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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 基于NRF905多點(diǎn)無線溫度采集
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡(jiǎn)介：
- 本系統(tǒng)是一種基于射頻技術(shù)無線溫度檢測(cè)裝置，主要由采集發(fā)射模塊和接收顯示模塊組成，具有多點(diǎn)采集，傳輸距離遠(yuǎn)，精準(zhǔn)度高，可自行設(shè)定過低溫及過高溫，溫度過高或過低時(shí)可聲光報(bào)警。使用方便，應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。不僅適用于高低溫環(huán)境，也適用于自然環(huán)境的檢測(cè)，如：對(duì)冷凍室或冷藏室溫度的監(jiān)測(cè)，糧食儲(chǔ)備的溫度監(jiān)測(cè)，蔬菜大棚、花房的溫度檢測(cè)、孵化室溫度檢測(cè)等對(duì)環(huán)境溫度要求較嚴(yán)格的場(chǎng)合
- 詳細(xì)介紹：
- 多點(diǎn)無線溫度采集系統(tǒng)是利用發(fā)送端實(shí)時(shí)溫度的采集，并將結(jié)果傳輸?shù)浇邮斩?。以達(dá)到對(duì)溫度的比較、控制。本設(shè)計(jì)用STC89C52單片機(jī)為主要硬件，設(shè)計(jì)了包括溫度采集，報(bào)警溫度設(shè)定，溫度顯示等外圍電路。且對(duì)所設(shè)計(jì)電路給出了相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)，包括串行口初始化，數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)傳輸?shù)某绦?。在溫度測(cè)量部分采用具有“一線總線”接口的數(shù)字傳感器DS18B20，實(shí)現(xiàn)單線多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集。 多點(diǎn)無線溫度采集系統(tǒng)是典型的集散式控制系統(tǒng)。其主要由傳感器、發(fā)射電路、接收電路、，以及顯示器組成溫度采集部分由數(shù)字溫度傳感器芯片DS18B20，單片機(jī)STC89C52，低功耗射頻傳輸單元NRF905和天線等組成，傳感器將采集的數(shù)據(jù)送回單片機(jī)，經(jīng)處理后顯示在數(shù)碼管上，相應(yīng)的LED燈發(fā)生變化；接收天線接收來自傳感器的溫度數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理、在12864液晶上顯示，且蜂鳴器、LED燈做出反應(yīng)。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 研發(fā)目的： 溫度的測(cè)量和控制是現(xiàn)代化工業(yè)、農(nóng)業(yè)最常用的技術(shù)，常用于農(nóng)用系統(tǒng)、醫(yī)療裝置、音頻設(shè)備、電信等方面。而傳統(tǒng)的人工測(cè)量已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的不能滿足現(xiàn)代化的測(cè)量需求，如：糧食儲(chǔ)備的溫度測(cè)量，農(nóng)作物根系附近的溫度測(cè)量，冷藏室等地的溫度測(cè)量。所以，所要研發(fā)的基于DS18B20、NRF905多點(diǎn)無線溫度采集系統(tǒng)滿足這些需求。 基本思路： 主要由傳感器、發(fā)射電路、接收電路、，以及顯示器組成溫度采集部分由數(shù)字溫度傳感器芯片DS18B20，單片機(jī)ATM89C52，低功耗射頻傳輸單元NRF905和天線等組成，傳感器將采集的數(shù)據(jù)送回單片機(jī)，經(jīng)處理后顯示在數(shù)碼管上，相應(yīng)的LED燈發(fā)生變化；接收天線接收來自傳感器的溫度數(shù)據(jù)，經(jīng)過處理、在12864液晶上顯示，且蜂鳴器、LED燈做出反應(yīng)。 創(chuàng)新點(diǎn)： 1.可多個(gè)傳感器對(duì)溫度進(jìn)行測(cè)量。2.將多點(diǎn)的溫度通過數(shù)碼管進(jìn)行顯示并發(fā)射數(shù)據(jù)。 3.接收溫度數(shù)據(jù)，并處理，通過12864液晶進(jìn)行顯示。4.當(dāng)溫度過高或過低時(shí)，發(fā)生報(bào)警，進(jìn)行聲光提示。5.可通過按鍵自行設(shè)定過低溫及過高溫報(bào)警。 技術(shù)關(guān)鍵： 1.其中溫度傳感器采用的是單總線數(shù)字傳感器DS18B20，它在解決各種誤差、可靠性和實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)優(yōu)化等方面，與傳統(tǒng)各種溫度傳感器相比，有無可比擬的優(yōu)越性。2.無線傳輸采用的是NRF905,不僅傳輸距離遠(yuǎn)，而且可避免無線通信碰撞，易于對(duì)多點(diǎn)的無線溫度設(shè)計(jì)，工作電壓1.9V到3.6V。 主要性能指標(biāo)： 最大傳送距離可達(dá)1000米；所采集的溫度精度為0.5；穩(wěn)定性強(qiáng)。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 現(xiàn)有的大多數(shù)溫度測(cè)量裝置采用熱電偶進(jìn)行溫度測(cè)量，熱電偶發(fā)出模擬信號(hào)，且信號(hào)比較弱，這樣的系統(tǒng)控制多個(gè)溫度探頭需要考慮很多因素，不利于實(shí)際應(yīng)用。與其相比，本系統(tǒng)采用的DS18B20是以“一線總線”串行傳送給單片機(jī)并進(jìn)行相應(yīng)處理，發(fā)出的是數(shù)據(jù)信號(hào)，無須A/D轉(zhuǎn)換，用它進(jìn)行溫度測(cè)量完全解決了以上的不足，不僅成本低，精確度高，單總線可同時(shí)連接很多溫點(diǎn)，且電路簡(jiǎn)單，使用方便，具有無可比擬的優(yōu)越性。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2011年4月3日，獲得學(xué)院首屆大學(xué)生課外科技作品競(jìng)賽“入圍獎(jiǎng)”。
作品所處階段
- 中試階段。
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 實(shí)驗(yàn)操作。
作品可展示的形式
- 實(shí)物展示，附帶產(chǎn)品簡(jiǎn)介和使用說明。
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說明： 分別給采集模塊和接收模塊上電，上電后，在采集模塊上數(shù)碼管顯示溫度，按下按鍵1發(fā)射數(shù)據(jù)，接收模塊接收數(shù)據(jù)并自動(dòng)顯示在12864液晶上。在接收模塊上按下按鍵1，進(jìn)入最高溫報(bào)警及最低溫報(bào)警設(shè)定狀態(tài)，按鍵2為最高溫設(shè)定，按鍵3為最低溫設(shè)定，按鍵4加，按鍵5減。 特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)： 具有可多點(diǎn)采集，傳輸距離遠(yuǎn)，精準(zhǔn)度高，使用方便，應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。 適用范圍及前景： 本系統(tǒng)不僅適用于高低溫環(huán)境，也適用于自然環(huán)境的檢測(cè)，如：對(duì)冷凍室或冷藏室溫度的監(jiān)測(cè)，糧食儲(chǔ)備的溫度監(jiān)測(cè)，蔬菜大棚、花房的溫度檢測(cè)、孵化室溫度檢測(cè)等對(duì)環(huán)境溫度要求較嚴(yán)格的場(chǎng)合。 從當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)來看，利用一個(gè)儀器對(duì)多個(gè)溫度進(jìn)行測(cè)試是很有必要的，帶來的經(jīng)濟(jì)效益十分可觀。
同類課題研究水平概述
- 溫度檢測(cè)是現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)的重要組成部分，在保證產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源和安全生產(chǎn)等方面起著關(guān)鍵的作用。由單片集成電路構(gòu)成的溫度傳感器的種類越來越多，測(cè)量的精度越來越高，響應(yīng)時(shí)間越來越短，因其使用方便、無需變換電路等特點(diǎn)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著社會(huì)的發(fā)展、科技的進(jìn)步以及人們生活水平的逐步提高，各種方便于生產(chǎn)的自動(dòng)控制系統(tǒng)開始進(jìn)入了人們的生活，以單片機(jī)為核心的溫度采集系統(tǒng)就是其中之一。同時(shí)也標(biāo)志了自動(dòng)控制領(lǐng)域成為了數(shù)字化時(shí)代的一員。它實(shí)用性強(qiáng)，功能齊全，技術(shù)先進(jìn)，使人們相信這是科技進(jìn)步的成果。溫度是工業(yè)控制中主要的被控參數(shù)之一，特別是在冶金、化工、建材、食品、機(jī)械、石油等工業(yè)中，具有舉足重輕的作用。隨著電子技術(shù)和微型計(jì)算機(jī)的迅速發(fā)展，微機(jī)測(cè)量和控制技術(shù)得到了迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)具有處理能強(qiáng)、運(yùn)行速度快、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在溫度測(cè)量與控制方面，控制簡(jiǎn)單方便，測(cè)量范圍廣，精度較高。無線溫度采集系統(tǒng)由若干無線溫度采集器和監(jiān)控中心組成。工作原理是在那些需要對(duì)溫度監(jiān)控和測(cè)量的地方放置無線溫度采集器，然后由監(jiān)控中心通過軟件對(duì)無線采集器進(jìn)行控制，代替過去由人工來完成的溫度數(shù)據(jù)采集任務(wù)系統(tǒng)能自動(dòng)采集監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度，從而能有效的監(jiān)控監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度。無線溫度采集系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的不間斷溫度測(cè)量與監(jiān)控，可通過監(jiān)控中心可以直觀看到溫度實(shí)時(shí)變化，做到足不出戶即可了解各被測(cè)點(diǎn)的溫度。一般以單點(diǎn)采集為主，使用AD轉(zhuǎn)換技術(shù)。
