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摘 要

处于21世纪这个信息大爆炸的时代，各种新兴的科学技术都在不断地发展、进步，并且进入到人们的日常生活中。单片机、温度传感技术、无线传输技术也是如此，它们被技术人员们运用到了生产实践中，大大提高了人们的工作效率，推动了经济的发展。

本系统基于STM32单片机的功能和短距离多点无线的测温思路设计了一个系统电路。该系统电路主要由一个主单片机和两个副单片机组成，分为温度采集模块和无线传输模块。副单片机主要负责采集温度数据和将其无线传输给主单片机。主单片机则负责接收温度数据。温度采集模块由温度传感器DS18B20负责。无线传输模块由可以实现1对多点无线传输的芯片NRF24L01负责。本系统具有结构简单、可靠性高、性价比高等特点，适合多点温度测量，并顺利地进行无线传输。

关键词：单片机 STM32 温度传感器 温度测量 无线传输

Monitoring Design of Multi - point Wireless Temperature System Based on Single Chip Microcomputer

Abstract

In the 21st century, this era of information big bang, a variety of emerging science and technology are constantly developing, and into people's daily lives. Single-chip microcomputer, temperature sensing technology, wireless transmission technology is also the case. They are used by the technical staff to the production practice, greatly improving people's work efficiency, and promote economic development.

The system based on STM32 microcontroller and short-range multi-point wireless temperature measurement ideas designed a system circuit. The system circuit is mainly composed of a main microcontroller and two sub-chip, divided into temperature acquisition module and wireless transmission module. Sub-chip is mainly responsible for collecting temperature data and wireless transmission to the main microcontroller. The main microcontroller is responsible for receiving temperature data. The temperature acquisition module is responsible for the temperature sensor DS18B20.The wireless transmission module is responsible for the chip NRF24L01, which can achieve 1-to-multipoint wireless transmission. The system has a very easy structure and high reliability, cost-effective features, suitable for multi-point temperature measurement, and smooth wireless transmission.

Key Words: Single-chip Microcomputer; STM32; Temperature Transducer; Temperature Measurement; Wireless transmission

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 前言 1

1.1 引言 1

1.2 国内外相关技术研究现状及发展状况 2

1.2.1 温度传感器技术现状分析 2

1.2.2 无线传输现状分析 3

1.3 本系统研究的目的及内容 4

1.3.1 研究的目的及意义 4

1.3.2 研究的内容 4

1.4 本系统的创新点及技术路线 4

1.4.1 本系统的创新点 4

1.4.2 本系统的技术路线 5

第二章 方案论证 6

2.1 系统主控制部分 6

2.1.1 主控制器方案比较 6

2.1.2 方案论证 6

2.2 系统传感器部分 7

2.2.1 传感器方案比较 7

2.2.2 方案论证 7

2.3 系统无线传输部分 7

2.3.1 无线传输部分比较 7

2.3.2 方案论证 8

2.4 系统方案 8

第三章 硬件设计 10

3.1 概述 10

3.2 主控制器 10

3.2.1 STM32单片机概述 10

3.2.2 STM32单片机内部结构 10

3.2.3 STM32单片机作原理 12

3.3 温度传感器 13

3.3.1 DS18B20概述 13

3.3.2 DS18B20内部结构 14

3.3.3 DS18B20工作原理 14

3.4 无线传输模块 15

3.4.1 NRF24L01概述 15

3.4.2 NRF24L01内部结构 16

3.4.3 NRF24L01工作原理 17

3.5 红外遥控模块 18

3.5.1 红外遥控概述 18

3.5.2 红外遥控工作原理 18

3.6 LCD显示模块 19

3.6.1 LCD显示模块 19

3.6.2 LCD工作原理 19

第四章 软件设计 21

4.1 概述 21

4.2 主程序设计 21

4.3 各模块程序设计 23

4.3.1 温度传感模块程序设计 23

4.3.2 无线传输模块程序设计 24

第五章 系统调试 25

5.1 概述 25

5.2 调试 25

第六章 总结和展望 29

6.1 总结 29

6.2 展望 29

参考文献 30

致　谢 31

第一章 前言

1.1 引言

二十一世纪信息技术飞速发展，各种技术正在争先恐后地开拓自己的市场。当人们在学校进行某些化学实验时，会遇到“温度”这个物理定量，同样，在工厂的生产中，人们也会经常见到相关的温度设备，如锅炉之类的。作为与我们的生活息息相关的一个物理量，它的测量以及之后的控制等操作变得越来越至关重要，不可估量。在大型工厂的生产之中，但凡涉及到温度的相关器材，在进行化学或者物理反应时都需要进行检查和测量、以及必要时要对温度进行控制。这时，对温度进行控制有着多种可选方案，单片机作为信息化时代的衍生物，有着诸多优点。首先它所占体积极其小，方便人们的操作；再者单片机搭建了许多模块，可对多种方向进行操作，灵活性非常强。在此助力下，生产出来的产品不仅数量上比之前的多上好多倍，而且有着质的飞跃，增加了产品的竞争力。

随着时代的进步，传感器（温度、湿度）由于要采集并且获取信息而取得了飞速的发展。传感器在我们的生活中扮演着越来越不可忽视的角色，人们对它的依赖性和需求性也随之增长。可以这么说，国际上进行综合国力的比较时，传感器技术也被列入比较的范畴内。因此，我们在生活中用到各式各样传感器的时候，不妨研究下它的组成原理以及工作特性。传感器一大神奇之处在于：它能将其它各种类型的变量信号通过它的内部结构转换为我们常用的电信号。这让那些变量以更加直观的方式被我们所看到。

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