温度监控报警系统设计毕业论文.doc

温度监控系统目 录 1 1 1.1背景及意义 1 1.2工作原理 1 2 3 2.1主控制器AT89S52 3 2.1.1引脚结构 3 2.1.2 主要性能 3 2.1.3 功能特性描述 3 2.1.4 各引脚功能 4 2.2单总线数字温度传感器DSl8B20 5 2.2.1功能特性描述 6 2.2.2引脚结构 6 2.3无线传感器nRF905模块 8 2.3.1 模块介绍 8 2.3.2 接口电路管脚说明 8 2.3.3 工作方式 10 2.3.4 配置nRF905模块 11 2.4 LCD1602显示模块 12 2.4.1 控制器接口说明 12 2.4.2 初始化过程（复位过程） 13 2.5 ISD1420语音模块 13 2.5.1 特点 13 2.5.2 电路外形图及引出端功能说明 14 2.5.3 地址模式 14 2.5.4 操作模式 15 2.6 键盘输入模块 15 2.7硬件概要设计 16 2.8 硬件总体设计 16 3 18 3.1 软件开发环境 18 3.1.1 Keil简介 18 3.1.2 系统概述 18 3.1.3 Keil C51单片机软件开发系统的整体结构 18 3.2 主程序 19 3.3温度采集电路 20 3.4 收发端的程序流程图 21 3.5 语音播报的程序流程图 26 29 致谢 30 参考文献 31 附录 32 附录1 英文文献翻译 32 附录2 部分程序代码 45 1 绪论 1.1背景及意义 随着社会的发展和技术的进步，人们越来越注重温度检测与显示的重要性。温度检测与状态显示技术与设备已普遍应用于各行各业，市场上的产品层出不穷。温度检测及显示也逐渐采用自动化控制技术来实现监控。对现代社会来说，不管是医学还是工业温度的检测与监控尤为重要。 本课题就是一个温度检测及状态显示监控系统，该系统由无线接收和发射模块、语音播报、温度采集、自动报警以及显示模块组成。由于单片机技术比较成熟，在价格方面也比较低廉，而且易于控制，所以选用一块8051单片机来控制外围的电路。系统硬件设计主要包括温度传感器模块、单片机系统模块、显示电路模块、RF905无线通信模块等。系统利用了当今成熟的先进技术，具有高度的可靠性，其温度显示、各种报警功能及各项可用性指标均达到相关的规定。同时简洁、实用、性能价格比高也是其优点。另外，在单片机程序设计方面采用C语言。 该课题的设计是对电子信息工程专业主干课程电子技术基础、单片机原理与应用、程序设计语言（C语言）以及相关课程设计等的延伸与拓展，是将理论与技术联系生产实际的主要内容，对我们的基础知识及相关专业知识的实际应用、计算机应用能力、文献资料检索等均有较高的提升。 1.2工作原理 无线温度采集系统是一种基于射频技术的无线温度检测装置。本系统由传感器和接收机，以及显示芯片组成。传感器部分由数字温度传感器芯片18B20单片机89S52低功耗射频传输单元RF905和天线等组成，传感器采用电源供电；接收机无线接收来自传感器的温度数据，经过处理、保存后在LCD1602上显示，所存储的温度数据可以通过串行口连接射频装置与接收端进行交换。 无线温度的采集主要基于单线数字温度传感器DS18B20芯片。Dallas 半导体公司的单线数字温度传感器DS18B20是世界上第一片支持“一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20支持“一线总线”接口，测量温度范围为-55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内精度为±0.5°C。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性，适合于恶劣环境的现场温度测量，支持3V~5.5V的电压范围，DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。 数字单总线温度传感器是目前最新的测温器件，它集温度测量，A/D转换于一体，具有单总线结构，数字量输出，直接与微机接口等优点。既可用它组成单路温度测量装置，也可用它组成多路温度测量装置，文章介绍的单路温度测量装置已研制成产品产品经测试在-10°C ~70°C间测得误差为0.25°C80°C≤T≤105°C时误差为0.5°C当T105°C误差为增大到1°C左右。 温度数据的无线传输主要是基于低功耗射频传输单元RF905芯片。nRF905是挪威Nordic VLSI公司推出的单片射频收发器，工作电压为1.9~3.6V，32引脚QFN封装(5×5mm)，工作于433/868/915MHz三个ISM(工业、科学和医学)频道，频道之间的转换时间小于650us。nRF905由频率合成器、接收解调器、功率放大器、晶体振荡器和调制器组成，不需外加声表滤波器，ShockBurstTM工作模式