基于無線通訊技術(shù)的電氣設(shè)備溫度檢測系統(tǒng)設(shè)計

1、屆畢業(yè)設(shè)計說明書1 緒論1.1 引言溫度在人類日常生活中飾演著萬分重要的角色，同時在工農(nóng)業(yè)出產(chǎn)過程中，溫度檢測具備十分重要的意義?，F(xiàn)階段溫度檢測首要是有線溫度檢測，其溫度檢測道理為單片機利用溫度傳感器檢測溫度，并在PC上位機上顯示，或者在數(shù)碼管和LCD上進行溫度顯示。同時因為體系沒有報警功能，故需要人為來判斷是否需要進行升溫或者降低溫度，這使體系的檢測損失了及時性。另外，在某些情況很壞的工業(yè)情況，以人工體式格局直接操作設(shè)置儀表測量溫度也不實際，是以接納無線體式格局進行溫度檢測尤為必要。 目前有些設(shè)備可以實現(xiàn)無線溫度采集，但功耗太高是其最大的缺點，或者存在誤差比較大的問題。在實際溫度控制過程中既

2、要求體系具備不改變性別、及時性，又需要使體系功耗低及保證溫度的勻稱性，是以預(yù)設(shè)一種低功耗的無線溫度檢測體系頗有意義。同時，用無線通信代替有線的，能夠避免當系統(tǒng)出現(xiàn)問題后，排查問題所花費的很多時間。無線通訊技術(shù)的電氣設(shè)備溫度檢測系統(tǒng)，是目前為止實際溫度檢測、傳送中最重要和最有效的自動化手段，已經(jīng)準備改系統(tǒng)的場合能夠很好的進行安全生產(chǎn)和降不可知的損失降到最低，實踐證明，改系統(tǒng)可對工廠的自動化程度以及促進溫度管理現(xiàn)代化水平，都有這輕重的作用。 為了提高對傳感器的認識和了解，尤其是對溫度傳感器的深入研究以及其用法與用途，基于實用、廣泛和典型的原則而設(shè)計了本系統(tǒng)。本文利用單片機結(jié)合溫度傳感器技術(shù)而開發(fā)設(shè)

3、計了這一溫度測量系統(tǒng)。文中將傳感器理論與單片機實際應(yīng)用有機結(jié)合，詳細地講述了利用熱電阻作為溫度傳感器來測量實時的溫度，以及無線發(fā)送、接收，及其終端顯示。 整個系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖設(shè)計會在第三章中有比較詳細的介紹，由該設(shè)計圖可知，該系統(tǒng)與傳統(tǒng)掃頻儀相比，成本低，體積小，使用方便。1.2 溫度測量技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展在工業(yè)、醫(yī)療、軍事和生活等許多地方，溫度都是一個重要的測量參數(shù)。溫度的主動監(jiān)測已經(jīng)成為各行各業(yè)進行安全生產(chǎn)和減少損失采取的重要措施之一。傳統(tǒng)的溫度測量方式周期長、施工復(fù)雜，效率低，不便于管理，發(fā)生故障時，很多測溫方式根本無法實現(xiàn)測量工作，因而溫度的無線傳輸系統(tǒng)，采用先進傳感技術(shù)、無線通信技術(shù)、自動化

4、控制技術(shù)、數(shù)字識別技術(shù)、抗電磁干擾技術(shù)，可對多種環(huán)境條件下的溫度實現(xiàn)現(xiàn)場和遠程智能化在線監(jiān)測和預(yù)警。同時，溫度是在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科研等部門中應(yīng)用最普遍的被測物理量。有資料表明，溫度傳感器的數(shù)量在各種傳感器中位居首位，約占50%左右。因此，溫度測量在保證產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，節(jié)約能源，安全生產(chǎn)，促進國民經(jīng)濟發(fā)展等諸多方面起到了至關(guān)重要的作用。隨著科技的發(fā)展和“信息時代”的到來，作為獲取信息的手段傳感器技術(shù)得到了顯著的進步，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，對其要求越來越高，需求越來越迫切。因此，了解并掌握各類傳感器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及特性是非常重要的。傳感器主要用于測量和控制系統(tǒng)，它的性能好壞直接影

5、響系統(tǒng)的性能。因此，不僅必須掌握各類傳感器的結(jié)構(gòu)、原理及其性能指標，還必須懂得傳感器經(jīng)過適當?shù)慕涌陔娐氛{(diào)整才能滿足信號的處理、顯示和控制的要求，而且只有通過對傳感器應(yīng)用實例的原理和智能傳感器實例的分析了解，才能將傳感器和信息通信與信息處理結(jié)合起來，適應(yīng)傳感器的生產(chǎn)、研制、開發(fā)和應(yīng)用。另一方面，傳感器的被測信號來自于各個應(yīng)用領(lǐng)域，每個領(lǐng)域都為了改革生產(chǎn)力、提高工效和時效，各自都在開發(fā)研制適合應(yīng)用的傳感器，于是種類繁多的新型傳感器及傳感器系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。溫度傳感器是其中重要的一類傳感器。其發(fā)展速度之快，以及其應(yīng)用之廣，并且還有很大潛力。為了提高對傳感器的認識和了解，尤其是對溫度傳感器的深入研究以及其

6、用法與用途，基于實用、廣泛和典型的原則而設(shè)計了本系統(tǒng)。本文利用單片機結(jié)合溫度傳感器技術(shù)而開發(fā)設(shè)計了這一溫度測量系統(tǒng)。文中將傳感器理論與單片機實際應(yīng)用有機結(jié)合，詳細地講述了利用熱電阻作為溫度傳感器來測量實時的溫度，以及實現(xiàn)熱電轉(zhuǎn)換的原理過程 近百年來，溫度傳感器的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個階段：傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器（含敏感元件），模擬集成溫度傳感器/控制器，智能溫度傳感器（數(shù)字溫度傳感器）。智能溫度傳感器有以下三個顯著的特點；第一是能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，配合各種微處理器（MCU）；第二是能以最簡方式構(gòu)成高性價比、多功能的智能化溫度控制系統(tǒng)；第三是在硬件的基礎(chǔ)上通過軟件來實現(xiàn)測試功能，其

7、智能化程度也取決于軟件的開發(fā)水平。 1.3 溫度測量方法分類溫度測量方法有很多, 也有多種分類, 由于測量原理的多樣性, 很難找到一種完全理想的分類方法。（1）、接觸式測溫方法原理及特點接觸式測溫方法包括膨脹式測溫、電量式測溫和接觸式光電、熱色測溫等幾大類。接觸測溫法在測量時需要與被測物體或介質(zhì)充分接觸, 一般測量的是被測對象和傳感器的平衡溫度, 在測量時會對被測溫度有一定干擾。（2）、非接觸式測溫方法原理及特點 非接觸式測溫方法不需要與被測對象接觸, 因而不會干擾溫度場, 動態(tài)響應(yīng)特性一般也很好, 但是會受到被測對象表面狀態(tài)或測量介質(zhì)物性參數(shù)的影響。非接觸測溫方法主要包括輻射式測溫、光譜法測

8、溫、激光干涉式測溫以及聲波測溫方法等。雖然溫度測量方法多種多樣, 但在很多情況下,對于實際工程現(xiàn)場或一些特殊條件下的溫度測量, 比如對極限溫度、高溫腐蝕性介質(zhì)溫度、氣流溫度、表面溫度、固體內(nèi)部溫度分布、微尺寸目標溫度、大空間溫度分布、生物體內(nèi)溫度、電磁干擾條件下溫度測量來講, 要想得到準確可靠的結(jié)果并非易事, 需要非常熟悉各種測量方法的原理及特點, 結(jié)合被測對象要求選擇合適的測量方法才能完成。同時, 還要不斷探索新的溫度測量方法, 改進原有測量技術(shù), 以滿足各種條件下的溫度測量需求。綜上所述，開發(fā)研制適用于中小型溫度檢測系統(tǒng)的任務(wù)迫在眉睫，而根據(jù)我國生產(chǎn)和管理模式，依照我國的有關(guān)技術(shù)標準，其技

9、術(shù)的先進性、產(chǎn)品的可靠性和實用性則是本項目的關(guān)鍵所在。1.4 本論文的主要內(nèi)容在學(xué)習(xí)傳感器和通信基本知識的基礎(chǔ)上，能夠達到運用的程度，設(shè)計一種測溫范圍寬、微功耗、可靠性高的接觸式高壓電氣設(shè)備溫度采集器。該溫度采集器包括溫度傳感器、電池、通訊模塊、CPU、休眠喚醒電路等部分。儀器的設(shè)計，本著簡明科學(xué)實用的原則，力求從整體出發(fā)，從實際使用出發(fā)，突出系統(tǒng)的可靠性免維護免培訓(xùn)特點和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的簡明完整性，把對操作人員的專業(yè)技術(shù)要求降到最低，發(fā)揮系統(tǒng)整體設(shè)計的優(yōu)勢，使系統(tǒng)整體性能達到最佳，功能強大而操作簡單，測量精確而維護方便。在系統(tǒng)設(shè)計中，應(yīng)充分應(yīng)用近年來發(fā)展起來的各種新技術(shù)新器件新方法，在保證各項性能

10、指標能夠滿足系統(tǒng)方面要求的前提下，力求簡化結(jié)構(gòu)，降低成本，提高可靠性和穩(wěn)定性。作為一種完整的基于無線通訊技術(shù)的電氣設(shè)備溫度檢測系統(tǒng)，它至少應(yīng)具備一下設(shè)備和功能：（1）、傳感器：監(jiān)測要素的采集，轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換后電信號的處理，加工（2）、無線傳輸系統(tǒng)信號的遠距離傳送信號的調(diào)制和解調(diào)（3）、主控計算機系統(tǒng)信號的采集 數(shù)據(jù)的處理5（4）、其他外圍器件顯示模塊1602報警蜂鳴器等2 總體設(shè)計方案2.1 設(shè)計方案論證根據(jù)鉑電阻PT100的溫度特性，將鉑電阻接入電橋電路，再把電橋電路輸出的微弱的電壓信號送到ADAM3013處理，A/D轉(zhuǎn)換模塊選擇AD976芯片將模擬電壓信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，并送入單片機中。單片機接

11、收到該測量數(shù)字信號后，調(diào)用存放在存儲器中的程序?qū)ζ溥M行各種智能化處理，如進行非線性補償、平均濾波、各種進制的轉(zhuǎn)換等，最后得出在允許誤差范圍內(nèi)的測量溫度值，并由nRF24L01發(fā)出，接收端同樣采用nRF24L01接收后，通過收集器處理單元的RS232接口傳送給變電站的數(shù)據(jù)集中器，再由監(jiān)控中心的通訊服務(wù)器接入電力系統(tǒng)的MIS 或EMS 系統(tǒng)，對系統(tǒng)進行實時溫度監(jiān)控。2.2 設(shè)計方案微電子技術(shù)和紅外、無線等技術(shù)的高速發(fā)展，為直接接觸測溫，非接觸傳輸提供了條件。本系統(tǒng)采用PT100熱敏電阻進行溫度直接測量, 數(shù)據(jù)傳給單片機后經(jīng)過處理，通過nRF24L01射頻收發(fā)器件發(fā)給接收器，由浮動充電電池供電, 減

12、少高低壓之間的電氣聯(lián)系。本系統(tǒng)中設(shè)計了專用的隔離電源，實現(xiàn)溫度傳感器的穩(wěn)定供電本文利用短距離無線通信技術(shù)，開發(fā)了接觸式在線溫度檢測系統(tǒng)。針對戶內(nèi)設(shè)備，使用無線通訊方式，戶外設(shè)備采用無線通訊方式。該系統(tǒng)由溫度采集器、收集器，變電站數(shù)據(jù)集中器和基于PC 的人機界面系統(tǒng)組成。溫度采集器采用微功耗微處理器和高精度熱敏電阻器構(gòu)成溫度采集電路，并以無線通訊方式向接收裝置傳輸實時溫度數(shù)據(jù)，確保了遠距離無線通信和溫度的在線檢測。為了保證溫度采集裝置的供電可靠性，按戶內(nèi)和戶外分別采用不同的供電方式。接收裝置通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳到變電站集中器，再發(fā)送到監(jiān)控中心的通訊服務(wù)器中。設(shè)計結(jié)構(gòu)如下圖2.1和圖2.2：圖2.1

13、采集發(fā)送圖2.2 接收處理3 器件選擇與說明3.1 單片機簡介3.1.1 單片機的發(fā)展史單片機的發(fā)展大致可分為4個階段：(1) 初始階段由于受到技術(shù)發(fā)展的影響，單片機的制作工藝較差、集成度較低，這個階段的單片機多采用雙片結(jié)構(gòu)，且功能比較簡單。有些單片機在應(yīng)用過程中，由于內(nèi)部資源太少，需要外接其他功能芯片才能實現(xiàn)應(yīng)用功能。(2) 低性能階段在此階段，單片機的功能有了進一步發(fā)展，相關(guān)的接口電路、定時器、計數(shù)器等都集成到一個芯片中。同時單片機被推向市場，促進了單片機的變革。(3) 高性能階段在這個階段，單片機的品種逐漸增加，功能不斷完善，其內(nèi)部的RAM、ROM都有所增大，尋址范圍也變大，并且增加了串

14、行口和多級中斷處理。(4) 16位單片機階段由于電子元件、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和軟件技術(shù)的不斷進步，單片機的制造工藝和集成度都得到迅速發(fā)展，其內(nèi)部資源得到了較大的擴展，實時處理能力更強。3.1.2 單片機應(yīng)用系統(tǒng)根據(jù)單片機應(yīng)用場合及系統(tǒng)控制的要求不同，可分為基本系統(tǒng)和擴展系統(tǒng)。(1) 基本系統(tǒng)在此系統(tǒng)中，包含一片單片機，在該單片機中含有程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器，僅在外部配置了維持系統(tǒng)運行的基本部件，例如電源、輸入/輸出，除了這些，還包括不擴充程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、I/O接口以及其他功能部件，因此也被稱為最小系統(tǒng)。(2) 擴展系統(tǒng)在大多數(shù)系統(tǒng)中，由于需要實現(xiàn)一些特殊的功能，采用最小系統(tǒng)無法滿足系統(tǒng)的控制要求

15、，所以要擴展特殊功能部件，彌補單片機內(nèi)部資源的不足。單片機擴展系統(tǒng)通過并行I/O口或者串行口做總線，在外部擴展了程序存儲器、數(shù)據(jù)存儲器、A/D轉(zhuǎn)換等特殊部件，以滿足控制系統(tǒng)的特殊要求。3.1.3 單片機發(fā)展趨勢隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，單片機的工藝和集成度不斷提高，其功能正朝著多功能、高性能的方向發(fā)展，主要體現(xiàn)在以下幾個方面。(1) CPU功能增強CPU的性能主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)處理的速度和精度上，通過增加CPU的字長、擴充硬件、提高總線速度和處理效率等手段，提高CPU的性能。(2) 內(nèi)部資源增加單片機除了CPU外還有其他部件，通過增強已有部件的性能和增加特殊功能的部件來提高單片機的性能。例如增大存儲

16、器的容量，現(xiàn)在一些高端單片機的程序存儲器的ROM、EPROM、EEPROM或者FLASH都達到幾十KB，而數(shù)據(jù)存儲器的RAM也已達到幾KB。一般的控制系統(tǒng)要求的功能較多，采用較低端的單片機，由于其內(nèi)部資源不夠，無法實現(xiàn)控制要求，因此需要擴展部件，而擴展部件又會造成系統(tǒng)可靠性降低，所以要在工藝水平提高的基礎(chǔ)上，盡量集成較多的部件在單片機內(nèi)。單片機的特殊部件包括I/O口（并行口和串行口兩種）、定時/計數(shù)器、A/D和D/A轉(zhuǎn)換器、PWM輸出等，通過在內(nèi)部集成此類部件，可大大增強單片機的控制功能。(3) 尋址范圍增加尋址方式的多少直接反映了機器指令系統(tǒng)功能的強弱，尋址方式越多，其功能越強，靈活性越大，

17、這也是衡量單片機性能的重要指標之一。現(xiàn)在已有部分單片機對外部存儲器、I/O的尋址范圍增加到幾MB，甚至有單片機可以選擇某些I/O口作為系統(tǒng)的擴展總線使用。(4) 小型化、低功耗在一些智能控制系統(tǒng)中，其整體系統(tǒng)體積較小，功率不大，因此要求單片機的體積和功耗都要在一定范圍內(nèi)，促使單片機向小型化、低功耗的方向發(fā)展。3.1.4 單片機編程語言概述單片機應(yīng)用程序可以通過高級語言（如C語言等）來進行設(shè)計，也可通過匯編語言來設(shè)計。匯編語言是編寫單片機應(yīng)用程序較常用的語言之一，它是用助記符、符號和數(shù)字等來表示指令的程序語言，相對于機器語言容易理解和記憶。它與機器語言指令是一一對應(yīng)的，與計算機內(nèi)部的硬件結(jié)構(gòu)有關(guān)

18、。使用匯編語言編寫程序，一般可分為以下幾個步驟。(1) 確定算法：根據(jù)系統(tǒng)實現(xiàn)的功能，解決采用何種算法和如何實現(xiàn)等問題。(2) 制定程序流程圖：把需要實現(xiàn)的功能，按照程序算法的具體步驟做出流程圖。(3) 寫出源程序：根據(jù)系統(tǒng)的功能要求和流程圖，選出適當?shù)闹噶詈徒Y(jié)構(gòu)完成源程序的編制。(4) 上機調(diào)試：將編寫好的源程序進行匯編后生成可執(zhí)行代碼，根據(jù)程序的運行情況，檢查程序的錯誤，對運行結(jié)果進行詳細分析，直到完全滿足系統(tǒng)的功能要求。由于匯編語言與CPU的硬件結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)，所以其通用性較差，無法實現(xiàn)移植，同時使用匯編語言必須對所使用的CPU結(jié)構(gòu)和性能有所了解，因此對程序設(shè)計人員有較高的要求。近些年來，

19、越來越多的人使用C語言來編寫單片機應(yīng)用程序，主要是因為C語言有較好的可移植性和硬件控制能力，并且其表達能力和運算能力也較強。3.2 微處理器的選擇該設(shè)計采用MSP430F149 單片機作為核心控制模塊，其最主要特點為低功耗。MSP430F149 具有雙串口的特點，利用其中的一個串行口與PC 機進行通訊時，兩者之間必須通過RS 232 電平轉(zhuǎn)換芯片。單片機與無線發(fā)射模塊nRF24L01 通訊時可通過通用I/ O口模擬串口通訊。現(xiàn)場溫度數(shù)據(jù)的采集是利用PT100熱敏電阻通過ADAM3013精密放大后在給A/ D 轉(zhuǎn)換器來將模擬信號轉(zhuǎn)變數(shù)字信號，在送給MSP430F149 單片機處理。將按鍵作為輸入

20、模塊，用來改變溫度報警的上下限。由于設(shè)計要求不需要太多內(nèi)容的顯示，考慮到功耗及性價比，可以自制一個簡易段碼液晶用于顯示 ，CPU控制模塊引腳如圖3.1所示：圖3.1 MSP430F149芯片引腳58腳RST/NMI 為430單片機的復(fù)位引腳（低電平有效）。1腳DVCC，63腳DVSS 為數(shù)字電源接口。64腳AVCC，62腳AVSS 為模擬電源接口。注意：MSP430系列單片機的供電電壓為1.8V3.6V。說明（在MSP430小系統(tǒng)中數(shù)字電源地與模擬電源地必須通過0歐電阻連接起來以防止數(shù)字電路產(chǎn)生的高頻信號對模擬電路造成影響）32腳UTXD0，33腳URXD0 的第二功能為MSP430F149單

21、片機兩路串口通訊接口中的第一路。 34腳UTXD1，35腳URXD1 的第二功能為MSP430F149單片機兩路串口通訊接口中的第二路。29腳SIMO0，30腳SOMI0，31腳UCLK0 的第二功能為MSP430F149單片機兩路SPI通訊接口中的第一路。45腳SIMO1，46腳SOMI1，47腳UCLK1 的第二功能為MSP430F149單片機兩路SPI通訊接口中的第二路。48腳 的第二功能為MSP430F149單片機MCLK（主系統(tǒng)時鐘）的輸出端49腳 的第二功能為MSP430F149單片機 SCLK（子系統(tǒng)時鐘）的輸出端50腳 的第二功能為MSP430F149單片機 ACLK（輔系統(tǒng)時

22、鐘）的輸出端。52腳，53腳 為外部高頻時鐘晶振輸入端（程序中說明一般用XT2CLK或HF XTAL表示）。8腳， 9腳 為外部低頻時鐘晶振輸入端（程序中說明一般用LFXTICLK表示）。59腳TA0，60腳TA1，61腳TA2，2腳A3，3腳A4，4腳A5，5腳A6，6腳A7 的第二功能為8路的內(nèi)部12位ADC模擬電壓輸入端口。54腳TDO/TDI，55腳TDI/TCLK，56腳TMS，57腳TCK 為JTAG接口（同時擁有仿真器和編程器的功能），用于下載程序并實現(xiàn)硬件在線仿真。3.3 溫度采集模塊用鉑電阻PT100作為傳感器測量外界溫度，采用4線制接到研華公司的ADAM-3014電阻溫度探

23、測器模塊，尤其完成溫度信號變成電壓信號。ADAM-3013是一款可在電阻導(dǎo)軌上安裝的輸入信號調(diào)節(jié)模塊,在1000VDC下在輸入,輸出和功率間它有三條獨立的通道.開關(guān)結(jié)構(gòu)的輸入,輸出為鉑熱電阻和鎳熱電阻提供了靈活的,寬范圍的能力.ADAM-3013的電阻輸入能被設(shè)定為任意的1到14的定義范圍溫度和2個為OEM定義的范圍.輸出與電阻溫度輸入成線性化并能被設(shè)置為05V,010V或020mA.ADAM-3014是最經(jīng)濟的，可現(xiàn)場進行配置的隔離信號調(diào)節(jié)裝置，可在周圍的有害作用，發(fā)動機噪聲和其他電磁干擾的情況下用于在保護程序信號。ADAM-3014的最新的光學(xué)分離技術(shù)這一特點支持了在低功率消耗以及極其精準

24、的寬范圍操作環(huán)境下的1000DVC隔離。由于樣品兩端電壓為微伏級別，而標準電阻兩端為毫伏級別，因此為了節(jié)省成本，只在樣品電壓輸入通道上安置電壓隔離IO模塊ADAM-3014，而標準電阻的通道則省去。ADAM-3014主要參數(shù)及引腳圖如下圖3.2所示： I/O ：Accuracy 0.1% of full range (typical) Common Mode 100 dB 50 Hz/60 Hz Rejection Current Input Bipolar: 20 mA Unipolar: 0 20 mA Input impedance: 250 Current Output 0 20 mA

25、 Stability 150 ppm (typical) (Temperature Drift) Voltage Input Bipolar input: 10 mV, 50 mV, 100 mV, 0.5 V, 1.0 V, 5 V, 10 V Unipolar input: 0 10 mV, 0 50 mV, 0 100 mV, 0 0.5 V, 0 1 V, 0 5 V, 0 10 V Input impedance: 2 M Input bandwidth: 2.4 kHz (typical) Voltage Output Bipolar: 5 V, 10 V Unipolar: 0

26、10 V Impedance: 50 Drive: 10 mA max. General ：Certifications CE, FM Connectors Screw terminal Enclosure ABS Indicators Power LED indicator Isolation 1,000 VDC (Three-way) Power 0.85 W (voltage output) Consumption 1.2 W (current output) Power Input 24 VDC 10% Operating -10 70 C (14 158 F) Temperature

27、 Storage -25 85 C (-13 185 F) Temperature圖3.2 ADAM-3013引腳圖3.4 運算放大器該部分由儀用放大器INA128完成。儀用放大器由三個運放組成，具有高共模抑制比、高電壓增益、低噪聲、高輸入阻抗的主要特點，主要運用于工業(yè)測量、醫(yī)療儀器中測量微弱的差模信號。本次選用的INA128為低功耗、高精度的通用儀用放大器，提供外接電阻來改變增益倍數(shù)，具體公式為： (3-1)圖3.3運算放大器G為增益倍數(shù)，RG為用來改變增益的外接電阻值。通過調(diào)節(jié)RG可以很方便的在不同通路得到不同的增益倍數(shù)。為消除地線回路干擾，進一步提高其精確度，在通路始端增設(shè)了ISO124

28、精密隔離放大器。ISO124是一款集成了一種新的占空比調(diào)制解調(diào)技術(shù)的精密隔離放大器。信號傳輸數(shù)字化形式跨越一個2pF的電容的隔離。數(shù)字隔離調(diào)制不影響信號的完整性，因此信號通過隔離有卓越的可靠性和良好的高頻瞬變脈沖抗干擾度。對于微伏級別的樣品電壓信號，在始端增設(shè)隔離放大是很有必要的。3.5 無線通信模塊設(shè)計nRF24L01 是一款新型單片射頻收發(fā)器件，工作于2. 4 2. 5 GHz ISM 頻段。內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊，并融合了增強型ShockBurst 技術(shù)，其中輸出功率和通信頻道可通過程序進行配置。nRF24L01 功耗低，有多種低功率工作模式( 掉電模式

29、和空閑模式) 使節(jié)能設(shè)計更方便，圖3.4為它的應(yīng)用電路。 圖3.4 NRF24L01 應(yīng)用電路從單片機控制的角度來看，只需要將圖3 中左邊的6 個控制和數(shù)據(jù)信號與單片機通用I/ O 口相連。3.5.1引腳功能及描述引腳名稱引腳功能描述1CE數(shù)字輸入RX或TX模式選擇2CSN數(shù)字輸入SPI片選信號3SCK數(shù)字輸入SPI時鐘4MOSI數(shù)字輸入從SPI數(shù)據(jù)輸入腳5MISO數(shù)字輸出從SPI數(shù)據(jù)輸出腳6IRQ數(shù)字輸出可屏蔽中斷腳7VDD電源電源（+3V）8VSS電源接地（0V）9XC2模擬輸出晶體振蕩器2腳10XC1模擬輸入晶體振蕩器1腳/外部時鐘輸入腳11VDD-PA電源輸出給RF的功率放大器提供的+

30、1.8V電源12ANT1天線天線接口113ANT2天線天線接口214VSS電源接地（0V）15VDD電源電源（+3V）16IREP模擬輸入?yún)⒖茧娏?7VSS電源接地（0V）18VDD電源電源（+3V）19DVDD電源輸出去耦電路電源正極端20VSS電源接地（0V）表 （1）3.5.2工作模式通過配置寄存器可將nRF241L01配置為發(fā)射、接收、空閑及掉電四種工作模式，如表1所示。 模式PWR_UPPRIM_RXCEFIFO寄存器狀態(tài)接收模式111-發(fā)射模式101數(shù)據(jù)在TX FIFO 寄存器中發(fā)射模式1010停留在發(fā)送模式，直至數(shù)據(jù)發(fā)送完待機模式2101TX FIFO 為空待機模式11-0無數(shù)據(jù)

31、傳輸?shù)綦?-表 （2）待機模式1主要用于降低電流損耗，在該模式下晶體振蕩器仍然是工作的; 待機模式2則是在當FIFO寄存器為空且CE=1時進入此模式； 待機模式下，所有配置字仍然保留。 在掉電模式下電流損耗最小，同時nRF24L01也不工作，但其所有配置寄存器的值仍然保留。3.5.3工作原理 時，首先將nRF24L01配置為發(fā)射模式：接著把接收節(jié)點地址TX_ADDR和有效數(shù)據(jù)TX_PLD按照時序由SPI口寫入nRF24L01緩存區(qū)，TX_PLD必須在CSN為低時連續(xù)寫入，而TX_ADDR在發(fā)射時寫入一次即可，然后CE置為高電平并保持至少10s，延遲130s后發(fā)射數(shù)據(jù);若自動應(yīng)答開啟，那么nRF

32、24L01在發(fā)射數(shù)據(jù)后立即進入接收模式，接收應(yīng)答信號（自動應(yīng)答接收地址應(yīng)該與接收節(jié)點地址TX_ADDR一致）。如果收到應(yīng)答，則認為此次通信成功，TX_DS置高，同時TX_PLD從TX FIFO中清除;若未收到應(yīng)答，則自動重新發(fā)射該數(shù)據(jù)(自動重發(fā)已開啟)，若重發(fā)次數(shù)(ARC)達到上限，MAX_RT置高，TX FIFO中數(shù)據(jù)保留以便在次重發(fā);MAX_RT或TX_DS置高時，使IRQ變低，產(chǎn)生中斷，通知MCU。最后發(fā)射成功時,若CE為低則nRF24L01進入空閑模式1;若發(fā)送堆棧中有數(shù)據(jù)且CE為高，則進入下一次發(fā)射;若發(fā)送堆棧中無數(shù)據(jù)且CE為高，則進入空閑模式2。 接收數(shù)據(jù)時,首先將nRF24L01

33、配置為接收模式，接著延遲130s進入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來。當接收方檢測到有效的地址和CRC時，就將數(shù)據(jù)包存儲在RX FIFO中，同時中斷標志位RX_DR置高，IRQ變低，產(chǎn)生中斷，通知MCU去取數(shù)據(jù)。若此時自動應(yīng)答開啟，接收方則同時進入發(fā)射狀態(tài)回傳應(yīng)答信號。最后接收成功時，若CE變低，則nRF24L01進入空閑模式1。3.6 LED數(shù)碼顯示管數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個發(fā)光二極管單元（多一個小數(shù)點顯示）；按能顯示多少個“8”可分為1位、2位、4位等等數(shù)碼管；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到

34、一起形成公共陽極(COM)的數(shù)碼管。共陽數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到+5V，當某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時，相應(yīng)字段就點亮。當某一字段的陰極為高電平時，相應(yīng)字段就不亮。共陰數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陰極接到一起形成公共陰極(COM)的數(shù)碼管。共陰數(shù)碼管在應(yīng)用時應(yīng)將公共極COM接到地線GND上，當某一字段發(fā)光二極管的陽極為高電平時，相應(yīng)字段就點亮。當某一字段的陽極為低電平時，相應(yīng)字段就不亮。 3.6.1 驅(qū)動方式數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。 3.6.2 靜態(tài)顯示驅(qū)動靜態(tài)顯

35、示驅(qū)動：靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O端口進行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二-十進制譯碼器譯碼進行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O端口多，如驅(qū)動5個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5840根I/O端口來驅(qū)動，要知道一個89S51單片機可用的I/O端口才32個呢：），實際應(yīng)用時必須增加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。 3.6.3 動態(tài)顯示驅(qū)動動態(tài)顯示驅(qū)動：數(shù)碼管動態(tài)顯示接口是單片機中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個顯示筆劃a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個數(shù)碼管的公共極C

36、OM增加位選通控制電路，位選通由各自獨立的I/O線控制，當單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的的COM端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點亮?xí)r間為12ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大

37、量的I/O端口，而且功耗更低。設(shè)計選用七段LED數(shù)碼管（圖3.6），這種數(shù)碼管是利用7個LED（發(fā)光二極管）外加一個小數(shù)點的LED組合而成的顯示設(shè)備，可以顯示09等10個數(shù)字和小數(shù)點。設(shè)計采用共陽極數(shù)碼管，如圖3.7所示。圖中的8個LED分別與上面那個圖中的ADP各段相對應(yīng)，通過控制各個LED的亮滅來顯示數(shù)字。 圖3.5 圖3.6 圖3.7 實際的數(shù)碼管的引腳排列.對于單個數(shù)碼管來說，從它的正面看進去，左下角那個腳為1腳，以逆時針方向依次為110腳，左上角那個腳便是10腳了，上面兩個圖中的數(shù)字分別與這10個管腳一一對應(yīng)。3腳和8腳是連通的，這兩個都是公共腳。3.7 LED數(shù)碼顯示管在溫度采集過

38、程中，由于系統(tǒng)隨時需要將采集到的溫度數(shù)值通過PC 機上的VC 界面進行顯示，因此需要在PC 機和單片機之間進行相互通信。由于PC 機的RS 232 電平與單片機的TTL 電平不同，因此用MAX232 芯片實現(xiàn)電平的相互轉(zhuǎn)換，這樣就可以實現(xiàn)單片機與PC 機之間的相互通信。 圖3.83.7.1引腳介紹 第一部分電路。由1、2、3、4、5、6腳和2電容構(gòu)成。功能是產(chǎn)生+12v和-12v兩個電源，提供給RS-232串口電平的需要。 第二部分是數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道。由7、8、9、10、11、12、13、14腳構(gòu)成兩個數(shù)據(jù)通道。中13腳（R1IN）、12腳（R1OUT）、11腳（T1IN）、14腳（T1OUT）為

39、第一數(shù)據(jù)通道。 8腳（R2IN）、9腳（R2OUT）、10腳（T2IN）、7腳（T2OUT）為第二數(shù)據(jù)通道。 TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS-232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DB9插頭；DB9插頭的RS-232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。 第三部分是供電。15腳GND、16腳VCC（+5v）。3.7.2主要特點 1、符合所有的RS-232C技術(shù)標準2、只需要單一 +5V電源供電 3、片載電荷泵具有升壓、電壓極性反轉(zhuǎn)能力，能夠產(chǎn)生+10V和-10V電壓V+、V- 4、功耗低，典型供電電流5mA 5、內(nèi)部集

40、成2個RS-232C驅(qū)動器 6、高集成度，片外最低只需4個電容即可工作3.8 AD轉(zhuǎn)換芯片由于MSP430單片機自身所帶的AD芯片位數(shù)不高，所以采用16位的AD976，該芯片具有100/200kSPS的高通過率，且片內(nèi)集成ADC、參考電源和時鐘，采用了開關(guān)電容/電荷重分布結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部的自動校正邏輯可以校正內(nèi)部的非線性，從而使其性能整體上得到了優(yōu)化。芯片提供了8位與16位兩種數(shù)據(jù)接口供選用。其引腳圖如下： 圖3.9AD976主要引腳功能如下：位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出引腳：模擬電壓輸入，輸入電壓范圍為；：參考電壓輸入輸出引腳，該引腳可接內(nèi)部的參考電壓，也可選用外部的參考源。通常需在和引腳之間連接一個的鉭

41、電容；：參考緩沖輸出，在和引腳之間也需連接一的鉭電容；：模擬電源引腳，通常接；：模擬地，用于引腳的參考點；：模擬地；：數(shù)字電源引腳，通常接；：數(shù)字地； ：讀轉(zhuǎn)換輸入，當引腳為低電平時，可在 引腳的下降沿使內(nèi)部采樣保持器進入保持狀態(tài)并起動一次轉(zhuǎn)換；：片選信號輸入，當 引腳為低電平時，可在引腳的下降沿起動一次轉(zhuǎn)換；當 引腳為高電平時，在引腳的下降沿輸出數(shù)據(jù)位有效；當引腳為高電平時，輸出數(shù)據(jù)位將呈高阻狀態(tài)；：狀態(tài)輸出；：字節(jié)選擇引腳，為低電平時，引腳上的數(shù)據(jù)為高字節(jié)，引腳上的數(shù)據(jù)為低字節(jié)；當為高電平時，引腳上的數(shù)據(jù)為低字節(jié)，引腳上的數(shù)據(jù)為高字節(jié)。4 硬件電路設(shè)計4.1 溫度檢測電路前置端熱電偶放置于

42、被測點將檢測的溫度信號傳給ADAM-3014電阻溫度探測器模塊，將模擬溫度信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，其ADAM-3014自身所帶的放大作用能有效的減小誤差，增加設(shè)備的有效性，其進一步放大電路電路圖如下：圖4.1放大電路4.2 電源電路根據(jù)芯片資料，穩(wěn)壓管7805輸入輸出與地之間應(yīng)當接0.33微法和0.11皮法的電容，但由于器件的限制，實際電路中直接用9V電池的正極作為穩(wěn)壓管7805的輸入，電池負極接地，實測輸出電壓為5.01V，符合要求。實際的電源電路如圖4.2所示。4.2.1 7805概述 圖4.2電子產(chǎn)品中，常見的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的78 系列和負電壓輸出的79系列。顧名思義，三端IC

43、是指這種穩(wěn)壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子象是普通的三極管，TO- 220 的標準封裝，也有9013樣子的TO-92封裝。 用78/79系列三端穩(wěn)壓IC來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。該系列集成穩(wěn)壓IC型號中的78或79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如7806表示輸出電壓為正6V，7909表示輸出電壓為負9V。 因為三端固定集成穩(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經(jīng)常采用。4.2.2 注意事項 在實際應(yīng)用中，應(yīng)在三端集成穩(wěn)壓電路上安裝足夠大的散熱器（當然小功率的條件下不

44、用）。當穩(wěn)壓管溫度過高時，穩(wěn)壓性能將變差，甚至損壞。 當制作中需要一個能輸出1.5A以上電流的穩(wěn)壓電源，通常采用幾塊三端穩(wěn)壓電路并聯(lián)起來，使其最大輸出電流為N個1.5A，但應(yīng)用時需注意：并聯(lián)使用的集成穩(wěn)壓電路應(yīng)采用同一廠家、同一批 號的產(chǎn)品，以保證參數(shù)的一致。另外在輸出電流上留有一定的余量，以避免個別集成穩(wěn)壓電路失效時導(dǎo)致其他電路的連鎖燒毀。 在78 * 、79 * 系列三端穩(wěn)壓器中最常應(yīng)用的是TO-220 和TO-202 兩種封裝。這兩種封裝的圖形以及引腳序號、引腳功能如附圖所示。 從正面看引腳從左向右按順序標注，接入電路時腳電壓高于腳，腳為輸出位。如對于78*正壓系列，腳高電位，腳接地，；

45、對與79*負壓系列，腳接地，腳接負電壓，輸出都是腳。如附圖所示。 此外，還應(yīng)注意，散熱片總是和接地腳相連。這樣在78*系列中，散熱片和腳連接，而在79*系列中，散熱片卻和腳連接。4.3 晶振電路圖10 晶體振蕩器的簡稱，在電氣上它可以等效成一個電容和一個電阻并聯(lián)再串聯(lián)一個電容的二端網(wǎng)絡(luò)，電工學(xué)上這個網(wǎng)絡(luò)有兩個諧振點，以頻率的高低分其中較低的頻率是串聯(lián)諧振，較高的頻率是并聯(lián)諧振。由于晶體自身的特性致使這兩個頻率的圖4.3晶振電路距離相當?shù)慕咏谶@個極窄的頻率范圍內(nèi)，晶振等效為一個電感，所以只要晶振的兩端并聯(lián)上合適的電容它就會組成并聯(lián)諧振電路。由電容串聯(lián)電阻構(gòu)成，當系統(tǒng)一上電，RST腳將會出現(xiàn)高

46、電平，并且，這個高電平持續(xù)的時間由電路的RC值來決定。典型的單片機當RST腳的高電平持續(xù)兩個機器周期以上就將復(fù)位，所以，適當組合RC的取值就可以保證可靠的復(fù)位。原則就是要讓RC組合可以在RST腳上產(chǎn)生不少于2個機周期的高電平。晶振電路如圖4.3所示。4.4 上電復(fù)位電路圖4.4上電復(fù)位電路在RST引腳上輸入2個機器周期以上的高電平，機器便進入復(fù)位狀態(tài)，此時ALE、PSEN、P0、P1、P2、P3輸出高電平，RST上輸入返回低電平以后，便退出復(fù)位狀態(tài)開始工作。上電復(fù)位電路如圖4.4所示。4.5 與上位機通信電路上位機通信部分完成與上位機之間的輸入輸出功能。包括傳達上位機指令與傳輸測得的數(shù)據(jù)。該部

47、分使用串口通信，常用的芯片為MAX232。該芯片是由德州儀器公司(TI)推出的一款兼容RS232標準的芯片。由于電腦串口rs232電平是-10v +10v，而一般的單片機應(yīng)用系統(tǒng)的信號電壓是ttl電平0 +5v,max232就是用來進行電平轉(zhuǎn)換的,該器件包含2驅(qū)動器、2接收器和一個電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA-232-F電平。在本系統(tǒng)中只需使用其中一路。該器件符合TIA/EIA-232-F標準，每一個接收器將TIA/EIA-232-F電平轉(zhuǎn)換成5-V TTL/CMOS電平。每一個發(fā)送器將TTL/CMOS電平轉(zhuǎn)換成TIA/EIA-232-F電平。圖4.54.6掉電保護電路掉電保護指在正常供電

48、電源掉電時，迅速用備用直流電源供電，以保證在一段時間內(nèi)信息不會丟失，當主電源恢復(fù)供電時，又自動切換為主電源供電。掉電保護的數(shù)據(jù)暫存芯片使用AT24C02。該芯片是一個2k的位串行CMOS E2PROM。在非正常掉電時，CPU會把當時的數(shù)據(jù)與狀態(tài)存入AT24C02。這時，濾波的電容起著為 CPU供電的作用。等到下一次上電時， 圖4.6掉電保護電路 系統(tǒng)會重新讀取AT24C02中的數(shù)據(jù)與狀態(tài)，以繼續(xù)上次未完成的工作。4.7濾波電路圖4.7濾波電路對于單片機應(yīng)用系統(tǒng)來說，工作環(huán)境中會遇到各種干擾，主要有三種：空間干擾，如電磁輻射；供電系統(tǒng)干擾，如電網(wǎng)的欠壓或過壓等；過程通道干擾，如測量通道中的干擾。

49、其中供電系統(tǒng)的干擾最為嚴重。大部分嵌入式系統(tǒng)的直流電源都是通過市電經(jīng)過整流、穩(wěn)壓、濾波后提供的，然而電網(wǎng)電壓受電氣設(shè)備的通斷、故障跳閘等影響，往往會造成電源電壓的波動。本系統(tǒng)中有5V的TTL電壓，還有多路12V的輸入輸出設(shè)備的電壓，因此要通過電容濾波來減少這些電平之間的相互影響13。我們主要采取以下措施：(1)用壓敏電阻抑制尖峰、浪涌壓敏電阻兩端的電壓如超過其限定值時，電流會迅速增大，呈短路狀態(tài)，利用這一特點，可以用它吸收瞬間的尖峰、浪涌電壓。壓敏電阻并聯(lián)在電源變壓器的初、次級，加入壓敏電阻后，電源干擾造成單片機程序失控的可能性減小。(2)濾波器抑制高頻干擾市電中含有多種高次諧波，它們很容易經(jīng)

50、電源進入單片機應(yīng)用系統(tǒng)，另外一些射頻發(fā)射、電磁波等也會由電源線感應(yīng)反饋入單片機系統(tǒng)造成干擾，電源干擾可以以“共?！被颉安钅！狈绞酱嬖?。(3)電路抗干擾設(shè)計微處理器系統(tǒng)的設(shè)計常常面臨上電慢、穩(wěn)定慢、外部負載引起供電電壓有毛刺等一系列問題。為保證系統(tǒng)正常工作，要求微處理系統(tǒng)上電時能夠正常啟動，能夠自動檢測系統(tǒng)發(fā)生的錯誤，減少故障造成的影響，并在無人干預(yù)的情況下，系統(tǒng)能自動恢復(fù)正常。監(jiān)控芯片是監(jiān)控和維護這些系統(tǒng)運行的低價、有效的辦法。5 系統(tǒng)軟件設(shè)計及抗干擾措施5.1系統(tǒng)軟件設(shè)計進行微機測量控制系統(tǒng)設(shè)計時，除了系統(tǒng)硬件設(shè)計外，大量的工作就是如何根據(jù)每個測量對象的實際需要設(shè)計應(yīng)用程序。因此，軟件設(shè)計在

51、微機測量控制系統(tǒng)設(shè)計中占重要地位。對于本系統(tǒng)，軟件設(shè)計更為重要。在單片機測量控制系統(tǒng)中，大體上可分為數(shù)據(jù)處理、過程控制兩個基本類型。數(shù)據(jù)處理包括：數(shù)據(jù)的采集、數(shù)字濾波、標度變換等。過程控制程序主要是使單片機按一定的方法進行計算，然后再輸出，以便達到測量控制目的。軟件設(shè)計主要是對溫度進行采集、顯示,因此，整個軟件可分為溫度采集子程序、顯示子程序、及系統(tǒng)主程序。5.2 數(shù)據(jù)采集子程序設(shè)計該子程序功能是把來自熱電偶傳感器的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，完成的操作有啟動AD轉(zhuǎn)換器、延時等待AD轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換結(jié)束，讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果并將其存入RAM等，程序框圖如圖所示。圖5.15.3 數(shù)據(jù)處理程序設(shè)計本處理采用數(shù)據(jù)濾波

52、子，在微機應(yīng)用系統(tǒng)的輸入信號中，一般都含有種種噪聲和干擾，它們主要來源于被測信號本身、傳感器或外界的干擾。為了提高信號的可靠性，減小虛假信息的影響，可采用軟件方法實現(xiàn)數(shù)字濾波。在本程序設(shè)計中，采用了取極值平均濾波的辦法，該方法有效地去除了隨機干擾和傳感器不穩(wěn)定引起的失真。濾波子程序框圖見圖圖5.25.4 無線模塊控制流程無線通信模塊分為發(fā)送和接收兩個，發(fā)送模塊接收來自單片機處理后的溫度數(shù)據(jù)信號，并將其發(fā)送的給接收模塊。當接收模塊檢測到發(fā)送模塊發(fā)送的信號后，上傳到PC機。其具體流程圖入圖所示：圖5.36 結(jié)論本系統(tǒng)基于實際的調(diào)研，提出了電氣設(shè)備溫度檢測的設(shè)計要就，根據(jù)設(shè)計要完成相應(yīng)的自動檢測系統(tǒng)

53、的硬件設(shè)計和軟件編制工作。該系統(tǒng)在符合自動化水平上、技術(shù)指標上及上下位機通訊軟件的實用性、可控性基本上都達到設(shè)計要求。開題報告定下來之后，我便立刻在學(xué)校的圖書館著手資料的收集工作中，當時面對眾多網(wǎng)絡(luò)資料庫的文章真是有些不知所措，不知如何下手。我將這一困難告訴了指導(dǎo)老師，在老師的細心的指導(dǎo)下，終于使我了解了應(yīng)該怎么樣利用學(xué)校的浩瀚的資源找到自己需要的青春文學(xué)方面的資源，找了大概20篇左右相關(guān)的論文，認真的閱讀，總結(jié)筆記，為自己的論文打好基礎(chǔ)。主要是為了發(fā)現(xiàn)過去那些論文之中的觀點，然后避免有重復(fù)的觀點出現(xiàn)，爭取從一個全新的角度去研究頻率特性在搜集資料后，我在電腦中都進行分類的整理，然后針對自己不同

54、部分的寫作內(nèi)容進行歸納和總結(jié)。盡量使我的資料和論文的內(nèi)容符合，這有利于論文的撰寫。然后及時拿給老師進行溝通，聽取老師的意見后再進行相關(guān)的修改。老師的意見總是很寶貴的，可以很好的指出我的資料收集的不足以及需要什么樣的資料來完善文章。附錄A無線接收發(fā)送模塊程序#include /sbit MISO =P13;sbit MOSI =P14;sbit SCK =P15;sbit CE =P16;sbit CSN =P37;sbit IRQ =P12;sbit LED2 =P35;sbit LED1 =P34;sbit KEY1 =P30;sbit KEY2 =P31;/ SPI(nRF24L01) commands#define READ_REG 0x00 / Define read command to register#define WRITE_REG 0x20 / Define write command to register#define RD_RX_PLOAD 0x61 / Define RX payload register address#define W