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基于单片机的温湿度无线测量系统
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2011-08-09
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该测试仪具有温湿度测量和远程显示等功能通过可编程控制器、变换器和温湿度传感器采集温湿度数据并在LED上显示; 温度误差<1℃,湿度误差<1%,温度测量范围0℃~120℃,湿度测量范围1%~99%; 可用电池供电;
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远程温湿度测量系统
一、 任务
制作一个远程温湿度测量仪,该测试仪具有温湿度测量和远程显示等功能。
其结构框图如下:
二、要求
1、基本要求
(1)通过可编程控制器、变换器和温湿度传感器采集温湿度数据并在 LED 上
显示;
(2)温度误差<1℃,湿度误差<1%,温度测量范围 0℃~120℃,湿度测
量范围 1%~99%;
(3)可用电池供电;
2、发挥部分
(1)设计红外二极管发射电路和红外接收电路,实现温湿度数据的准确可靠
发送和接收;
(2)设计射频发射电路和接收电路,实现温湿度数据的准确可靠发送和接收;
(3)最好采用微型化的温湿度传感器,无线传输距离>5 米;
2.2.1 无线数据发射接收模块
模块所选用工作频率为 315M,采用声表谐振器 SAW 稳频,频率稳定度极
高。电路采用 ASK 方式调制,当数据信号停止时发射电流降为零,功耗很低。
电路本身未设编码集成电路,而增加了一只数据调制三极管 Q1,这种结构使得
它可以方便地和其它固定编码电路、滚动码电路及单片机接口,而不必考虑编
码电路的工作电压和输出幅度信号值的大小。模块输出功率由电压决定,电压
变化时发射频率基本不变,发射电压为 3V 时,空旷地传输距离约 20 ~ 50m,
发射功率较小,当电压 5V 时约 100~200m,当电压 9V 时约 300~500m,当发
射电压为 12V 时,为最佳工作电压,具有较好的发射效果,发射电流约
60mA,空旷地传输距离 700~800m,发射功率约 500mW。综合考虑路面状况,
通过试验选择了 70m 左右的发射距离。地址及数据信息的标识采用 PT2262 芯
可
编
程
控
制
器
温湿度显示
电池供电
温湿度
传感器
红 外 发 射
或 射 频 发
射电路
变送器
可
编
程
控
制
器
温湿度显示
红 外 接 收
或 射 频 接
收电路
>5 米
片。A0~A7 为地址, 采用三进制编码,即可为 3 的 8 次方共 6561 组编码; D0~D3
为数据编码引脚, 采用二进制编码即 8421 码, 可以编 2 的 4 次方共 16 组状态码。
数据解码器 PT2272 在嵌入式单片微机控制系统的干预下, 对信息采集器送来的
信息编码数据, 进行数据融合, 并完整、准确地解析出站址标识的数据信息。无
线数据发射接收电路如图 2、图 3 所示:
图 2 无线数据发射模块
图 3 无线数据接收模块
2.2.7 温度检测模块:
温度传感器对室内温度进行测量,测量结果将被放置在 DS18B20 内存中,
并可以让阅读发出记忆功能的指挥,阅读内容的片上存储器。 DS18B20 为一线
通信接口,必须在先完成 ROM 设定,否则记忆和控制功能将无法使用。主要
首先提供以下功能命令之一: 1 )读 ROM, 2 )ROM 匹配, 3 )搜索 ROM,
4 )跳过 ROM, 5 )报警检查。这些指令操作作用在没有一个器件的 64 位光
刻 ROM 序列号,可以在挂在一线上多个器件选定某一个器件,同时,总线也
可以知道总线上挂有有多少,什么样的设备。电路如图 12 所示:
图 12 温度传感电路
DS18B20 简介:
DS18B20 是
Dallas 半 导 体 公 司
生 产 的 数 字 化 温 度
传感器,一线总线的接口方式独特切经济,可轻松地组建传感网络。其管脚图
如图 13 所示:
图 13 DS18B20 引
脚图
DS18B20 功 能
特点:
1. 图 特 的 单 线
接 口 , 仅 需
一 个 端 口 引
脚进行通讯。
2. 简 单 的 多 点
分布应用。
3. 无需外部器件。
4. 可通过数据线供电。
5. 零待机功耗。
6. 测温范围-55~+125°C,以 0.5°C 递增,华氏期间-67°C~+257°C,以 0.9°F
递增。
7. 温度以 9 位数字量读出。
8. 温度数字转换时间 200ms(典型值)。
9. 用户可定义的非易失性温度报警设置。
10. 报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度(温度报警条件)的器件。
11. 应用包括温度控制、工业系统、消费品、温度计或任何热感测系统。
液晶显示 LCD128X64
本系统采用液晶显示模块是128×64 点阵的汉字图形型液晶显示模块,可显示汉字及
图形,内置国标GB2312 码简体中文字库(16X16 点阵)、128 个字符(8X16 点阵)及
64X256 点阵显示RAM(GDRAM)。可与CPU 直接接口,提供两种界面来连接微处理机:
8-位并行及串行两种连接方式。具有多种功能:光标显示、画面移位、睡眠模式等。该部
分电路图如下所示:
最小应用系统设计
AT89S52 是片内有 ROM/EPROM 的单片机,因此,这种芯片构成的最小系统简单﹑可靠。
用 AT 单片机构成最小应用系统时,只要将单片机接上时钟电路和复位电路即可,如图 3.1
AT89S52 单片机最小系统所示。由于集成度的限制,最小应用系统只能用作一些小型的控
制单元。其应用特点:
(1) 有可供用户使用的大量 I/O 口线。
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liming918
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