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基于430单片机和DS18B20的多点无线温度检测系统

材料写作网    时间: 2020-07-06 04:29:27     阅读:

摘要:本文论述了一种基于MSP430单片机和DS18B20温度传感器以及nRF24L01无线收发模块的多点无线温度检测系统, 利用 MSP430 单片机的超低功耗以及 DS18B20 的单线接口方式,实现了整个系统的低功耗和远程控制的无线收发,其结构简单,性能稳定,经济实用。

关键词:MSP430 DS18B20 nRF24L01 多点无线测温系统

1.引言

实际工业生产中某些测温场合要求设备性能稳定功耗低,测温过程温度信号处理易实现并且要便于集中处理,传统温度检测方法采用模拟传感器采集温度信号,信号经过一系列的模拟和数字电路处理后,再交由微处理器或DSP处理,元器件数量多而且整个检测系统有较大的偏差, 稳定性和抗干扰性能都较差。相比之下,多点测量及远程无线传输的设计方案成为最佳选择,本设计是基于MSP430单片机和DS18B20温度传感器以及nRF24L01无线收发模块的多点无线温度检测系统,可实现多点检测和无线传输,具有可靠性高、线路简单、测量精度高、功能便于扩展等优点。

2.硬件电路简介

本设计采用的主控芯片及主电路模块基于美国 TI 公司的超低功耗 16位单片机芯片MSP430G2553;温度检测模块采用智能温度传感器DS18B20;电源部分采用可控型升壓型 DC- DC 电源模块TPS73033,对各功能单元的供电与否进行管理;温度显示单元采用 TFT2.4液晶显示屏;射频无线收发模块nRF24L01能将相距甚远的不同节点采集到的数据将送入基站,其通过Motorola公司推出的三线同步接口SPI与单片机连接, 系统结构简单, 抗干扰能力强, 适合于恶劣环境下进行多点无线温度检测,可以保证把传送到单片机的温度数据迅速安全的进行一站式处理。因温度变化缓慢,本设计采用外设及MCU睡眠+定时唤醒模式进行数据采集,大幅降低系统功耗,延长了系统的使用周期,带来可观的经济效益。

3.各模块特点及简介

3.1 传感器DS18B20

DS18B20是美国Dalas 半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器,与传统的热敏电阻相比,它能够直接读出被测温度,并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,读取速度快,具有独特的单总线接口方式,即允许在一条信号线上挂接数十甚至上百个数字式传感器, 从而简化测温装置与各传感器的接口, 克服了模拟式传感器与微机接口时需要的A/D转换器及其它复杂外围电路的缺点,而且,可以通过总线供电,温度变换功率来源于数据总线,总线本身也可以向所挂接的...

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