应用研究
无线温度采集系统实现分析
李佩1，2张红1，2李新娥1
(1.中北大学信息与通信工程学院山西太原
030051；
2.山西水利职业技术学院山西遂城044004)
数事执来鸡皮用
摘要：介绍了一种以单片机为中心的无线数据采集方法和VB系统的计算机端的数据采集控制系统的实现过程。温度数据的无线传输模块采用Nordic公司的nRP905作为控制核心，实验开发板采用的是DD-900，PC通过VB的串口通信控件与无线模块进行通信，以达到实时数据采集的目的。
关键调：无线温度采集VBDD-900nRF905 中图分类号：TP274.2
文献标识码：A
文章编号：1007-9416(2012)01-0068-02
Abstract:Introduces a method of wireless tempreture acquisition by singlechip,and the achieve process of tempreture acquisition control system based on PC teminal by VB. Wireless transmisson unit adopt nRP905 produced by Nordic as control centre, and DD900 as expriment unit.The communication between PC and wireless unit use Serial Interface communication control in VB,in order to achievement tempreture acquisition realtime.
Key words: Wireless tempreture acquisition Visual Basic DD900 nRF905
在生活中使用最多的温度参数被广泛地应用于科学研究和人们的日常生活等领城。针对恶劣环境的工业现场以及高科技的农业现场，布线困难，浪费资源，占用空间，可操作性差等问题做出的个解决方案。该方案主要是利用51单片机采集实时外界的温度，利用无线传输实现在VB上位机显示温度采集的结果，并对数据进行相应的对比和处理。
1、无线温度采集系统设计
1.1无线温度采集的原理
无线温度采集的原理如下，温度传感器将被测点的溢度采集后输出的模拟信号逐步送往信号放大电路、低通滤波器以及A/D转换器(即信号调理电路)，然后在单片机的控制下将A/D转换器输出的数字信号传送到无线收发芯片中，并通过芯片的调制处理后由芯片内部的天线发送到上位机，在上位机模块中，发送来的数据由单片机控制的无线收发芯片接收并解调，最后通过接口芯片发送到PC 机中进行显示和处理。
1.2无线温度采集系统方案
本文设计的无线温度采集系统是由一个上位机模块和一个下位机模块构成，上位机模块与下位机模块之间采用无线数据通迅联系。上位机模块能对整个无线数据采集系统的运行进行管理和控制，下位机模块主要实现温度的单点数据采集（如需多点只需添加采集模块即可）。下位机模块包括两部分电路，一路是数据采集部分，一路是热电偶自动检测部分；上位机是单片机控制下的无线接收电路和PC机与无线收发单元间的串口通信电路。
(1)温度传感器。数据采集部分主要包括热电偶温度采集电路的电流信号输出和信号放大器2个模块，完成被测热电偶的数据采集功能。其中热电偶温度采集电路的电流信号输出是4~20mA的弱电流，放大器将上一级输出的4~20mA的弱电流转换为电压信号并放大，放大器的输出结果满足模数转换的转换范围。
热电偶自动检测部分的信号调理电路主要由标准热电偶、信号放大器组成，完成对被测热电偶的自动检测功能。其中标准热电偶将被测点温度信息转换成电压量：信号放大器将标准热电偶输出的小信号放大，放大器的输出结果满足模数转换的转换范围。
(2)模数转换电路。模数转换电路是用A/D转换器接收来自放大器的模拟信号，并将其转换成数字信号提供给发射电路。
(3)无线发射电路。无线发射电路是由nRF905单片机控制，从发 68
送端（模数转换)接收数据，并用无线收发芯片对收到的数据进行编码，然后通过赖出端口输出。
(4)无线接收电路。无线接收电路是由nRF905接收发射电路发送的信号，通过无线收发芯片进行译码，成为上位机可显示的数据。
(5)PC机与无线收发单元间的通信电路。系统采用一个接口芯片连接PC机与无线收发单元，通过该接口芯片实现数据传送和在 PC机上显示温度数据采集的结果以及被测热电偶的检定结果。
信号调理电话
温康采黑信号编出
信号放大器
股据分断处理PC机 2、硬件设计
AD 转换器
单片机
温度处理损快单片机
图1系统总体结构图
2.1nRF905无线数据传输模块
无线发射芯片无统捷收芯片
nRF905是Nordic Semiconductor公司推出的一款高速单片射频收发芯片，工作电压为1.9~3.6V，32引脚QFN封装，工作于433/ 868/915MHz3个ISM频道，自动产生前导码和CRC校验码，可以很容易通过SPI接口进行配置，外围器件连接简单，nRF905有 ShockBurstTM发送工作模式和ShockBurstRX接收工作模式，由TRX_CE/TX_EN/PWR_UP三个引脚的设置来决定。如表1所示。
表1nRF905的工作模式
PWR_UP 0
TRX_CE
x 0
2.2DD-900实验开发板
TX_EN
x x 0 0
工作模式关机模式空闲模式接收模式发送模式
DD一900是一款具有实验，下载编程、仿真三种功能合一的单片机综合学习开发系统，支持51系列、AVR系列部分单片机的实验和开发。
3、数据采集步
(1)将第-一块DD-900实验开发板与nRF905无线传输模块组成