基于MSP430单片机的多路无线温度检测系统设计开题报告
2021-12-23 21:35:36
全文总字数:3753字
1. 研究目的与意义及国内外研究现状
随着社会的高速发展和科技的不断进步,人们对信息获取,存储,传输的要求也不断提高,其中温度的测量具有非常重要的意义。温度是人们日常生产生活中使用最多的物理参数之一,温度测量具有十分重要的意义,,例如需要对农业生产中大棚内的温度监测以保证农作物保产,对工业控制过程中的温度监测来保障生产的正常运行,以及对公共场合温度监测以提供安全保障。因此,温度的监测对社会安全的保障和经济的发展起了十分重要的作用。传统的温度采集方式较为落后,如煤油温度计等,具有集成性差,测量范围小,测量数据传输不便等缺点,同时也不利于信息化程度的提高以及实时数据分析和处理。为了能够更好地满足人们对温度数据的采集、存储、传输、处理,需要设计一个系统,能够在各种环境中自动实时准确地测量温度参数,同时能将测得的温度数据存储并上传到上位机中进行实时监测以实现一些必要的控制与提示功能。
国内外研究现状
温度传感器对按温度变化而变化的物理量进行检测,按一定规律将检测到的物理量转换为电信号输出,以满足温度的测量、存储、传输、显示等要求。温度传感器是温度测量中最重要而首要的环节,决定了温度测量的好坏。
温度传感器的发展阶段:
2. 研究的基本内容
本文设计了一种能够基本满足以上需求的多点无线测温系统,系统以美国德州仪器推出的16位低功耗单片机msp430f149作为主控单元,采用了智能温度传感器ds18b20进行温度测量,用单片射频收发模块nrf905进行短距离数据传输,在上位机中通过lcd12864显示出来,还可以将温度数据通过串口传输到pc机进行处理、监测以及必要的控制。本系统以msp430f149为控制单元,ds18b20为温度采集模块,nrf905射频传输模块为温度数据收发单元,设计出具有低功耗、易扩展、稳定可靠的无线测温系统。研究内容主要如下:
(1) 本系统选用美国dallas半导体公司推出的数字式单总线温度传感器ds18b20采集温度数据,具有硬件电路设计简单的优点,而且测量的温度数据可以直接转化为数字信号供微处理器处理。因此主要任务就是在软件设计中依据ds18b20的工作时序进行初始化、数据读和数据写子程序,以及使用msp430单片机控制ds18b20进行测温以及对ds18b20内部温度数据寄存器内容的读取。
(2) 本系统采用挪威nordia vlsi公司推出的nrf905无线收发芯片,片内集成了电源管理、晶体振荡器、低噪声放大器、频率合成器、功率放大器等模块,而且曼彻斯特编码/解码由片内硬件完成,使用非常方便。本文的主要工作是硬件设计中nrf905与单片机msp430的电路连接以及软件设计中编写nrf905芯片的发送、接收初始化函数,用单片机模拟spi接口对nrf905进行配置。
3. 实施方案、进度安排及预期效果
论文分为六章,分别介绍了课题研究的背景和意义以及研究内容,主要模块的功能和工作原理,系统的硬件和软件设计,其中重点是第二、三、四章。
第一章是绪论,阐述了温度测量在人们日常生产生活中的重要意义以及温度测量研究的背景,并介绍了温度传感器的发展以及本研究所做的主要工作。
第二章介绍系统所使用的主要模块,包括智能温度传感器ds18b20,单片射频收发模块nrf905,液晶显示屏lcd12864,介绍了模块的工作原理、引脚功能、特性参数等。
4. 参考文献
[1]王玲,王中训,王恒. 基于msp430单片机的多路无线温度检测系统[j]. 现代电子技术,2011,(01):125-127 132.
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[3]王秀霞. 基于ds18b20的多路无线温度检测系统[j].海南大学学报(自然科学版),2011,(04):362-367.