毕业设计物联网

重庆航天职业技术学院

CHONGQING AEROSPACE

毕业论文（设计）

设计题目：无线温度采集系统设计

系部：电子工程系

班级：12021071

学号：********

*名：***

指导教师：**

成绩：

二0一四年十二月

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本次为毕业设计论文其题目为：

无线温度采集系统设计

毕业设计要求：

1、设计内容

小组3人设计一个3点的无线温度采集系统。

2、设计要求

要求完成设计（方案概述（系统框图）、器件选型（列出，做成表格，对主要器件进行参数规格说明），制作电路图，画出流程图，编写主要控制程序。）

3、设计参数

（1）要求能够实现3点的温度采集，以无线方式发送给上位机显示。

（2）温度范围为0-100℃，温度测量精度精确到整数个位。

（3）处理器可采用CC2530。

论文主要内容为：

封面、首页、摘要和关键词、目录、引言、正文、结论、致谢、参考文献、附录等。

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。此次设计多路无线温度监控系统，能够实现三点的无线温度采集。

针对传统温度采集系统存在的便携性差、准确率低、测温电路复杂等问题，此次提出了基于CC2530的无线温度采集系统设计方案。方案选用ADT7301芯片作为温度采集模块，选用CC2530作为主控芯片实现模块控制、无线数据传输的功能。

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，并在液晶显示屏上循环显示各节点温度的变化。通过串口将检测到的温度信息回馈到上位机（PC机），从而远程实现对整个系统的检测。

关键字：多节点无限温度传感器系统 cc2530 温湿度的采集

首页 (1)

摘要 (3)

引言 (5)

一、无线温度采集系统 (6)

1.1无线温度采集的原理 (5)

1.2无线温度传感器的介绍 (6)

1.3无线温度采集类型 (7)

二、无线温度采集系统分析与步骤 (10)

2.1步骤 (9)

2.2系统程序流程图 (10)

三、温度数据采集 (12)

3.1温度数据采集原理 (12)

3.2实验中所用芯片SHT10 (12)

四、无线温度采集组成 (15)

4.1无线温度采集系统硬件 (15)

4.2无线温度采集系统软件 (17)

五、无线温度采集原理图 (23)

5.1器件选型 (23)

5.2主要器件参数规格说明 (24)

5.3CC2530特性 (25)

六、无线温度采集系统流程图 (27)

七、系统控制程序 (27)

结论 (30)

致谢 (31)

参考文献 (32)

随着社会的进步和生产的需要，利用无线通信进行温度数据采集的方式已经渗透到社会生活生产的每一个角落，温度测量的准确度在影响生产效益的同时也在逐步得到社会的重视。

本次系统的控芯片以CC2530为主体，实际应用中需要我们测量范围可达0℃~100℃,要求实现在单片机的控制下采集数据信息，经过放大滤波等一系列处理后由无线收发芯片发送至上位机，并在上位机中的单片机的控制下接收数据信号。

在环境温度监测过程中,往往存在局部温度差异的现象,采用单点温度采集的方式不能准确反映一个温度场的实际状况,因此采用多点温度采集的方式来解决这一问题。这次设计为三点，由于测温点的分布较为分散,采用信号线传输温度信号的方式成本较高,布线困难,且更改采温点比较麻烦,所以此次采用无线温度采集。

我们的工作及生活在无形的改变着，变得更精致更高效更美丽。而这无形中进行着的神奇改变的关键莫过于高端的技术——物联网智能，还有无线传感器的应用。

一、无线温度采集系统

1.1无线温度采集的原理：

无线温度采集的原理如下：温度传感器将被测点的温度采集后输出的模拟信号逐步送往信号放大电路、低通滤波器以及A/D转换器（即信号调理电路），然后在单片机的控制下将A/D转换器输出的数字信号传送到无线收发芯片中，并通过芯片的调制处理后由芯片内部的天线发送到上位机，在上位机模块中，发送来的数据由单片机控制的无线收发芯片接收并解调，最后通过接口芯片发送到PC机中进行显示和处理。

温湿度探头直接使用IIC接口进行控制，本此设计将使用CC2530 读取温湿度传感器SHT10的温度和湿度数据，并将采样到的数据转换然后再LCD显示。其中对温湿度的读取是利用CC2530的I/O（P1.0和P1.1）模拟一个类IIC得过程。传感器包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件，并在同一芯片上，与14 位的A/D 转换器以及串行接口电路实现无缝连接。

1.2无线温度传感器的介绍：

无线温度传感器应是集成传感、无线通信、低功耗等技术的无线传感网络产品。无线温度传感器应以电池供电，在工程实施中避免了大工作量的通讯线缆、管线、供电线路的铺设，用户也可根据现场实际使用情况，方便的调整安装的位置。

无线传感器可配置温湿度传感元件、温度传感元件、压力传感元件、气体传感元件，以及流量、位移、开关量、雨量、风速风向等等各种传感器。

无线温度传感器应用于供水管网、供气管网、供油管网、环境、医疗卫生、制造业、化工、能源、气象、仓储、冷藏、冰柜、恒温恒湿生产车间、办工场所等等领域。

在工业、电力行业中，电气设备的正常运行保证了社会的正常运作以及人民的正常生活，因此设备的可靠性至关重要。众多企业提倡对设备进行预防性维护，而温度是预防性维护中最重要的监控参数，温度的过高或过低均意味着故障产生的可能性。实现温度在线监测是保证高压设备安全运行的重要手段。

高温过热直接导致电气材料的的机械强度、物理性能下降，接触电阻值增加，持续通流状态下将会加速设备连接点氧化，氧化结果又促使接触电阻值继续增加，发热加剧，温度持续上升，导致高温过热。而高温过热问题又是一个不断发展的过程，如果不加以控制，过热程度会不断加剧，每次温度变化所增加的接触电阻值，将会使下一次循环的热量增加，所增加的温度又使接头的工作状况进一步变坏，因而形成恶性循环，严重影响电气设备的使用寿命。

传统的温度测量方式周期长、施工复杂，效率低，不便于管理，发生故障时要耗费大量的人力物理排查和重新铺设线缆。而在特定场