基于nRF24L01的无线温度检测系统

＿信息技术Ｉ　Ｉｎｆｏ　ｒｍａｔｉ０ｎ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　现代物业・新建设２０１４年第１３卷第１１期　基于ｎＲＦ２４Ｌ０１的无线温度检测系统　尚启星冯阳　（武汉轻工大学电气与电子工程学院，湖北武汉４３００２３）　摘　要：针对目前温度采集系统对数据无线传输、实时采集的需求，本文提出了基于无线收发芯片ｎＲＦ２４Ｌ０１的无线　温度检测系统。该系统以射频收发芯片ｎＲＦ２４Ｌ０１为核心。采用单总线数字温度传感器ＤＳ１８Ｂ２０检测温模块ＬＣＤ温度　数据显示模块组成。该设计具有性能稳定，成本低，低功耗等特点，能广泛应用于各类对温度要求较为特殊的环境下　温度数据的检测。　关键词：ｎＲＦ２４Ｌ０１；ＤＳ１　８Ｂ２０；温度检测　中图分类号：ＴＮ９２９．５　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１—８０８９（２０１４）１　１—００６４—０３　１引言　理，并通过ｎＲＦ２４Ｌ０１将采集到的数据发送出去。　传统的温度监测系统，通常通过ＲＳ４８５、ＣＡＮ总线等有　限通信方式来传输温度数据，这种方式不仅复杂烦锁、运　３硬件设计及实现　行成本高，若出现故障，不易查除。无线数据传输方式具　本系统的硬件电路图是由ＤＳ１８Ｂ２０温度检测模块、　有不用布线，实时性高，能远程控制等优点，适用于现代　ｎＲＦ２４ＬＯ１无线数据接收发模块、ＬＣＤ温度显示模块、报警　工业监控…。该方案简化了现场布线，降低了成本，方便　温度调节电路等组成。该系统的工作原理是：主控单片机　系统的维护。　对无线模块ｎＲＦ２４Ｌ０１及ＤＳ１８Ｂ２０￣ｉＪ温模块进行控制，从温　度传感器ＤＳ１８Ｂ２０读取温度数据。然后把处理后的数据，　２系统组成　通过调用无线发送模块发送给接收端。在显示模块上显　本系统采用的无线模块为ｎＲＦ２４ＬＯ１。整个系统分为主　示，同时将接收到的温度与预置的温度进行比较，若超过　机和从机系统两大部分，主机系统主要包括ＡＴ８９Ｃ５２单片　预定的值就会进行报警，并对远程温度进行实时监测。　机、ｎＲＦ２４ＬＯ１、液晶显示模块、温度设置、声光报警电路　３．１主控制模块　五部分组成，　控制电路作为系统控制和数据处理的核心部分，本系　从机是个数据采集系统，主要包括单片机、温度传　统采用ＡＴ８９Ｃ５１单片机作为系统的主控制芯片。ＡＴ８９Ｃ５１是　感器ＤＳ１８Ｂ２０１￣射频接收ｎＲＦ２４ＬＯｌ三部分组成。从机以　一种低功耗、灵活性高且性价比高的单片机，在实际生活　ＡＴ８９Ｃ５２单片机为核心控制器，从温度传感器ＤＳＩ８Ｂ２０采　中的各种相关的控制领域有很多应用　。主控制模块通过　集到的温度经信号调理电路处理后直接送入单片机进处　对无线接发收模块、温度测量模块部分进行控制，来对远　程温度进行检测。　３．２温度检测模块　该模块采单总线数字测温芯片ＤＳ１８Ｂ２０，其测量温度　［作者简介］　尚启星（１９８７－），男，山西省平遥县人，硕士在读，　范围一５５℃￣＋１２５℃，最高分辨率可达０．０６２５℃　。信息　武汉轻工大学电气与电子通信工程学院，研究方向：数字信号处理与　经过单线接口送ＮＤＳ１８Ｂ２０或从ＤＳ１８Ｂ２０送出。温度计提供　音频。　冯阳（１９９０一），女，湖北省红安县人，硕士在读，　９～ｌ２位（可编程设备温度读数）。将ＤＳ１８Ｂ２０温度传感器　武汉轻工大学电气与电子通信工程学院，研究方向：嵌入式图像处理。　的输入／输出端与单片机的Ｐ２．６端口相连，并将温度值通　尚启　，等：基于ｎＲＦ２４Ｉ　Ｏ１的无线温度检测系统　过Ｐｌ口显示ｆ“来。硬件连接图如图１所示。　Ｂ　收模块把远程发送过来的数据接收，通过主控部分，在液　牖屏上实时显示温度数值。　３．４温度显示模块　本设计在接收端部分采辟ｊＬＣＤ１６０２液晶显示模块来显　示温度，Ｐ０由上拉电阻提高驱动能力，作为数据输出并作　为ＬＣＤ的驱动，Ｐ２口的Ｐ２．Ｏ—Ｐ２．２分别作为液晶　示模块的　使能信号Ｅ，数据／命令选择ＲＳ，Ｒ／Ｗ端则配置成写　］。其　示模块电路图如图４所示。　图１　ＤＳ１８Ｂ２０￣！ｌＪ温模块电路　３．３无线接发收模块　ｎＮＦ２４ＬＯ１属于无线通信芯片，采用ＦＳＫ调制方式，内　部集成有ＮＯＲＤＩＣ自己的Ｅｎｈａｎｃｅｄ　Ｓｈｏｒｔ　Ｂｕｒｓｔ协议。无线　通信速度可以达￣２Ｍｂ／ｓ　。。ｎＲＦ２４Ｌ０１无线收发电路图２和　图３Ｎ示。　图４　温度　，Ｊ　模块　利用ＤＳ１８Ｂ２０数字温度传感器对温度信号进行采集，　然后将采集到的温度经信号调理电路处理后直接被送到单　片机中，每隔‘段时问进行温度刷新，用ＬＣＤ液品显示器　模块进行温度　示。　３．５报警电路　当外界温度超过预设定温度　Ｆ限时，为　更有效地　引起用户的注意，系统设汁了声光报警电路，ＬＥＤ发出不　同颜色来提示是高温报警还足低温报警。该电路由扬声器　尤线发射模块　和三极管组成。具体电路　如　５所示。　图５　声光报警电路　图３　光线接收模块　ｎＮＦ２４ＬＯ１是一款新型　片机射频接收器，工作频率为　２．４ＧＨｚ￣２．５ＧＨｚ。其内置包括频率合成器、功率放大器、　晶体振荡器、调制器等，并融合了增强型ＳｃｈｏｃｋＢｕｒｓｔ技　术　。　４软件设计　单片机对ｎＲＦ２４ＬＯ１无线模块及ＤＳ１８Ｂ２０进行初始化　后，先温度处理，然后通过调刖无线发送程序给接收端发　送温度数据，在液晶屏上显示，并与上下限温度值比较，　判断是否超过预置温度范Ｉ嗣，通过蜂鸣器进行报警。　无线发射模块把接收到的温度数值发射出去，无线接　●信息技术Ｉ　Ｉ　ｎｆｏ　ｒｍａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈ　ｎｏＩｏｇｙ　主机系统包括数据的接收、处理、判断、显示及报警　等。系统首先进行初始化，通过键盘设置限定温度值，将　接收到的数据进行处理，显示温度值，并与预置的温度值　进行比较，‘超过预先设定的温度值进行声光报警，提醒用　现代物业・新建设２０１４年第１３卷第１　１期　求。此系统使用灵活，功耗比较低，性价比高，而且重量　轻，集成度大，具有易于调节和能灵活方便使用等优点，　无线传输速度快，差错率较低，提高了工作效率。本系统　的温度精度可以根据实际需要来调节，以满足用户的需　求。　户进行温度调节。然后发送采集温度信号，等待下一组的　数据处理。　从机系统通过温度传感器将采集到的数据，进行处　理，通过射频芯片ｎＲＦ２４Ｌ０１将处理的数据发送出去。　参考文献：　［１］姜薇，丁明．单片机在多通道温度检测系统中的应用［Ｊ］．　现代农业，２００３（３）：３０—３１．　［２］张艳红，来清民，王璐．基于单片机的无线数据传输系统　５测试结果　使用该系统和水银温度计对同一时间、同一地点的温度　分别进行测量，使用本系统测试量的温度误差在０．６￣Ｃ，可以　［Ｊ］．河南教育学院学报（自然科学版），２０１２（１９）．　［３］吕胜杰，霍淑艳．基于ＤＳ１８Ｂ２０的单总线多点测温技术［Ｊ］．　现代电子技术，２０１ｌ，３４（２）：１８５—１８７．　［４］陈锋，余强．基于ｎＲＦ２４Ｌ０１的无线温度检测系统［Ｊ］．工业　将其应用在对测量精度要求不太高的温度检测场合。经过本　系统测试，无线测温系统能够正常运行，当通过传感器采集　到的温度值超过预先设定的限定温度值时，系统会发出声光　报警信号，用户据此进行温度调节。　控制计算机，２０１０（２３）．　［５］王伟，李树荣．基于８０５１单片机温度采集及无线发送［Ｊ］．　现代电子技术，２０１１（３４）．　６结语　调试证明无线温度柃测系统测试结果达到了设计的要　［６］颜世凡．基于单片机的温度远程显示系统设计［Ｊ］．科技创　新导报，２０１０（１７）：３０—３１．　广州３年治理城市危房１７．９６万平方米　２　０１　６年前，广州计划完成１　７．９　６万平方米城市危房治理　作。　任务，包括拆除改造以及现状维修，目前危房改造初步测算　为３３００元／平方米。低保、低收入和特困职工家庭可申请减免　费用。昨日，　广州市２　０１　４－２　０１　６ａ度城市危房治理工作方　三类家庭可申请减免费用　《三年方案》明确，对具有合法产权、非文物和历史建　筑、不在有效的房屋征收公告范围、不在经批准的“三旧”　改造范围的危房，在不增加原产权的建筑面积和建筑高度、　不扩大基底面积、不改变四至关系和使用性质的前提下，允　案》（以下简称　三年方案　）经市政府常务会议审议通过。　３－ａ内新增危房及时纳入治理　据悉，１　９　９　９年至２　Ｏ１　３年底，广州市共治理城市危破房　２１　３万平方米，完成雍雅园、万松园等约３Ｏ个成片改造项目，　许进行危房原址重建（改建），可有效调动私房安全责任人改　造危房的积极性。但须到规划部门中办建设工程规划许可　证。而原状维修则可免于办理报建手续。　关于治理费用，　《三年方案　提出，根据产权归属分　建设了东风西２２２号、西荣巷等约３Ｏ个绿化小广场。　据不完全统计，历年来我国发生倒塌事故的房屋中，混　合结构、砖木结构房屋占８１％、钢筋混凝土结构房屋占８％、钢　结构房屋占１１　０Ａ　根据　三年方案）），广州３年计划完成１　７．９　６万平方米　为两种情形，一是公房产权人或其委托管理人是公房安全责　任人，危房治理费用由市、区财政分别负担；二是私房所有　人、代管人、使用人是私房安全责任人，危房治理费用由责　任人承担。低保、低收入和特困职工家庭，可书面协议委托　城市危房治理任务。市国土房管局副局长黄金锋说，考虑到　工程前期筹备＿Ｔ－作需要一定的时间，故年度任务以逐年递增　的方式来设定，２　Ｏ１　４－ａ－５万平方米、２　０１　５－ａ－６万平方米、２　０１　６　年６．９６万平方米。在此期间新增的危房，由区（县级市）房屋　管理部门及时纳入治理范围，会同相关部门共同开展治理工　政府代管并实施治理，并申请减免治理费用。　来源：　南方者　市报　编辑：杨帆　６６