温度遥测遥控方案讲解

温度遥测遥控系统方案设计摘要本设计是一个以单片机为核心控制器的无线温度遥测遥控系统，本系统由微控制器、温度采集模块、无线通信模块、TFT 显示模块等组成。它主要利用STC12C5A60S2单片机和 DS18B20，无线传输芯片 nRF24L01 及其他器件实现。基于温度传感器 DS18B20，直接将被测环境的温度转化成数字信号的特点，将测试的数据通过无线传输芯片nRF24L01 将采集到的温度数据发送给监测终端，同时终端实时显示当前的温度信息。关键词STC12C5A60S2 DS18B20 无线通信 TFT 数字信号1 引言数字温度传感器 DS18B20 采用单总线协议， 即与单片机接口仅需一个I/O 端口，无需任何外部元件， 直接将环境温度信号转化为数字信号，通过以数字码方式串行输出，无线传输芯片 nRF24L01将被测数据以无线电磁波的形式发射出去，然后接受模块接收到数据，传给CPU 即单片机处理。本设计正是基于该原理完成具有实时监测的无线温度遥测遥控系统。据题分析本次设计的基本要求如下：（1） 对水容器中的水或冰块温度进行测量，测温范围0~80℃，误差小于1℃，遥控点和测量点均可实时显示水容器中水的温度值；（2） 控制水容器中电加热器件， 使水温在 5 分钟内从室温升到 45℃，并在随后 5 分钟内，将水温稳定在45℃，误差小于 2℃；（3） 在遥控点实时显示水容器中水温度值随时间变化曲线，刷新频率小于等于 20 秒；（4） 遥测遥控距离大于10 米；（5） 对加热单元设置总开关，上位机可直接控制总控开关的通断，用25w/220V 灯泡显示开关通断状态。该设计的主要设计模块在温度数据采集，被测数据的发送与接收两大模块，这两个模块设计的好坏直接关系整个系统的测试精确度。2 方案设计2.1 总体设计方案经过仔细论证，为了实现无线温度的遥测遥控，则该系统中需要包含温度采集模块、无线通信模块、温度显示模块等。各个模块的组合如下图所示：图 1 温度遥测遥控系统框图2.2 方案论证与选择2.2.1 微控制器论证与选择方案一采用传统 51 单片机作为微控制器， 对数据进行采集与处理， 并发出指令，对加热模块进行控制。方案二采用宏晶公司生产的STC12C5A60S2系列单片机， 该系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期（1T）的单片机，指令代码完全兼容传统8051，但速度快 8-12 倍，用户应用程序空间64K，片上集成 1280 字节 RAM ，ISP（在系统可编程） / IAP （在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过...