第一章 前言
1.1 课题的背景与意义
在当今现代的生活中，通过无线通信来采集温度已经越来越普遍了。并且随着工农业的生产对温湿度的要求越来越高，精准的测量温度变得十分重要。温度它不能像质量和长度那样简单地获取量值，只有通过其他相关性质间接地测量。现在温度测量是可以通过温度传感器来测量的，温度测量的过程简单来说就是通过传感器把温度值转换为电信号或者其他信号，经过相关处理，从而转换成温度显示出来。温度测量设备一般有温度传感器和信号处理电路组成。某些情况下，需要监测的范围很大，布线不方便且不利于后期维护，这时我们就采用无线模块对温度进行采集。
多路无线温度测量系统被大量的应用于温度测量各个领域的工程中，例如：城市医院的温度检测系统、居民小区供热系统的检测、蔬菜大棚的温度控制、工业生产的温度保护等。考虑到许多工农业环境中有对多点温度进行监控的需求，一般需要测量可能有几十个点以上。所以本文设计多路无线温度监控的系统。
1.2国内外研究状况及相关领域中已有的研究成果
在2.4GHz的频段上已经有多种标准的无线协议，它们传输距离远，抗干扰性强。因此我们要确保在2.4GH频段上有足够的抗干扰性和保持数据的连续性。
nRF24L01 由于ANT协议的缘故可以方便搭建无线网络。ANT的无线个人局域网通讯技术使数据保持了完整性，并具有低耗低成本的优点。 nRF24L01是一款采用FSK调制的无线通信芯片，它可以点对点以及1对n的高速通信。MCU只需要给nRF24L01无线模块提供5个普通引脚和一个中断引脚就可以实现通信功能。所以MCU系统搭建无线通信功能利用nRF24L01就显得十分简单。
随着电子技术的发展，温度传感器的精度越来越高，抗干扰性越来越好，体积越来越小。
1.3对设计任务的分析
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本次系统的设计采用nRF24L01无线通信模块，并以STC89C52RC为核心来控制实现短距离无线温度传输。该系统设计具有成本地，传输快，软件设计简单，功耗低，可靠性高等优点。整个设计的主机和从机通NRF24L01无线模块连接通信。从机以单片机STC89C52为核心，通过无线模块NRF24L01把温度传感器采集的温度传送给主机，主机通过无线模块NRF24L01接收温度数据，然后再在液晶LCD1602上面显示，从而达到监控的目的。
本此设计选用的是STC89C52RC单片机。单片机具有以下特性： ·系统结构简单，可靠性高。 ·处理功能强，速度快。 ·低电压低耗，体积小。 ·系统结构简单，可靠性高。 ·处理功能强，速度快。 · 低电压低耗，体积小。
·大部分功能由软件编程实现，重复利用率和性价比高。
1.4 预 期 结 果
2个从机把温度传感器上接受的温度数据通过无线模块在5m的范围内上能发送给主机，主机通过无线模块接收后在LCD1602液晶显示屏上显示，从而达到监测各点温度的目的.软件模块包括无线发射模块、无线接收模块、显示模块和温度检测模块。
第二章 总体方案设计的论证
2.1 系统方案设计
从机：
发射端由STC89C52RC单片机，nRF24L01无线模块，DS18B20温度模块组成。
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图2-1
主机：
发送端由STC89C52RC单片机，LCD1602显示模块，nRF24L01无线模块组成。
图2-2
2.2 模块方案设计
2.2.1 主控芯片方案
方案一：采用STC89C52RC实现。单片机软件编程可简单地实现多数功能，自由度大，结构清晰，便于调试和维护，可读性和移植性强。并且具有体积小，硬件搭建简单等优点。本系统由一台主机，2台从机组成2
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级分布式温度测量进行多路温度数据采集。另外STC89C52RC的应用已经十分广泛，相关技术的使用都很熟练，开发难度很小。
方案二：采用MSP430F149单片机。此单片机功耗低，内部集成高速12位ADC，性能强大。但本设计简单，不需要MSP430F149如此功能强大的单片机，并且MSP430F149成本高，是TPFQ贴片封装，必须采用PCB制板，增加了开发周期。
综合考虑我们选择STC89C52RC作为本系统的MCU。 2.2.2 无线通信模块方案
方案一：采用GSM通信模块，GSM借助卫星通信或者手机卡可以较长距离的传输数据，但由通信过程需要收费，前后期成本都比较高。
方案二：采用TI CC2430通信模块，虽然改模块通信速度快，但成本高，操作复杂。
方案三：使用NRF24L01通信模块，该模块具有有高速低耗体积小的优点。他可以传输数千公里(PA)，但价格更便宜，SPI总线通信方式，电路是简单、操作方便。
所以综合考虑我们采用方案三作为本系统的通信模块。 2.2.3 温度传感方案
方案一：使用一个热敏电阻，热敏电阻具有工作温度范围广，体积小，实用方便，易大规模生产的特点，但其灵敏性一般，可靠性差，只能检测出6-10℃的温度变化。并且采用如AD590等温度传感器必须经过AD转换才能送入MCU，这使得温度测量装置的结构更加复杂。并且该方法算法复杂，在某种程度上增加了软件实施的难度。导致在设计成本增加，延长了设计周期
方案二：使用温度传感器DS18B20。由于DS18B20是数字信号输出，易于MCU处理和控制，消除了传统测量方法的许多外围电路。传感器的物理和化学特性是非常稳定，它可用作工业温度传感器，这些传感器线性更好。在0 ~ 100摄氏度，最大线性误差是小于1摄氏度。DS18B20的单总线数据传输提高了信号的稳定性和精度。使用DS18B20数字温度传感器来
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