温度无线采集的系统设计

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【摘要】随着工农业生产对温湿度的要求越来越高，准确测量温度变得至关重要。本文设计的目的主要是利用传感器采集外界的温度度，
1 |* h4 a+ w. }, M3 T( s( O% l利用无线传输实现在上住机显示采集到的温度。本文主要利用温度传感器采集温度的模拟量．并且利用放大电路将测量的小信号放大，然后利
* p5 T7 \3 h6 m" Z, r$ {( i7 ?( `用AD转换器将放大后的模拟量转换为单片机能够识别的数字量，并由单片机进行处理。并通过无线传输模块将测量的数值传输给PC机。本
$ C$ ]5 r  D3 I$ \/ ~$ t; D; A设计结构简单，但应用范围广泛，使用方便，而且节约资源，同时可以进行远距离的监控。

1．引言
温度的测量广泛应用于工业过程、农业温室、仓库和智能建筑等
( U) ]3 o$ Q: c7 V领域，随着社会的发展和生活水平的提高，小型、灵敏的温度测茸系统
5 m6 t* F0 |# k  f5 t5 t在现代生活中，尤其是在智能温湿大棚和智能办公大厦中有着广阏的
应用前景。在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门．经常需
  K5 i, u% T: ^' U# x6 u; \要对环境温度进行测量及控制。准确测量温度对于生物制药、食品加
工、造纸等行业更是至关重要的。在农业领域，尤其一些经济作物的生
# n: w" F# b' @5 |: J( N$ Q0 M产，在其幼苗期要详细记录温湿度值，准确及时地测黉土壤潮及温度。
能够保证农作物的良好生跃，对于农作物的高产与丰收起到关键作
用，同时使水资源得到最优配置。
2．方案设计
4 N4 K- ~* h$ X' N7 \温度采集系统整体硬件结构主要由温度测量系统，单片机处理系
统，无线串行接口通信，PC机数据管理部分与直流电源系统几大部分
1 j- [0 [. ~: K$ `+ n! l组成。它的原理框图如图1所示。
原理是用模拟传感器，通过模数转换电路向单片机传送数字量．
再通过无线传输模块传到微机上。各组成部分的作用如下。
& y4 Q) i3 z5 Z2 n# {图1 温度采集系统硬件结构框图
, D; a/ o$ q* {/ U8 K# w温度测景系统：包括模拟温度传感器、放大器、A，D转换电路组
2 A0 |4 o( X3 C成。完成数据采集的功能，把被测量转换成数字信号。其中传感器将被
4 a2 p& v3 C! ^8 i0 P测信号量转换成电压量；放大器将传感器输出的小信号放大．放大器
的输出结果满足模数转换的转换范嗣；A，IJ转换(模数转换)将模拟量
& e' w) y1 |" Y' P0 F转换成数字量。
单片机处理系统：从发送端(模数转换)接收数据，并对接收到的
数据进行编码，然后通过输出端口输出。
( u; U0 M! z6 R8 S0 t无线串行通信电路：由单片射频收发芯片nRF401和MAX232电
/ l2 F, G% |! R2 h平转换芯片组成。实现单片机与微机的无线串行通信。．
, I& A) ?" H  J  [数据接收、显示部分：接收并用PC机显示无线传输来的数据。
! r0 @8 P! b8 c6 b# m3．硬件电路设计
3．1传感器及接口电路
本设计的温度测量电路如图2所示，温度传感器选择电流输出的
温度传感器AD590。AD590相当于一个恒定的电流源，其输出电流足
以绝对温度零度(-273℃)为基准，每增加1℃，它会增加1肚输出电
1 N; \% c. }# ]$ M流。由于被测物理量经传感器转换得到的电信号的幅度(如电流、电压
* m( [, C+ z5 Y2 d. ~等)往往很小，不适合进行A／D转换，因为，ADc0809的精度有限，小
7 Y4 C- `' P0 \3 _信号转换后数值差距很小，误差较大，因此，需对这些模拟电信号进行
放大处理。
AD590的输出电流IO=(273+T)“A(T为摄氏温度)。因此测量的
; k& r$ n( y, J  |5 v4 o电压为U0=(273+T)仙A×10K=(2．73+T，100)V。

9 I4 m7 M( z7 w6 M. P附件下载：
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