黎梓浩变电站设备无线温度监测系统

1、 变电站设备无线温度监测系统的设计 电气与电子工程学院 电气自动化126班 黎梓浩 11号 目录目录1 总体设计 这次毕设的变电站无线温度监测系统是一个由无线射频贯穿整个系统的无线装置。 我根据实际变电站可能需要多点实时监测温度的情况，决定设计3个温度检测节点，温度数据让无线发送模块发射到温度显示节点。整体设计方案图如下图所示。 1 总体设计温度检测模块 MCU节点1无线发送模块温度检测模块MCU节点2无线发送模块无线发送模块MCU节点3温度检测模块无线接收模块MCU温度显示模块2 硬件设计n 本次的硬件部分主要按以下被划分的几个部分来设计的，首先是温度收集模块将检测温度由模拟量转化为数字量，

2、然后将数据传给发送模块，发送模块通过无线技术发送给接收模块，再通过单片机来控制温度在显示模块上的显示。具体的设计顺序如下所示。温度收集部分发送部分接受部分单片机部分显示部分温度收集部分n 我选择在课程设计接触过的DS18B20，它能够由几个或者多个组成测温网络。这种传感器是外国某公司设计的，它的体积小，普遍被用于在较小的空间和范围内进行设备数字温度测量。而且封装的形式有很多种，还不怕磨损和不怕碰撞，使用起来很简单。“一线总线”的数字方式让传感器网络可以被更加轻松简单地组建起来，为构建测量系统的道路上打开了一条捷径。发送和收集部分n 我选择无线收发模块nRF24L01。nRF24L01可以传输过

3、百甚至上千米的距离，而且它的同步串行通信的电路比较简单，在使用上面较为简单，绝对是一款低功耗、低价格、又高速的无线通信模块。单片机部分n 在度量到这次系统设计不需要数模转换器，经过全面的考虑，在本系统的主要控制芯片上，我选择的是性价比都适合的STC89S52芯片。n STC89系列单片机是应用双列直插式40引脚封装的形式。像CHMOS形式的单片机，除了应用DIP形式以外，它还应用矩形的封装工艺手法。89系列单片机它设置了40个引脚在外面，其中包含了两个引脚接主电源，两个引脚外接晶体，32个引脚负责输入/输出，而控制或者其他电源引脚RST/VPD，VPP还有ALE。单片机最小系统组成n （1）晶

4、振电路。STC89C52芯片的XTAL1引脚和XTAL2引脚组成芯片内部振荡器的反相放大器的输入和输出端，当芯片外接石英晶振的时候，需要选用30皮法（10皮法）的电容C1和C2。n （2）复位电路。当单片机在通电的时候，它的振荡器会运行。完成系统的复位，只需要连续几个机器周期去给RST引脚致高就能够完成的，所以设计片外的复位电路来为芯片的片内复位电路提供连续的几个机器周期的高电平。显示部分n 用LCD1602字符型的液晶显示器来进行信息的显示。LCD1602可以显示数字、字母和字符等信息。它是一种价格便宜，易于控制，而且较为常见的字符型的液晶显示模块。3 从机（温度采集）部分的原理图3 主机（

5、温度显示）部分的原理图4 软件设计n 在软件上，根据功能的不同可以分为两大部分：一部分是对数字温度传感器进行操作，然后通过单片机对DS18B20进复位，进行数据读取等操作；另一部分是控制LCD1602显示，将温度数据在液晶上显示出来。以下是系统的总体流程图。软件流程图5 调试n 发送部分，和接受部分比较相似，是由最小系统，无线模块和温度传感器组成。由于设计了3个温度监测节点，所以调试时候有点麻烦。开始的时候，温度误差有点大，实际温度26度左右但采集到的温度是28度左右。我先通过程序把精度调到适合位置，然后再检查温度传感器的焊接是否牢固，看看有没有虚焊或者接触不良。最后发现还是有一个节点的温度采集出来不是实际的温度，我就直接把它的温度传感器拆了下来，然后再焊了一个新的上去。结果它的温度采集接近了实际温度。n 还有就是，基本焊接好了整体部分后，LCD1602的显示不正常