多路无线温度检测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了多路无线温度检测系统，包括若干下位温度采集终端系统，下位温度采集终端系统通过主集链接射频收发器nRF24L01链接有上位机，所述上位机通过芯片MAX3232连接有PC机。本发明的优点在于：该装置结构简单，成本低，可进行多点温度检测，是可以实现远程控制的无线温度检测系统，低功耗、实时性的无线温度检测是本发明的最大特点。
【专利说明】多路无线温度检测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及工业温度采集，具体是指多路无线温度检测系统。
【背景技术】
[0002]温度在人类日常生活中扮演着极其重要的角色，同时在工农业生产过程中，温度检测具有十分重要的意义。现阶段温度检测主要是有线定点温度检测，其温度检测原理为单片机利用温度传感器检测温度，并在数码管或IXD上进行温度显示。同时由于系统没有报警功能，故需要人为来判断是否需要进行升温或者降温，这使系统的检测丧失了实时性。另外，在某些环境恶劣的工业环境，以人工方式直接操作设置仪表测量温度也不现实，因此采用无线方式进行温度检测尤为必要。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供多路无线温度检测系统，该装置结构简单，成本低，可进行多点温度检测，是可以实现远程控制的无线温度检测系统，低功耗、实时性的无线温度检测是本发明的最大特点。
[0004]本发明的实现方案如下:多路无线温度检测系统，包括若干下位温度采集终端系统，下位温度采集终端系统通过主集链接射频收发器nRF24L01链接有上位机，所述上位机通过芯片MAX3232连接有PC机。
[0005]所述下位温度采集终端系统包括下位机、以及与下位机连接的单片射频收发器nRF24L01，所述下位机主要由单片机、以及与单片机连接的电源及复位电路、按键电路、液晶显示电路、热敏电阻电路NTC构成，所述单片射频收发器nRF24L01与单片机连接，所述单片射频收发器nRF24L01还与主集链接射频收发器nRF24L01链接。
[0006]所述单片射频收发器nRF24L01的包括发生或接受模式选择端口 CE、SPI片选端口CSN, SPI时钟端口 SCLK、SPI从机数据输入端口 MOS1、SPI从机数据输出端口 MIS0、可屏蔽中断输出端口 IRQ，所述单片机包括通用I / O接口，其I / O接口包括P0.0端口、P0.1端口、P0.2端口、P0.3端口、P0.4端口、P0.5端口，所述发生或接受模式选择端口 CE与P0.0端口连接，SPI片选端口 CSN与P0.1端口连接，SPI时钟端口 SCLK与P0.2端口连接，SPI从机数据输入端口 MOSI与P0.3端口连接，SPI从机数据输出端口 MISO与P0.4端口连接，可屏蔽中断输出端口 IRQ与P0.5端口连接。
[0007]所述热敏电阻电路NTC包括依次连接于电源Vcc的热敏电阻R1NTC、电阻R3、可调电阻R2构成，所述可调电阻R2接地，且所述热敏电阻RlNTC和电阻R3的连接端引有Uo电压输出端，所述Uo电压输出端与单片机连接。
[0008]所述单片机为型号是MSP430F149的单片机。
[0009]本发明的实现过程为:测试系统整体分为下位温度采集终端系统、上位机和PC机三部分。PC机是整个系统的最上层，负责对下位温度采集终端系统的控制和管理，并对收集到的各个节点的数据进行存储和处理。由于下位温度采集终端系统无法直接与PC机通信，这就需要使用上位机作为中间媒介。上位机与下位温度采集终端系统通过无线模块通信，上位机与PC机采用有线连接。
[0010]该设计采用MSP430F149单片机作为核心控制模块，其最主要特点为低功耗。MSP430F149具有双串口的特点，利用其中的一个串行口与PC机进行通讯时，两者之间必须通过RS-232电平转换芯片。单片机与单片射频收发器nRF24L01通讯时可通过通用I / O口模拟串口通讯。现场温度数据的采集是利用热敏电阻RlNTC和MSP430F149单片机部带有的12位A / D转换器来实现的。这里不需要外加ADC，可以简化电路，提高系统的稳定性。将按键电路作为输入模块，用来改变温度报警的上下限。由于设计要求不需要太多内容的显示，考虑到功耗及性价比，可以自制一个简易段码液晶用于显示。
[0011]nRF24L01是一款新型单片射频收发器件，工作于2.4~2.5 GHz ISM频段。内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块，并融合了增强型ShockBurSt技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。nRF24L01功耗低，有多种低功率工作模式(掉电模式和空闲模式)使节能设计更方便。
[0012]从单片机控制的角度来看，只需要将nRF24L016个控制和数据信号与单片机通用I / O 口相连，即，所述单片射频收发器nRF24L01的包括发生或接受模式选择端口 CE、SPI片选端口 CSN、SPI时钟端口 SCLK、SPI从机数据输入端口 M0S1、SPI从机数据输出端口MIS0、可屏蔽中断输出端口 IRQ，所述单片机包括通用I / O接口，其I / O接口包括P0.0端口、P0.1端口、P0.2端口、P0.3端口、P0.4端口、P0.5端口，所述发生或接受模式选择端口 CE与P0.0端口连接，SPI片选端口 CSN与P0.1端口连接，SPI时钟端口 SCLK与P0.2端口连接，SPI从机数据输入端口 MOSI与P0.3端口连接，SPI从机数据输出端口 MISO与P0.4端口连接，可屏蔽中断输出端口 IRQ与P0.5端口连接。
[0013]为了使整个系统的功耗更低，采用低功耗的热敏电阻RlNTC和MSP430149内部自带的 12位A / D转换器实现温度的采集功能。其理论分析与计算电阻值和温度变化之间的关系如下列式(I)所示:
【权利要求】
1.多路无线温度检测系统，其特征在于:包括若干下位温度采集终端系统，下位温度采集终端系统通过主集链接射频收发器nRF24L01链接有上位机，所述上位机通过芯片MAX3232连接有PC机。
2.根据权利要求1所述的多路无线温度检测系统，其特征在于:所述下位温度采集终端系统包括下位机、以及与下位机连接的单片射频收发器nRF24L01，所述下位机主要由单片机、以及与单片机连接的电源及复位电路、按键电路、液晶显示电路、热敏电阻电路NTC构成，所述单片射频收发器nRF24L01与单片机连接,所述单片射频收发器nRF24L01还与主集链接射频收发器nRF24L01链接。
3.根据权利要求2所述的多路无线温度检测系统，其特征在于:所述单片射频收发器nRF24L01的包括发生或接受模式选择端口 CE、SPI片选端口 CSN、SPI时钟端口 SCLK、SPI从机数据输入端口 MOS1、SPI从机数据输出端口 MISO、可屏蔽中断输出端口 IRQ，所述单片机包括通用I / O接口，其I / O接口包括P0.0端口、P0.1端口、P0.2端口、P0.3端口、P0.4端口、P0.5端口，所述发生或接受模式选择端口 CE与P0.0端口连接，SPI片选端口 CSN与P0.1端口连接，SPI时钟端口 SCLK与P0.2端口连接，SPI从机数据输入端口 MOSI与P0.3端口连接，SPI从机数据输出端口 MISO与P0.4端口连接，可屏蔽中断输出端口 IRQ与P0.5端口连接。
4.根据权利要求2所述的多路无线温度检测系统，其特征在于:所述热敏电阻电路NTC包括依次连接于电源Vcc的热敏电阻R1NTC、电阻R3、可调电阻R2构成，所述可调电阻R2接地，且所述热敏电阻RlNTC和电阻R3的连接端引有Uo电压输出端，所述Uo电压输出端与单片机连接。
5.根据权利要求2-4中任意一项所述的多路无线温度检测系统，其特征在于:所述单片机为型号是MSP430F149的单片机。
【文档编号】G08C17/02GK103630258SQ201210305338
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2012年8月27日 优先权日:2012年8月27日
【发明者】李强 申请人:成都众山科技有限公司