基于Zigbee协议的无线温度传感器设计

单片机温度传感器及无线传输

通信与测控系统课程设计 报告

一、课程设计目的及要求 ①通过一个具体的项目实例,熟悉项目开发的流程,学习与通信相关的测控系统开发,包括基本知识、技术、技巧 ②锻炼硬件编程能力(C51),积累编程经验,形成代码风格,理解软件层次结构 ③常用外围器件(接口)的操作、驱动 一、实习主要任务 ①采集远端温度信息,无线收集,上位机显示信息 ②硬件配置:51系统板、DS18B20、无线数传模块IA4421、数码管 ③编程、调试,完成作品 二、硬件电路的原理框图 图一、AT89S51、数码管硬件原理图

图二、IA4421硬件原理图图三、DS18B20硬件原理图最终实现的功能: 三、软件设计及原理 1、读主程序流程图

主程序代码: #include #include #include #include #include #include #define uint unsigned int #define uchar unsigned char unsigned char m; unsigned char n; void zhuanhuan(); void delay_led(uint z) { uint x,y; for(x=z;x>0;x--) for(y=110;y>0;y--); } uint aa; uchar wei_1,wei_2,wei_3,v,wei_4,wei_5,wei_6; uint shuju;//得到的温度值 uchar temp[2]={0,0}; //存放DS18B20的温度寄存器值 uint value = 0; sbit DQ=P3^3; //数据线 void ReadSerialNumber(void); uchar sn1,sn2,sn3,sn4,sn5,sn6,sn7,sn8; //存放DS18B20的64位序列号void ow_reset(void); void tmstart (void); void ReadSerialNumber(void); void Read_Temperature(void); void write_byte(char); uint read_byte(void); void delay_18B20(uint); //void baojing(); /*******主函数**********/ void main() { m=0; //init_led();//初始化子程序 tmstart (); delay_18B20(50); /*等待转换结束*/ while(1) { m++; Read_Temperature(); delay_18B20(50);

(完整版)无线无源温度检测原理

无线测温技术方案 (基于EH技术) 1.EH技术说明 1.1. EH技术简介 环境能量采集(EnergyHarvesting)技术具有可循环、无污染、低能耗等优点,它建立在微电子技术和微功耗技术的基础上,是近几年发展起来的一门新兴学科,它涵盖了太阳能、风能、热能、机械能、电磁能采集等诸多方面。能量收集技术应用范围极其广泛:交通、能源、物联网、航空航天、生物等等。把能量采集技术应用到电力设备的在线监测是一个前所未有的创新,必将为解决电网智能化运行提供一个全新的平台。 能量收集(EH)也称为能量积聚,使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能。 能量收集系统包含能量收集模块和处理器/发送器模块。能量收集模块从光、振动、热或生物来源中捕获毫瓦级能量。可能的能源还来自手机天线塔等发出的射频。然后,电源经过调节并存储起来。系统随后按照所需的间隔触发,将能量释放给后续负载使用。 1.2.EH技术应用 在变电所、站的运行现场具有丰富的电磁能,对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等),电场要比磁场强得多,对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备和模具),磁场要比电场大得多。因此我们认为高压设备内是一个工频电场和磁场能量非常密集的区域。我们正是利用微电子技术、低功耗技术以及能量管理技术收集高压设备中的电磁能,并将其能量转化为无线温度传感器所需之电源。 将EH技术应用于高压设备一次回路的无线测温,解决了传感器的能量需求问题,使得传感器摆脱了对传统电池的束缚,体积更小,可靠性更高,安装更方便,维护更简单,产品更环保,技术更先进。 2.基于EH技术的富邦电控FTZ600无线测温系统 2.1. 无线测温系统简介

嵌入式课程设计温度传感器-课程设计 (1)

嵌入式系统原理与应用 课程设计 —基于ARM9的温度传感器 学号:2012180401** 班级:**************1班 姓名:李* 指导教师:邱*

课程设计任务书 班级: ************* 姓名:***** 设计周数: 1 学分: 2 指导教师: 邱选兵 设计题目: 基于ARM9的温度传感器 设计目的及要求: 目的: 1.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。 2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术,能够独立的完成简单电子产品的安装与焊 接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。 3.熟悉印制电路板设计的步骤和方法,熟悉手工制作印制电板的工艺流程,能 够根据电路原理图,元器件实物设计并制作印制电路板。 4.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围,能查阅有关的 电子器件图书。 5.能够正确识别和选用常用的电子器件,并且能够熟练使用普通万用表和数字 万用表。 6.掌握和运用单片机的基本内部结构、功能部件、接口技术以及应用技术。 7.各种外围器件和传感器的应用; 8.了解电子产品的焊接、调试与维修方法。 要求: 1.学生都掌握、单片机的内部结构、功能部件,接口技术等技能; 2.根据题目进行调研,确定实施方案,购买元件,并绘制原理图,焊接电路板, 调试程序; 3.焊接和写汇编程序及调试,提交课程设计系统(包括硬件和软件);. 4.完成课程设计报告 设计内容和方法:使用温度传感器PT1000,直接感应外部的温度变化。使用恒流源电路,保证通过PT1000的电流相等,根据PT1000的工作原理与对应关系,得到温度与电阻的关系,将得到的电压放大20倍。结合ARM9与LCD,将得到的参量显示在液晶屏上。

由ATmega324p实现的数字化无线温度传感器设计方案

由ATmega324p实现的数字化无线温度传感器设计方案 1 引言 目前,大多采用的是有线多点温度采集系统,通过安装温度节点来实现对室内外温度监控。这种传统的多点采集系统需要用导线与每个温度采集节点连接,其技术成熟,制作成本相对较低。但是,在许多场合需要将传感器节点直接放置在目标地点进行现场的数据采集,这就要求传感器节点具有无线通信的能力。同时,由于无线传感器通常使用电池作为能源,所以,它对能耗要求非常高。 针对这些问题,本文提出一个无线传感器设计方案,来实现主机端与传感器节点之间的通信,并且通过选用低功耗的芯片和对软件的低功耗设计实现了低功耗的目标。本文设计主要是基于433 MHz ISM频段,无需申请就可以使用。该设计方案有许多明显的优点:传输速度快、距离远、数据稳定;采用低功耗模式,延长电池使用时间;能保证任何时候数据不丢失,提高系统的强健度。 2 系统硬件设计 所设计的无线温度传感器主要由以下几部分组成:温度测量、发射部分、接收部分、LCD 显示部分以及操控部分。系统结构图如图1所示。 2.1 温度测量电路 在温度测量电路中采用Dallas公司生产的1-Wire总线数字温度传感器DS18B20。温度测量电路如图2所示。 DS18B20是3引脚TO-92小体积封装形式;温度测量范围为-55~125℃,可编程为9-12位A/D转换精度,测温分辨率可达0.062 5℃,被测温度以带符号扩展的16位数字方式串行输出。 DS18B20内部结构主要由4部分组成:64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL及配置寄存器。ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的,它可以看作是

无线温度传感器课程设计

邮电与信息工程学院 现代测控技术 课程设计说明书 课题名称:无限温度采集系统 学生学号:0941050212 专业班级:09测控技术及仪器2班 学生姓名:刘奎 学生成绩: 指导教师:李国平 课题工作时间:2012-6-20 至2012-7-4

摘要 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89C52,低功耗射频传输单元NRF905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。 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℃-70℃间测得误差为0.25℃,80℃≤T≤105℃时误差为0.5℃,T>105℃误差为增大到1℃左右。 关键词:温度采集系统;无线收发;温度传感器;89C52单片机;

Abstract Wireless temperature acquisition system based on RF technology is a kind of wireless temperature detecting device. The system consists of the sensor and receiver, and display chip. The sensor consists of digital temperature sensor18B20 chip, chip 89C52, low power RF transmission unit NRF905 and antenna components, sensors using wireless power supply; the receiver receives from the temperature data, processed, preserved in the LCD1602 display, the stored temperature data can be through the serial port connected to the RF device and the receiving terminal exchange. The digital single bus temperature sensor is the current measuring device, it sets the temperature measurement, A/D conversion in one, with a single bus structure, digital output, the advantages of direct interface with microcomputer. Not only can it consists of single channel temperature measuring device, it is also available to form a multichannel temperature measuring device, this paper introduces single temperature measurement device has been developed into products, products tested in -10℃-70 ℃measured between the error is 0.25℃,80 ℃≤T ≤105 ℃error is 0.5℃, T>105 ℃error in order to increase to about 1 ℃. Key words: temperature acquisition system; wireless transmission; temperature sensor; SCM 89C52

几种无线温度传感器优劣(声表面波等)

依据测温原理的无线温度传感器分类 无线测温系统在电力系统开关柜中投入应用已有多年,而在这几年间,陆续出现了多种类型的无线温度传感器。对于究竟哪一种传感器更适合开关柜内部使用并未有一个明确标准。在此,我们对现今常见的无线温度传感器依据测温原理进行分类以及对各种类型的特点进行一次客观的阐述。 依据测温的原理,应用于开关柜无线测温的无线温度传感器主要可分为四类。一类是利用热敏电阻的温度特性接触式测温的传感器;第二类是利用半导体材料(PN结)的温度特性,接触式测温的传感器;第三类是利用红外热辐射技术,传感器采用红外探头,非接触式测温;第四类是利用压电晶体,采用声表面波技术无源接触式测温的传感器 a.热敏电阻 利用热敏电阻测温的传感器,其原理是热敏电阻的阻值会随温度的变化而改变,通过阻值的大小来反映温度。这种传感器其优点是灵敏度高(因为热敏电阻的电阻温度系数大,阻值随温度改变的变化明显)。缺点是,由于热敏电阻阻值与温度的线性关系较差,直接测量的精度低,必须通过运算补偿才能得到较准确的测量值。电阻元件易老化,使用寿命短,精度及稳定性随使用变差。其无线是体现在通讯方式上,通过传感器内部的A/D转换,将数字信号无线发送出。 b.PN结 采用PN结作为测温元件的无线温度传感器,其原理是PN结的压降随温度的变化而改变,施加恒定电流,通过输出电压的大小来反映温度。其压降与温度的关系几乎为线性,精度高,但灵敏度相对热敏电阻要低,反应时间比热敏电阻长。半导体元件不易老化,使用寿命较长,可靠性高。其无线同样是体现在通讯方式上。 c.红外热辐射 采用红外技术的无线温度传感器,测温原理与常见的红外点温枪基本类似——任何高于绝对零度的物体都在发射出辐射能,辐射能的强度与物体温度有着密切关系,传感器探测物体发出的红外辐射,将辐射能转变为电信号,通过校准运算最终得到被测物体表面的温度。数据进一步通过传输模块无线发射出。红外传感器测温反应灵敏度极高,测温范围远大于其他几种,且非接触式测温使得探头使用寿命更长,对被测点无影响。但红外测温对空间要求较高,探头与被测表面必须无任何阻挡,且探头与被测表面间距受传感器距离比率(D:S)的限制,安装部位的选择不易。 以上三类无线温度传感器一般都是由感温模块(热敏电阻、PN结或红外探头)、数模转换模块、无线射频传输模块以及电源模块(可以是电池或感应取电,本文不对供电方式作讨论或比较)组成。 d.声表面波 基于声表面波的无线温度传感器则与其他类别有较大区别。首先,其最大的特点就是传感器本身不需要电源;其次,其无线并不是仅仅体现在通讯方式上,同时也体现在测温原理上。声表面波无线温度传感器是由天线、叉指换能器、反射栅以及压电基片组成,与其他传感器截然不同。其测温的原理是,传播在压电基片表面的声表面波,其波长和波速会随基片表面或内部相关因素(包括温度)的改变而变化。由对应的接收器发出无线激励信号,信号输入传感器的压电基片激起声表面波,不同温度下,传感器输出不同的信号,信号再由接收器接收,经过调解获取温度值。声表面波传感器体积小,不需要电源,传感器成本低是其主要的优势。但正由于无源,传感器需要接收采集器发出的激励信号,这种激励信号的有效无线传输距离较短;另一方面,由于被测设备的震动产生位移,导致声表面波的相位等发生变化,测温的精度严重降低,而现在尚无较好的校准方式。

智能无线温度传感器的设计

题目智能无线温度传感器的设计 摘要 本文介绍的重点是无线温度传感的设计。硬件部分是以单片机为核心,还包括数据采集模块,模-数转换模块,无线数传模块和串行接口部分,还有一些简单的外围电路。模-数转换模块,实现对采集到的数据进行模拟量到数字量的转换。无线数传模块是通过单片机的通信口发射和接受信号。软件部分,主要是应用汇编语言。编程时要用尽量少的语句,实现系统的功能。 关键词:传感器,单片机,无线

金华职业技术学院毕业论文

目录 中文摘要 (ⅰ) 英文摘要 (ⅱ) 目录 (ⅲ) 引言 (1) 第一章硬件电路设计 (2) 1.1 系统结构设计 (2) 1.2 单片机 (2) 1.3 模-数转换模块 (3) 1.4 温度传感器 (5) 1.5 信号调理电路 (6)

1.6 无线数传模块 (6) 第二章软件系统设计 (8) 2.1系统软件结构 (8) 2.2 程序流程图 (10) 第三章系统调试 (12) 3.1 硬件调试 (12) 3.2 软件调试 (12) 3.3 软硬结合调试 (12) 总结 (14) 谢辞 (15) 附录A 程序清单 (16) 附录B 原理图 (19) 附录C 实物图 (20) 参考文献 (21)

引言 现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量高居各种传感器之首。近百年来,温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段;(1)传统的分立式温度传感器(含敏感元件);(2)模拟集成温度传感器和控制器;(3)智能温度传感器。目前,国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。 无线与在线式温度传感器相比较,有如下优点: 1、无线温度传感器的安装位置没有任何限制摆放灵活且无须布线。 2、无线温度传感器采用防水设计可以应用于非常潮湿的环境。 3、无线温度传感器的安装和维护非常简便。 4、减少了电缆使用量,降低了系统成本、提高了系统的可靠性。 5、如果库房翻新,无线温度传感器不存在连接电缆问题可以随意拆卸,不存在重复投资问题。 6、系统可以很方便的与空调机的自动控制系统连接。 7、无线连接方式是当今传感器发展的一个主要趋势。 现代测量中,无线温度传感器已成为日益重要的一种测量工具。现在无线温度传感器已广泛应用于粮库、油田、矿井以及饭店等需要远距离监控温度的场合。 此系统的最前端是传感器,传感器把采集到的模拟信号,经过信号调理电路,对采集到的信号进行适当调整,以适合A/D转换器的需要。A/D转换器采用MC14433,它满足本系统的要求,MC14433把模拟量转换为数字量后输出给单片机,本文采用AT89C2051作为核心控制部件,它功能比较齐全,可以满足系统设计的需要。单片机控制数据的采集,传输,它是整个系统的核心。由单片机处理后,通过无线发射模块来发射。这样就实现了无线温度传感器的功能要求。 系统的硬件部分,将部分重点的在第一章里做详细介绍。系统的软件部分,主要用汇编语言。软件部分包括单片机初始化的设计,串行通信的设计,A/D转换的设计。软件部分的内容将在第二章里做详细介绍。调试部分包括硬件调试和软件调试以及软硬件结合调试,系统调试部分的内容将在第三章里做详细介绍。

温度传感器的设计

成绩评定 检测与转换技术 课程设计 题目温度传感器设计 院系电子工程学院 专业电子信息工程技术 姓名疯狂的大驴子 年级xxxxxxx 指导教师xxxxx 2014年12 月

目录 1. 设计任务与要求 (3) 2. 设计目的 (3) 3. 设计方案 (4) 4. 设计框图 (4) 5. 工作原理 (5) 6. 设计总结 (8) 参考文献 (9)

1、设计任务与要求 设计要求: (1)、温度低于或超出设定温度范围时发出报警。 (2)、温度值可在数码管上实时数字显示。 (3)、报警温度可以由人工自由设定。 设计任务: (1)、在学完了《电子设计与制作》课程的基本理论,基本知识后,能够综合运用所学理论知识、拓宽知识面,系统地进行电子电路的工程实践训练,锻炼动手能力,培养工程师的基本技能,提高分析问题和解决问题的能力。 (2)、熟悉集成电路的引脚安排,掌握各芯片的逻辑功能及使用方法了解面包板结构及其接线方法,了解数字钟的组成及工作原理 (3)、培养独立思考、独立准备资料、独立设计规定功能的数字系统的能力。 (4)、培养书写综合设计实验报告的能力 2、设计目的 在科技日新月异的今天,传感器技术已经日益成熟和普及,其中,温度传感器的应用尤其广泛,工业方面,航天方面,化工方面,农业方面等等。当然,温度传感器的应用不仅仅在这些方面,在日常生活中也是随处可见,例如,在很多产品中会设置温度传感器,用于防止电器过热导致电线短路等。从这些方面可以看出来温度传感器是多么的重要,在本次课题设计中,通过对温度传感器资料的搜集和整理,在积累知识的同时,锻炼自身搜集信息的能力,在设计并完成课题的过程中,希望能从中积累更多的经验,不论是失败的经验还是成功的经验,同时还能进一步学会和搭档团队协作,提高团队协作的能力,希望这本次设计中能细心,耐心,一次成功。

温度传感器工作原理

温度传感器工作原理 1.引脚★ ●GND接地。 ●DQ为数字信号输入\输出端。 ●VDD为外接电源输入端(在寄生电源接线方式时接地) 2.与单片机的连接方式★ 单线数字温度传感器DS18B20与单片机连接电路非常简单,引脚1接地(GND),引脚3(VCC)接电源+5V,引脚2(DQ)接单片机输入\输出一个端口,电压+5V和信号线(DQ)之间接有一个4.7k的电阻。 由于每片DS18B20含有唯一的串行数据口,所以在一条总线上可以挂接多个DS18B20芯片。 外部供电方式单点测温电路如图★ 外部供电方式多点测温电路如图★ 3.DS18B20的性能特点 DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器。与传统的热敏电阻等测温元件相比,它能直接读出被测温度,并且可根据实际要求通过简单的编程实现9~12位的数字值读数方式。DS18B20的性能特点如下: ●独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信。 ●多个DS18B20可以并联在唯一的三线上,实现多点组网功能。 ●不需要外部器件。 ●在寄生电源方式下可由数据线供电,电压范围为3.0~5.5V。 ●零待机功耗。 ●温度以9~12位数字量读出 ●用户可定义的非易失性温度报警设置。 ●报警搜索命令识别并标识超过程序限定温度(温度报警条件)的器件。 ●负电压特性,电源极性接反时,温度计不会因发热而烧毁,只是不能正常工作。 4.内部结构 .DS18B20采用3脚PR—35封装或8脚SOIC封装,其内部结构框图★ 64位ROM的位结构如图★◆。开始8位是产品类型的编号;接着是每个器件的唯一序号,共有48位;最后8位是前面56位的CRC检验码,这也是多个DS18B20可以采用单线进行通信的原因。非易失性温度报警触发器TH和TL,可通过软件写入用户报警上 DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的E2PROM。 高速暂存RAM的结构为9字节的存储器,结构如图★。前2字节包含测得的温度信息。第3和4字节是TH和TL的拷贝,是易失的,每次上电复位时被刷新。第5字节为配置寄存器,其内容用于确定温度值的数字转换分辨率,DS18B20工作时按此寄存器中的分辨率将温度转化为相应精度的数值。该字节各位的定义如图★,其中,低5位一直为1;TM是测试模式位,用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式,在DS18B20出厂时,该位被设置为0,用户不要去改动;R0和R1决定温度转化的精度位数,即用来设置分辨率,其定义方法见表★ 高速暂存RAM的第6、7、8字节保留未用,表现为全逻辑1。第9字节是前面所有8

低功耗无线温度传感器的设计与实现

在DAC速度满足要求的前提下,考虑实际应用和输出滤波器的非理想特性,一般采用: f0max=f c×40% 而在本设计中系统所能提供的最高时钟为40M Hz,于是理论上产生载波的最高频率为40×40%=16M Hz。 这样DDS的相对带宽为 f0max f0min =M×40% 这是一个极大的数字,是传统的频率合成技术无法实现的。参考文献: [1] 樊昌信,张甫翊.通信原理[M].北京:国防工业出版 社,2003:9,163~165. [2] 张厥盛,曹丽娜.锁相与频率合成技术[M].成都:电 子科技大学出版社,1995. [3] 潘 松.V HDL实用教程[M].西安:西安电子科技大 学出版社,2000. [4] 潘祖善,何绍雄.滤波技术[M].上海:上海交通大学出 版社,1997. [5] 丁玉美,高西全.数字信号处理[M].2版.西安:西安 电子科技大学出版社,2001:154~170.  第4期  2007年8月 工矿自动化  Industry and Mine Automation  No.4  Aug.2007  文章编号:1671-251X(2007)04-0072-03 低功耗无线温度传感器的设计与实现3 刘国巍 (安徽理工大学电气工程系,安徽淮南 232001) 摘要:利用凌阳单片机SPCE061A强大的数据处理能力和低功耗优势,结合蓝牙模块的嵌入式应用,实现了一种无线温度传感器的设计。该传感器可将采集到的温度数据实时可靠地传输给控制终端,有效地克服有线传感器在测量中的局限性。还针对蓝牙技术的特点,探讨了无线温度传感器的低功耗设计方法。 关键词:无线温度传感器;低功耗;蓝牙技术;SPCE061A 中图分类号:TP212.11 文献标识码:B 0 引言 温度是一种最常用的控制参数,在各种生产现场都需要温度传感器实现温度的检测,但在一些危险的场合或物体移动的情况下,有线的温度传感器不仅布线复杂而且容易造成线缆脱落影响数据的可靠性。近年来,蓝牙技术作为一种较成熟的短距离无线通信技术,将它和单片机技术相融合设计无线温度传感器,可以方便、实时、可靠地将采集到的温度数据传输给控制终端,保证了生产的顺利进行。而且,经过功能扩展建立的无线传感器网络,能够适应更加复杂的测量现场。 收稿日期:2007-04-05 3基金项目:安徽省高校青年教师科研资助计划项目(2005jq1106) 作者简介:刘国巍(1975-),男,安徽寿县人,讲师,现主要从事信号与信息处理、电子技术等方面的教学与科研工作,研究方向为个人通信、信号与信息处理。1 蓝牙技术简介 蓝牙技术是一种无线的数据与语音通信的开放性标准,工作在2.4GHz的ISM频段上,采用跳频扩谱技术。蓝牙设备的最大发射功率可分为3级: 100mW(20dB/m)、2.5mW(4dB/m)、1mW (0dB/m)。当蓝牙设备功率为1mW时,其传输距离一般为0.1~10m。当发射源接近或是远离而使蓝牙设备接收到的电波强度改变时,蓝牙设备会自动地调整发射功率。当发射功率提高到100mW 时,其传输距离可以扩大到100m。蓝牙支持点对点和点对多点的通信方式,在非对称连接时,主设备到从设备的传输速率为721kbp s,从设备到主设备的传输速率为57.6kbp s;对称连接时,主从设备之间的传输速率各为432.6kbp s。蓝牙标准中规定了在连接状态下有保持模式(Hold Mode)、呼吸模式(Sniff Mode)和休眠模式(Park Mode)3种电源节能模式,再加上正常的活动模式(Active Mode),

无线温度传感器设计与发展方向

现代信息技术的三大基础是信息采集(即传感器技术)、信息传输(通信技术)和信息处理(计算机技术)。传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温度传感器被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,数量高居各种传感器之首。 近百年来,温度传感器的发展大致经历了以下三个阶段;(1)传统的分立式温度传感器(含敏感元件);(2)模拟集成温度传感器/控制器;(3)智能温度传感器。目前,国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、由集成化向智能化、网络化的方向发展。进入21世纪后,智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。 随着国家对城镇供热采暖采用热量计量的不断推广,热量表项目将成为一项高科技、高效益的投资项目,将带动起一个年产值几百亿的新兴产业群,并且它的持续发展期在15年以上。在国家有关政策的引导下,目前,全国各地正在进行供热分户改造,未来几年内,国家将逐步实行按用热量分户计量收费,届时将会催生一个非常庞大的实时在线供热表市场。 因此,户用热量计是给供暖商品化必不可少的工具,也是建筑节能的一项重要措施,随着供暖事业的发展必将得到普遍应用。无线温度传感器作为热表的一部分,用来测量回水温度。本设计中的无线温度传感器是测量回水温度的部件,以解决目前国内外热量表生产单位普遍采用的有线采集回水温度带来的施工安装不便及可靠性低这一突出的共性问题。以适应我国民用计量仪表使用的实际现状,达到节约能源和供需平衡的目的。 数字化无线温度传感器的设计应包含两个部分:一部分是温度测量(发射)电路,一部分是温度处理(接收)电路。温度测量部分由传感器、MCU、和无线发射模块构成。温度处理部分由无线接收模块、MCU、与上位机通讯的接口电路构成。温度传感器的种类很多,选择的空间就很广阔,可以使用热电偶,热电阻等测温元件,也可以选用集成温度传感器。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台,正品现货、优势价格、迅捷配送,是一站式采购的工业品商城!具有10年工业用品电子商务领域研究,以强大的信息通道建设的优势,以及依托线下贸易交易市场在工业用品行业上游供应链的整合能力,为广大的用户提供了传感器、图尔克传感器、变频器、断路器、继电器、PLC、工控机、仪器仪表、气缸、五金工具、伺服电机、劳保用品等一系列自动化的工控产品。 如需进一步了解图尔克、奥托尼克斯、科瑞、山武、倍加福、邦纳、亚德客、施克等各类传感器的选型,报价,采购,参数,图片,批发信息,请关注艾驰商城。https://www.360docs.net/doc/41757894.html,/

基于ZigBee的无线温度传感器网络的设计

2009年第28卷第4期 传感器与微系统(Transducer and M icr osyste m Technol ogies) 设计与制造 基于Zi gBee的无线温度传感器网络的设计3 刘外喜1,胡 晓1,唐 冬1,郑 晖1,吉国平2 (1.广州大学机械与电气工程学院,广东广州510006; 2.中国人民解放军91708部队,广东广州510320) 摘 要:介绍了一种由无线传感器节点、网关、控制端构成的无线多点温度传感器网络的设计,阐述了系 统的功能、组成以及各部件的主要设计方法。实验表明:本系统具有低功耗、低成本、精度可编程、可远端 控制等特点。 关键词:ZigBee;无线温度传感器;可编程 中图分类号:TP216 文献标识码:A 文章编号:1000-9787(2009)04-0069-03 D esi gn of w i reless te m pera ture sen sor network ba sed on Z i g Bee technology3 L I U W ai2xi1,HU Xiao1,T ANG Dong1,Z HE NG Hui1,J I Cuo2p ing2 (1.College of I nfor ma ti on and Electro m echan i ca l Eng i n eer i n g,Guangzhou Un i versity,Guangzhou510006,Ch i n a; 2.P LA,91708Un it,Guangzhou510320,Ch i n a) Abstract:A wireless te mperature sens or net w ork,which consists wireless sens or node,gate way and contr ol node, is expounded.The functi on,constituent and main design method of every part of this system is shown.Test results show that this syste m has l ots of advantages,including l ow2power,l ow2cost,p recisi on p r ogra mmable and remote contr ol. Key words:Zig Bee;wireless te mperature sens or;p r ogra mmable 0 引 言 在大多数应用中,温度监测是一个长期的过程,同时,温度传感器网络具有大规模布放、数据量小的特点,所以,温度传感器网络需要一个无线、低功耗、低成本、低数据率的解决方案。 I EEE802.15.4是为低功耗、低速率传感器和控制网络设计的无线网络协议栈,Zig Bee是基于I EEE802.15.4协议的技术。同时,在组网性能上,ZigBee技术可以构造星形网络或者点对点对等网络,可以实现大区域网络覆盖和可扩展网络。 基于以上分析,提出了利用Zig Bee技术实现无线传感器网络的方案,并设计了具体的系统。 1 系统方案 系统框图如图1所示[1,2],其中,无线传感器节点负责将DS18B20温度传感器采集到的数据上传至网关,并接收控制端的控制命令。网关负责将各个节点的数据汇总再通过互联网络上传至控制端,并转发控制端的命令至各节点。控制端对传感器网络的数据进行监测、统计分析等处理,并根据需要控制远端的传感器。 图1 系统框图 F i g1 Block d i a gram of syste m 2 无线传感器节点的设计 2.1 无线传感器节点的硬件设计 无线传感器节点的硬件设计框图如图2所示,主要由3部分组成:由DS18B20温度传感器利用单总线技术组成 收稿日期:2008-11-13 3基金项目:广东省自然科学基金资助项目(7301261) 96

无线无源温度检测原理

无线测温技术方案 (基于EH技术) 1。EH技术说明 1.1。EH技术简介 环境能量采集(EnergyHarvesting)技术具有可循环、无污染、低能耗等优点,它建立在微电子技术和微功耗技术的基础上,是近几年发展起来的一门新兴学科,它涵盖了太阳能、风能、热能、机械能、电磁能采集等诸多方面。能量收集技术应用范围极其广泛:交通、能源、物联网、航空航天、生物等等。把能量采集技术应用到电力设备的在线监测是一个前所未有的创新,必将为解决电网智能化运行提供一个全新的平台。 能量收集(EH)也称为能量积聚,使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能.能量收集系统包含能量收集模块和处理器/发送器模块.能量收集模块从光、振动、热或生物来源中捕获毫瓦级能量。可能的能源还来自手机天线塔等发出的射频。然后,电源经过调节并存储起来.系统随后按照所需的间隔触发,将能量释放给后续负载使用. 1.2.EH技术应用 在变电所、站的运行现场具有丰富的电磁能,对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等),电场要比磁场强得多,对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备和模具),磁场要比电场大得多。因此我们认为高压设备内是一个工频电场和磁场能量非常密集的区域.我们正是利用微电子技术、低功耗技术以及能量管理技术收集高压设备中的电磁能,并将其能量转化为无线温度传感器所需之电源。 将EH技术应用于高压设备一次回路的无线测温,解决了传感器的能量需求问题,使得传感器摆脱了对传统电池的束缚,体积更小,可靠性更高,安装更方便,维护更简单,产品更环保,技术更先进. 2.基于EH技术的富邦电控FTZ600无线测温系统 2.1。无线测温系统简介

设计题目无线温度传感器的设计与应用(学生丁德福)

设计题目:无线温度传感器的设计与应用(学生丁德福) 摘要: 本设计介绍了一种基于数字温度传感器DS18B20、单片机AT89C2051和集成无线收发芯片nRF403的无线温度传感器系统的原理和应用。系统的测温范围-55~+125℃,以0.5℃递增;分辨率为0.0625℃,电池供电。 本人通过对无线温度传感器的了解与研究,得出了一种基于51单片机的设计方案,并在温度传感器的无线通信方面加以研究,设计出了一种较为合理的无线通信方式以达到设计的目的,即以单片机AT89C51为核心搭建系统,以nRF403无线数传芯片和DS18B20,辅以LED显示模块,使得在温度测量的无线通信方面取得了预期的效果,并通过汇编程序对系统进行控制,为无线温度传感器的实现打下了坚实的软件基础。 目录 1 绪论1 1.1 前言1 1.2 温度传感器的发展趋势1 1.2.1 传统的分立式温度传感器——热电偶传感器1 1.2.2 模拟集成温度传感器2 1.2.3 智能温度传感器2 1.3 当今应用领域温度传感器的发展趋势2 2 系统的总体介绍5 2.1 系统的组成与功能5 2. 2 系统工作过程5 3 数据采集发射端单片机与控制电路设计7 3.1 集成温度传感器概述7 3.2 温度传感器的选用8 3.2.1 LM92数字温度传感器8 3.2.2 DS18B20数字化温度传感器12 3.3 主机系统15 3.4 单片机的选择与外围接口电路的分析16 3.4.1 核心单片机的选择16 3.5 系统的硬件总图17 4 无线数据传输19 4.1 温度数据的无线通信19 4.2 无线数据传输格式19 4.2.1 AT89C2051的串行通信20 4.3 无线数传的天线设计20 5 接收端数码显示21 5.1 LED的结构及发光原理23 5.2 LED数码显示电路的设计23 6 设计的可行性分析24

无线测温技术方案

无源无线测温技术方案 1 EH技术说明 1.1EH技术简介 环境能量采集(EnergyHarvesting)技术具有可循环、无污染、低能耗等优点,它建立在微电子技术和微功耗技术的基础上,是近几年发展起来的一门新兴学科,它涵盖了太阳能、风能、热能、机械能、电磁能采集等诸多方面。能量收集技术应用范围极其广泛:交通、能源、物联网、航空航天、生物等等。把能量采集技术应用到电力设备的在线监测是一个前所未有的创新,必将为解决电网智能化运行提供一个全新的平台。 能量收集(EH)也称为能量积聚,使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能。能量收集系统包含能量收集模块和处理器/发送器模块。能量收集模块从光、振动、热或生物来源中捕获毫瓦级能量。可能的能源还来自手机天线塔等发出的射频。然后,电源经过调节并存储起来。系统随后按照所需的间隔触发,将能量释放给后续负载使用。 1.2EH技术应用 在变电所、站的运行现场具有丰富的电磁能,对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等),电场要比磁场强得多,对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备和模具),磁场要比电场大得多。因此我们认为开关柜内是一个工频电场和磁场能量非常密集的区域。我们正是利用微电子技术、低功耗技术以及能量管理技术收集开关柜中的电磁能,并将其能量转化为无线温度传感器所需之电源。 将EH技术应用于开关柜一次回路的无线测温,解决了传感器的能量需求问题,使得传感器摆脱了对传统电池的束缚,体积更小,可靠性更高,安装更方便,维护更简单,产品更环保,技术更先进。

2 基于EH技术的无源无线测温系统 2.1无源无线测温系统简介 我公司的无源无线测温系统主要有三部分构成:无线测温传感器、无线温度接收终端、数据服务器及后台; 效果结构图如下所示: 图表 1 无线测温系统结构图 无线温度传感器作为系统的感知层,分布于各个发热点,实时测量其表面温度,并将温度数据通过无线方式上传给接收终端。 接收终端在系统中承担着数据中继功能,它接收到传感器的数据之后再通过光纤、485或者无线等方式传输给数据后台,他们形成了系统的网络层。 数据到达后台后,用户可以通过浏览器方式监测现场每个传感器的实时温度、历史曲线,如果出现超温情况,可以快速定位并及时通知相关人员。这就是系统的应用层。

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