nRF905 物联网通信技术的无线多点数据采集系统研究+程序+电路图

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摘要本课题在分析了多种短距离无线通信技术的特点的基础上，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周围环境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。64366

本文详细论证了实现温度数据采集与无线传输方案的设计的总体架构，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。

毕业论文关键词无线通信数据采集 nRF905 DS18B20

毕业设计说明书（论文）外文摘要

Title The Research and Design of Wireless Multi-node Data Acquisition System Based on Internet communication technologies

Abstract Based on a comprehensive review of short-range wireless communications technologies, the article mainly introduces design thinking as well as implementation methods based on the temperature sensor DS18B20 and wireless transceiver nRF905, and the system is controlled by SCM microcomputer to achieve ambient temperature measurement and wireless transmission. The system is based on the AT89C51 microcomputer, it can achieve the temperature measurement, wireless transmission and display. The wireless data system designed in this paper have many advantages: low power consumption, a tiny size, reliable data transmission. The system can be widely used in wireless data acquisition and other short distance wireless data transmission areas.

The article demonstrates in detail the realization of the temperature data collection, wireless transmission program design ideas and overall system architecture, and then it elaborates on the structure of hardware circuit and the related software design of various functions.

Keywords wireless communication Data Acquisition nRF905 DS18B20

1 引言.1

1.1 物联网概论..1

1.2 短距离无线通信技术..2

1.3 本文主要工作..7

2 系统主要器件的介绍.9

2.1 单总线数字式传感器..9

2.2 射频芯片nRF90515

2.3 单片机AT89C51.18

2.4 液晶显示器LCD1602.20

2.5 串口通信232电路..21

2.6 本章小结..22

3 系统硬件结构设计.23

3.1 系统的整体设计方案..23

3.2 数据采集与发射模块电路设计..24

3.3 数据接受与处理模块电路设计..29

3.4 PCB板设计.33

3.5 本章小结..36

4 系统软件模块的设计.37

4.1 开发工具..37

4.2 温度采集模块..37

4.3 无线通信模块..39

4.4 液晶显示模块..44

4.5 串口设置模块..45

4.6 本章小结..45

5 系统仿真.46

结论...48

致谢...49

参考文献...50

附录A51

附录B65

1 引言

随着电子技术的发展和各种便携式个人通信设备，人们对于各种消费类电子产品之间及与其他设备之间的信息交互有了强烈的需求。无线通信技术以其明显的优势显示出强劲的发展势头，微型化、低功耗正是当前无线通信产品的强烈趋势，通过一个小型的、短距离的无线网络为移动的商业用户提供各种服务，实现在任何时候、任何地点进行通信并获得信息，短距离无线通信技术应运而生。数据采集与传输技术是无线通信的重要组成部分，常用的数据采集系统有两种，一种是以单片微处理器为核心的数据采集系统，它的构成主要由传感器、放大器、采样保持器、模拟多路开关、A/D转换器、微处理器及其它一些外围器件构成。第二种是基于通用微型计算机(如PC机)的数据采集系统。这类系统一般由计算机以及数据采集卡组成，目前数据采集卡一般基于标准总线(如工控标准总线STD、传输位总线BIT-BUS、CAN总线、PC总线等总线系统)并带有高速DSP，通过计算机插槽与计算机相连，形成内插式工作方式。当前的采集方式多采用上位机-下位机模式，两者之间通过有线方式传输数据，即下位机利用相应的传感器将需要测量的物理量转换为电信号，经过A/D转换将电信号转换成为数字信号，然后下位机通过电缆将该数字信号传送到上位机，在上位机上对数据进行进一步的分析处理。这种采集方式目前得到了广泛的应用。但是当测量对象为运动物体或者是应用在在腐蚀和爆炸环境中，上位机和下位机之间的有线连接方式的应用受到了限制。在这种情况下，只能采用无线通信方式[4]。