基于无线通信技术的电力现场温度采集系统设计

摘要

在现代的工业生产活动中，温度对电力系统设备而言是一个重要的参数，当电力设备发生缺陷或故障时，电力设备的温度将因发热而急剧上升。如果不及时诊断，设备的绝缘将受到严重破坏，从而大大缩短设备的使用寿命，影响整个电力系统的正常工作。对其温度进行准确、实时的监控，有助于及时发现并排除存在的故障，保障其安全可靠的运行。生产环境的多变性和不确定性，导致许多工作场所不太方便布线，无线传输方式便很好的解决了这一问题。
　　本课题在分析了多种短距离无线通信技术特点的基础上，设计了基于无线收发模块nRF905和温度传感器DS18B20的短距离无线数据采集传输模块，本系统是通过单片机控制来实现电力现场的温度测量和无线传输，并通过串口通信实现单片机与PC机之间的通信，实现温度的测量、无线传输、显示，就是一套通过无线方式实现温度采集的系统。满足近距离无线数据采集的需要，具有功率低、小巧方便、数据传输稳定、抗干扰能力强的特点，可以很好地应用于各种短距离数据采集传输场合。
　　本文详细论证了实现温度数据采集与无线传输方案的总体架构，阐述了系统的硬件电路结构和完成各项功能相关的软件设计。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 选题的背景及意义

1．2 短距离无线通信技术

1．2．1 几种短距离无线通信技术简介

1．2．2 通信技术的选择

1．3 本文的主要研究工作

第二章 系统主要器件的介绍

2．1 单总线数字式传感器

2．1．1 传感器技术

2．1．2 DS18B20概述

2．1．3 DS18B20引脚功能及结构

2．1．4 DS18B20测温原理

2．2 射频芯片nRF905

2．2．1 nRF905芯片概述

2．2．2 nRF905芯片结构及引脚功能

2．2．3 nRF905工作原理

2．3 单片机AT89C51

2．3．1 AT89C51的简介

2．3．2 AT89C51主要性能参数

2．3．3 AT89C51引脚功能

2．3．4 存储器结构

2．4 液晶显示器LCD1602

2．4．1 LCD1602概述

2．4．2 LCD1602引脚功能

2．5 串口通信232电路

2．5．1 232电路概述

2．5．2 MAX232引脚功能说明

2．5．3 RS232的引脚功能说明

2．6 本章小结

第三章 系统硬件结构设计

3．1 系统的整体设计方案

3．2 数据采集与发射模块电路设计

3．2．1 电源模块设计

3．2．2 温度采集模块

3．2．3 无线传输模块

3．2．4 串口模块

3．2．5 单片机控制模块

3．2．6 模块总电路图

3．3 数据接收与处理模块电路设计

3．3．1 电源模块

3．3．2 无线传输模块

3．3．3 串口模块

3．3．4 液晶显示模块

3．3．5 单片机控制模块

3．3．6 模块总电路图

3．4 PCB板设计

3．4．1 电源模块PCB板设计

3．4．2 数据采集与发送模块PCB板设计

3．4．3 数据接收与处理模块PCB板设计

3．5 本章小结

第四章 系统软件设计

4．1 开发工具简介

4．2 温度采集模块

4．3 无线通信模块

4．3．1 无线通信结构

4．3．2 nRF905的初始化配置

4．3．3 数据发射与接收过程

4．4 液晶显示模块

4．5 串口设置部分

4．6 本章小结

第五章 系统集成与测试

5．1 系统的软件仿真

5．1．1 温度采集与显示模块仿真

5．1．2 温度接收与显示模块仿真

5．2 系统的硬件测试

5．3 遇到的问题及解决的方法

5．4 本章小结

第六章 总结

6．1 全文小结

6．2 展望

致谢

参考文献

附录