温度无线监测系统设计及实现

论文摘要

温度是工业生产中基本的测量参数,准确的温度测量对生产、研究有着重要的意义。无线通信是现代通信技术发展的新趋势,在数据采集、实时监测方面占有越来越重要的地位。本文设计的温度无线监测系统能够在无人监管条件下,实现多路自动、连续地采集温度、电压信息,并可显示各路温度情况,具有报警功能。系统采用MSP430F149作为温度监测主控芯片、片内A/D作为电压监测芯片、液晶屏显示温度时间、蜂鸣器报警、EEPROM存储超温信息的方案,实现对温度的监测。硬件设计包括器件的选取、性能特点分析和硬件功能模块电路的设计。软件部分介绍了程序实现的方案,单总线、SPI总线、12C总线三种总线接口和无线通信协议的设计。本文最后对系统的性能参数进行了测量,归纳总结了测试结果,提出了改进方法。本系统具有免维护、功耗低、使用简便的优点,因此,可以在实际应用中取得良好效果。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景及其立题意义
• 1.2 温度测量技术研究和发展
• 1.3 温度监测系统的现状
• 1.4 文研究的主要内容
• 第2章 系统总体设计
• 2.1 系统的技术指标
• 2.2 系统的总体框架结构
• 2.3 无线通信简介
• 2.4 温控芯片介绍和选取
• 2.5 本章小结
• 第3章 系统硬件电路设计
• 3.1 温度采集板的设计
• 3.1.1 温度传感器的选取
• 3.1.2 无线通信模块的选取
• 3.1.3 电源电路的设计
• 3.1.4 电源监测电路的设计
• 3.1.5 无线通信与单片机通信的设计
• 3.2 单片机温度处理的设计
• 3.2.1 实时时钟的设计
• 3.2.2 存储介质选取
• 3.2.3 电源电路的设计
• 3.3 人机操作控制的设计
• 3.3.1 液晶屏电路的设计
• 3.3.2 键盘电路的设计
• 3.4 DSP外围电路设计
• 3.4.1 DSP与PC机通信
• 3.4.2 DSP与MSP430接口
• 3.5 核心控制芯片介绍
• 3.6 本章小结
• 第4章 系统软件设计
• 4.1 温度采集板的设计
• 4.1.1 温度数据采集
• 4.1.2 单片机与无线模块通信
• 4.2 单片机温度处理的设计
• 4.2.1 实时时钟
• 4.2.2 基于I2C总线的通信
• 4.2.3 EEPROM程序
• 4.2.4 键盘程序
• 4.2.5 温度超温处理
• 4.2.6 温度处理板工作过程
• 4.3 无线通信协议
• 4.4 DSP功能扩展电路的设计
• 4.4.1 基于SPI总线的通信
• 4.4.2 MSP430与DSP5509A通信设计
• 4.4.3 DSP5509A与MAX311E通信设计
• 4.5 本章小结
• 第5章 系统性能测试及应用
• 5.1 最小系统测试
• 5.2 太阳能充电测试
• 5.3 单片机串口测试
• 5.4 温度传感器测试
• 5.5 无线通信模块测试
• 5.6 电压监测模块的测试
• 5.7 存储介质测试
• 5.8 DSP与PC机通信测试
• 5.9 人机操作界面
• 5.10 温度系统测试
• 5.11 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
• 致谢
• 附录