基于DS18B20的无线测温系统的研究与设计

摘要

在现代工业生产活动中，温度作为一种可以实际测量的重要参数，能起到对设备运行状态、生产环境等外界因素进行实时监控的作用，以保证整个生产活动高效开展。温度的重要性在建筑、电力、水利、冶金等工程领域尤为凸显。在工程安全监测项目中，温度过高或过低，对某些工程会造成安全隐患，例如在建筑工程中，混凝土内部温度过高会导致混凝土表面产生有害裂缝，有时甚至贯穿裂缝。然而，要想得到满意而准确的测量结果并不是那么容易，测量仪器及测量方法的选择不当都会影响其测量结果。因此，准确且实用的温度数据测量系统具有举足轻重的作用。
　　 本课题主要来源于本人在武汉某公司(简称S公司)实习期间进行的“无线测温系统的研究与应用”项目撰写而成。该项目主要任务是开发出一种可在多种环境下进行温度监测的无线温度监测仪。
　　 论文详细介绍了各个关键器件的主要性能特点，然后分别从硬件电路和软件编程两方面对系统设计进行介绍，最后对系统进行调试分析，检测系统的温度采集及无线输能力，并提出仍需要改进的部分。
　　 系统主要由三个系统组成：温度采集系统、无线传输系统、远程监控单元。无线测温系统由一个上位机和一个或多个下位机组成。下位机温度采集系统由数字温度传感器DS18B20和主控芯片MSP430F1232组成，当温度传感器获得采集到温度信号后，立即送入主控单片机进行温度转换等处理，MSP430单片机再将经过简易处理后的数据通过串口将数据传递给无线通信模块进行RF调制；无线传输系统主要由射频收发芯片CC2530负责远距离传输信号，无线传输由射频发射端和接收端组成；上位机数据接收端由无线通信接收模块、LM3S单片机组成。无线接收端接收到数据后，经过相同的RF调制机制将数据解调后再通过串口UART传递给主控制器LM3S6432进行处理，并将数据通过以太网发送至PC机，通过人机界面液晶屏显示温度数据。