无线环境监测模拟装置.doc

2013~2014学年第一学期
《专业综合设计》
课程设计报告
题目: 无线环境监测模拟装置
班级:
姓名:
指导教师:

电气工程系
2013年11月
《专业综合设计》任务书
课题名称
无线环境监测模拟装置
指导教师
执行时间
2013~2014学年第一学期第周
学生姓名
学号
承担任务
评分
系统方案设计及协调
硬件电路设计(DSP部分)
硬件电路设计(单片机部分)
软件设计(C语言部分)
软件设计(MATLAB语言部分)
论文撰写
设计
要求
(1)制作2个探测节点。探测节点有编号预置功能,编码预置范围为00000001B~11111111B。探测节点能够探测其环境温度和光照信息。温度测量范围为0℃~100℃,绝对误差小于2℃;光照信息仅要求测量光的有无。,单电源供电。
(2)制作1个监测终端,用外接单电源供电。监测终端可以分别与各探测节点直接通信,并能显示当前能够通信的探测节点编号及其探测到的环境温度和光照信息。
(3)无线环境监测模拟装置的探测时延不大于5s,监测终端天线与探测节点天线的距离D不小于10cm。在0~10cm距离内,各探测节点与监测终端应能正常通信。
目录
《专业综合设计》 1
课程设计报告 1
第一章方案设计 5
5
5
5
5
5
6
显示器件的选择 6
6
第二章各模块的硬件设计与核心电路 8
8
8
无线接收电路 9
11
第三章 DS18B20无线收发模块程序流程图 11
结论 12
参考文献 14
附录一完整电路图 1
附录2 软件程序源代码 2
摘要
本系统是由单片机AT89C52作为主控芯片,选用DS18B20作为环境的温度采集芯片,以及用光电传感器对周围环境的光照进行探测。把DS18B20采集回的当前环境下的温度数据和光电传感器采集回来的光照情况的数据传送给探测点的AT89C52,进行相关的数据处理。然后把信息通过无线发射模块传送给控制终端的无线接收模块。在控制终端把接收回来的数据经过主控芯片AT89C52进行处理。然后传送给LCD12864,对探测点的温度和光照情况进行实时显示。经过测试,自制的无线收发模块,其无线传输载波频率为27MHZ完全符合要求,探测时延在2s以内,天线与探测点的距离在50厘米以上,有比较好的数据传输功能。温度数据经过编码后通过无线传输的精度控制在1摄氏度以内。整个系统基本上达到了设计要求。
关键字:单片机AT89C51;无线发射;无线接收;DS18B20;LCD12864
第一章方案设计

整个系统分为三个部分,两个探测点,和一个监测终端。探测点是对所处环境的温度和光照进行信号采集和数据处理。所以我们可以应用温度传感器和光电传感器对探测点环境的温度和光照情况进行数据采集。然后我们可以利用单片机对数据进行相关的处理。再经过无线发射模块把信息反馈到监测终端的无线接收模块,然后把信息,传给监测终端的中央处理器。在监测终端把探测点的温度和
光照情况进行实时显示。同样,在监测终端可以发送相关的命令对探测点进行相关的操作。


采用我们常用和熟悉的单片机AT89C52,作为数据处理芯片。AT89C52单片机是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS 8位单片机,片内含8K bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度,非易失性存储技术生产,与标准MCS-51指令系统及8052产品引脚兼容。价格比较低廉。

采用SM6136/SM6135作为无线收发控制芯片,自己制作无线收发模块。SM6136/SM6135制作的无线收发模块传输频率为27MHZ。

采用美国DALLAS公司推出的智能温度传感器DS18B20作为检测元件,其测温范围为-55~125。C,。DS18B20可以直接读出被测温度值,而且采用3线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,有低成本和易使用的特点。价格也不贵。

采用光敏电阻,自己制作一个简单的光电传感器。其外围电路简单,但是精度不高。不过,