要优点在于应用无线传输，从而避免了电缆传输的一些固有的问题，例如，成本高，周期长等。

其次，它具有良好的可扩展性，带有电路简单，功耗低，体积小等优点。

最后，本系统具有快速性和经济性好的优点。

关键词:

温度采集;nRF24L01;DS18B20;LCD1602IIDesignofwirelesstemperatureacquisitionsystembasedonNRF24L01AbstractTemperatureisoneofthecommonandbasicparametersofindustrial,agriculturalproduction,intheproductionprocessfordetectionandmonitoringofthetemperatureoften,temperaturedetection,usingmicrocomputerdigitaldisplay,datastorageandreal-timecontrol,andisveryimportantforimprovingtheproductionefficiencyandproductquality,energysavingetc.ThisdesignistorealizethemeasurementsystemoftemperaturebasedonSTC89C52MCUandDS185B20,DS1302astheclockthecurrenttime.Singlechipmicrocomputerasthetemperatureinthesystem,theclockinputanddisplaycontroldevice,DS18B20isusedastheoutputdevicetemperatureacquisitionandtemperaturedata.ThelasttimethetemperaturedatacollectedbynRF24L01wirelesstransmissionmodule,inthereceivingendthroughthe1602liquidcrystaldisplaymoduledisplaysthereceivedtemperatureandtimeandsendthedatetoPCbyRS-232,inordertoachievethetemperatureacquisitionandwirelesstransmission.Themainadvantageofthisdesignistheapplicationofwirelesstransmission,therebyavoidingsomeinherentproblems,suchascabletransmission,highcost,longcycle.Secondly,ithasgoodscalability,withasimplecircuit,lowpowerconsumption,theadvantagesofsmallvolume,etc.Finally,thesystemhastheadvantagesoffastandgoodeconomics.KeywordsKeywords:

temperaturecollection,nRF24L01,DS18B20,LCD1602III目录摘要.IAbstract.II第1章绪论.11.1课题的背景与意义.11.2国内外研究状况及相关领域中已有的研究成果.11.3对设计任务的分析.21.4预期结果.21.5论文的结构安排.3第2章主控芯片及系统各模块的介绍.42.1STC89C52简介.42.2温度采集模块.62.2.1DS18B20的管脚配置和内部结构.72.2.2DS18B20的性能特点.82.2.3DS18B20的工作原理.82.3时钟模块.112.3.1DS1302的引脚分配及其功能.112.3.2DS1302寄存器.112.3.3DS1302控制字和读写操作.122.4无线收发模块.142.4.1NRF24L01概述.142.4.2引脚功能及描述.142.4.3工作模式.152.4.4工作原理.152.4.5SPI指令和时序.162.4.6配置字.182.4.7模块编程控制.182.5液晶显示模块.192.5.1LCD1602模块简介.192.5.2LCD1602的基本参数及引脚功能.192.5.3LCD1602的指令说明及时序.212.5.4LCD1