基本信息
- 项目名称：
- 基于NRF905多点无线温度采集
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本系统是一种基于射频技术无线温度检测装置，主要由采集发射模块和接收显示模块组成，具有多点采集，传输距离远，精准度高，可自行设定过低温及过高温，温度过高或过低时可声光报警。使用方便，应用范围广等特点。不仅适用于高低温环境，也适用于自然环境的检测，如：对冷冻室或冷藏室温度的监测，粮食储备的温度监测，蔬菜大棚、花房的温度检测、孵化室温度检测等对环境温度要求较严格的场合
- 详细介绍：
- 多点无线温度采集系统是利用发送端实时温度的采集，并将结果传输到接收端。以达到对温度的比较、控制。本设计用STC89C52单片机为主要硬件，设计了包括温度采集，报警温度设定，温度显示等外围电路。且对所设计电路给出了相应的软件设计，包括串行口初始化，数据采集和数据传输的程序。在温度测量部分采用具有“一线总线”接口的数字传感器DS18B20，实现单线多点数据采集。 多点无线温度采集系统是典型的集散式控制系统。其主要由传感器、发射电路、接收电路、，以及显示器组成温度采集部分由数字温度传感器芯片DS18B20，单片机STC89C52，低功耗射频传输单元NRF905和天线等组成，传感器将采集的数据送回单片机，经处理后显示在数码管上，相应的LED灯发生变化；接收天线接收来自传感器的温度数据，经过处理、在12864液晶上显示，且蜂鸣器、LED灯做出反应。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 研发目的： 温度的测量和控制是现代化工业、农业最常用的技术，常用于农用系统、医疗装置、音频设备、电信等方面。而传统的人工测量已经远远的不能满足现代化的测量需求，如：粮食储备的温度测量，农作物根系附近的温度测量，冷藏室等地的温度测量。所以，所要研发的基于DS18B20、NRF905多点无线温度采集系统满足这些需求。 基本思路： 主要由传感器、发射电路、接收电路、，以及显示器组成温度采集部分由数字温度传感器芯片DS18B20，单片机ATM89C52，低功耗射频传输单元NRF905和天线等组成，传感器将采集的数据送回单片机，经处理后显示在数码管上，相应的LED灯发生变化；接收天线接收来自传感器的温度数据，经过处理、在12864液晶上显示，且蜂鸣器、LED灯做出反应。 创新点： 1.可多个传感器对温度进行测量。2.将多点的温度通过数码管进行显示并发射数据。 3.接收温度数据，并处理，通过12864液晶进行显示。4.当温度过高或过低时，发生报警，进行声光提示。5.可通过按键自行设定过低温及过高温报警。 技术关键： 1.其中温度传感器采用的是单总线数字传感器DS18B20，它在解决各种误差、可靠性和实现系统优化等方面，与传统各种温度传感器相比，有无可比拟的优越性。2.无线传输采用的是NRF905,不仅传输距离远，而且可避免无线通信碰撞，易于对多点的无线温度设计，工作电压1.9V到3.6V。 主要性能指标： 最大传送距离可达1000米；所采集的温度精度为0.5；稳定性强。
科学性、先进性
- 现有的大多数温度测量装置采用热电偶进行温度测量，热电偶发出模拟信号，且信号比较弱，这样的系统控制多个温度探头需要考虑很多因素，不利于实际应用。与其相比，本系统采用的DS18B20是以“一线总线”串行传送给单片机并进行相应处理，发出的是数据信号，无须A/D转换，用它进行温度测量完全解决了以上的不足，不仅成本低，精确度高，单总线可同时连接很多温点，且电路简单，使用方便，具有无可比拟的优越性。
获奖情况及鉴定结果
- 2011年4月3日，获得学院首届大学生课外科技作品竞赛“入围奖”。
作品所处阶段
- 中试阶段。
技术转让方式
- 实验操作。
作品可展示的形式
- 实物展示，附带产品简介和使用说明。
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明： 分别给采集模块和接收模块上电，上电后，在采集模块上数码管显示温度，按下按键1发射数据，接收模块接收数据并自动显示在12864液晶上。在接收模块上按下按键1，进入最高温报警及最低温报警设定状态，按键2为最高温设定，按键3为最低温设定，按键4加，按键5减。 特点及优势： 具有可多点采集，传输距离远，精准度高，使用方便，应用范围广等特点。 适用范围及前景： 本系统不仅适用于高低温环境，也适用于自然环境的检测，如：对冷冻室或冷藏室温度的监测，粮食储备的温度监测，蔬菜大棚、花房的温度检测、孵化室温度检测等对环境温度要求较严格的场合。 从当前发展趋势来看，利用一个仪器对多个温度进行测试是很有必要的，带来的经济效益十分可观。
同类课题研究水平概述
- 温度检测是现代检测技术的重要组成部分，在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。由单片集成电路构成的温度传感器的种类越来越多，测量的精度越来越高，响应时间越来越短，因其使用方便、无需变换电路等特点已经得到了广泛的应用。随着社会的发展、科技的进步以及人们生活水平的逐步提高，各种方便于生产的自动控制系统开始进入了人们的生活，以单片机为核心的温度采集系统就是其中之一。同时也标志了自动控制领域成为了数字化时代的一员。它实用性强，功能齐全，技术先进，使人们相信这是科技进步的成果。温度是工业控制中主要的被控参数之一，特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中，具有举足重轻的作用。随着电子技术和微型计算机的迅速发展，微机测量和控制技术得到了迅速的发展和广泛的应用。单片机具有处理能强、运行速度快、功耗低等优点，应用在温度测量与控制方面，控制简单方便，测量范围广，精度较高。无线温度采集系统由若干无线温度采集器和监控中心组成。工作原理是在那些需要对温度监控和测量的地方放置无线温度采集器，然后由监控中心通过软件对无线采集器进行控制，代替过去由人工来完成的温度数据采集任务系统能自动采集监测点温度，从而能有效的监控监测点的温度。无线温度采集系统，实现了对现场环境的不间断温度测量与监控，可通过监控中心可以直观看到温度实时变化，做到足不出户即可了解各被测点的温度。一般以单点采集为主，使用AD转换技术。
