一种新型的高精度低功耗无线温度传感器模块
发布时间：2022-10-08 10:30
温度关乎我们生活的方方面面,是一个十分重要的测量参量。温度传感器广泛的应用于我们生活的方方面面,比如医疗方面、军工方面、航空航天和气象观测等领域。在一些制药监控领域应用的温度测量传感器,对系统精度的要求非常严格,一旦反应失败,会造成巨大的损失和不可修复后果。传统的有线温度测量传感器的实时性和精度较差,传输距离有限,移动不方便。当前市面上已有的无线温度传感器,虽然相比于有线温度传感器没有了布线的困扰,但是传输距离短、功耗高,不适合在工业生产中应用。本文主要介绍了高精度、低功耗、远距离传输的无线温度监控系统的设计方案,本设计分为温度采集终端和设备管理软件平台,温度采集终端中一共包含温度传感器、A/D模数转换器、主控芯片、无线传输模块、蜂鸣器和RS485串口模块。设备管理软件平台一共包含出厂校准模块、用户自定义工作参数模块和数据可视化模块。阐述了温度采集终端的关键技术点和工作原理步骤,介绍了设备管理软件平台的相关设计技术和功能,以及与数据库交互的技术等。本文详细的介绍了温度采集终端和设备管理软件平台实验验证方案,和功能测试点。对于温度采集终端的实验验证给出了每一个模块的验证方法,和最终的结果...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 无线通信技术
1.1.2 温度传感器介绍
1.1.3 物联网的发展
1.2 国内外研究现状及发展方向
1.3 论文的研究内容及意义
1.3.1 课题研究内容
1.3.2 课题研究意义
1.3.3 本文的章节安排
第2章 温度采集终端硬件设计方案
2.1 温度采集终端设计目标
2.1.1 温度采集终端高精度设计要求
2.1.2 无线传输的设计目标
2.1.3 低功耗设计目标
2.2 温度采集终端设计方案
2.2.1 温度传感器模块设计方案
2.2.2 A/D模块设计方案
2.2.3 主控模块设计方案
2.2.4 报警模块设计方案
2.2.5 数据传输模块设计方案
2.2.6 外部存储模块设计方案
2.3 温度采集终端的工作流程
2.3.1 单次温度采集工作流程
2.3.2 温度采集终端功能实现方案
2.4 本章小结
第3章 温度采集终端的低功耗设计和提高测量精度的方案
3.1 技术原理介绍
3.1.1 四线制消除误差电阻原理
3.1.2 消除激励电流误差原理
3.1.3 曲线拟合实现步骤及提高精度原理
3.2 曲线拟合方案
3.2.1 线性参考曲线设计方案
3.2.2 二次拟合曲线设计方案
3.2.3 三次拟合曲线设计方案
3.2.4 三次分段拟合曲线设计方案
3.3 高精度实现方案
3.4 系统低功耗设计方案
3.4.1 AD7794低功耗实现方案
3.4.2 系统低功耗实现方案
3.5 本章小结
第4章 温度测量系统设计及软件实现方案
4.1 系统的组成
4.2 软件功能介绍
4.2.1 温度采集终端软件设计
4.2.2 开发环境介绍
4.2.3 温度采集终端主程序设计介绍
4.2.4 温度采集终端温度测量程序设计介绍
4.3 设备管理软件平台软件设计
4.3.1 开发环境介绍
4.3.2 设备管理软件平台功能介绍
4.3.3 设备管理软件平台的各个模块设计
4.4 本章小结
第5章 温度测量系统的实验结果与分析
5.1 温度采集终端系统的实验结果及分析
5.1.1 系统硬件电路检测
5.1.2 温度采集终端功能实验结果及分析
5.2 设备管理软件平台的实验结果及分析
5.2.1 出厂设置功能测试结果
5.2.2 采集终端参数自定义模块实验结果
5.2.3 可视化模块功能测试结果
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 未来展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]物联网通信技术的发展现状研究[J]. 孙伟. 中国新通信. 2018(12)
[2]一种低功耗高精度的NB-IoT温度采集系统设计[J]. 吕卫,赵佳丽. 传感技术学报. 2018(06)
[3]LoRa无线数据传输模块的设计与实现[J]. 资文彬,董楚楚,曹康. 集成技术. 2018(03)
[4]CuNPs@Cu（Ⅱ）-AMTD金属有机凝胶复合材料的合成及其催化性能（英文）[J]. 承勇,孙飞飞,封其春,周映华. 无机化学学报. 2018(03)
[5]数字传感器新载体——智能手机在物理实验中的应用综述[J]. 李锡均,程敏熙,江敏丽. 大学物理. 2018(02)
[6]基于FPGA的红外测温仪设计[J]. 王庆春,余园悌,蒋伟妮,焦珊珊,姜安琪,朱永强. 电子测量技术. 2018(02)
[7]云平台中MySQL数据库高可用性的设计与实现[J]. 康文杰,王勇,俸皓. 计算机工程与设计. 2018(01)
[8]无线通信技术在我国现代温室中的应用综述[J]. 袁伟. 中国新通信. 2018(01)
[9]NB-IoT关键技术及应用前景[J]. 史银妹. 通讯世界. 2017(17)
[10]软件工程技术在系统软件开发中的应用[J]. 张朋. 电子测试. 2017(13)
博士论文
[1]无源无线温湿度传感器研究[D]. 任青颖.东南大学 2017
硕士论文
[1]基于SIP协议的智能家居网关的研究与实现[D]. 季雨枫.福建工程学院 2018
[2]云计算系统中软件与平台无关性技术研究及其应用[D]. 邝安玄.重庆大学 2017
[3]基于STM32智能家居的无线网关设计与实现[D]. 刘振.浙江理工大学 2017
本文编号：3687552
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 绪论
1.1 研究背景与意义
1.1.1 无线通信技术
1.1.2 温度传感器介绍
1.1.3 物联网的发展
1.2 国内外研究现状及发展方向
1.3 论文的研究内容及意义
1.3.1 课题研究内容
1.3.2 课题研究意义
1.3.3 本文的章节安排
第2章 温度采集终端硬件设计方案
2.1 温度采集终端设计目标
2.1.1 温度采集终端高精度设计要求
2.1.2 无线传输的设计目标
2.1.3 低功耗设计目标
2.2 温度采集终端设计方案
2.2.1 温度传感器模块设计方案
2.2.2 A/D模块设计方案
2.2.3 主控模块设计方案
2.2.4 报警模块设计方案
2.2.5 数据传输模块设计方案
2.2.6 外部存储模块设计方案
2.3 温度采集终端的工作流程
2.3.1 单次温度采集工作流程
2.3.2 温度采集终端功能实现方案
2.4 本章小结
第3章 温度采集终端的低功耗设计和提高测量精度的方案
3.1 技术原理介绍
3.1.1 四线制消除误差电阻原理
3.1.2 消除激励电流误差原理
3.1.3 曲线拟合实现步骤及提高精度原理
3.2 曲线拟合方案
3.2.1 线性参考曲线设计方案
3.2.2 二次拟合曲线设计方案
3.2.3 三次拟合曲线设计方案
3.2.4 三次分段拟合曲线设计方案
3.3 高精度实现方案
3.4 系统低功耗设计方案
3.4.1 AD7794低功耗实现方案
3.4.2 系统低功耗实现方案
3.5 本章小结
第4章 温度测量系统设计及软件实现方案
4.1 系统的组成
4.2 软件功能介绍
4.2.1 温度采集终端软件设计
4.2.2 开发环境介绍
4.2.3 温度采集终端主程序设计介绍
4.2.4 温度采集终端温度测量程序设计介绍
4.3 设备管理软件平台软件设计
4.3.1 开发环境介绍
4.3.2 设备管理软件平台功能介绍
4.3.3 设备管理软件平台的各个模块设计
4.4 本章小结
第5章 温度测量系统的实验结果与分析
5.1 温度采集终端系统的实验结果及分析
5.1.1 系统硬件电路检测
5.1.2 温度采集终端功能实验结果及分析
5.2 设备管理软件平台的实验结果及分析
5.2.1 出厂设置功能测试结果
5.2.2 采集终端参数自定义模块实验结果
5.2.3 可视化模块功能测试结果
5.3 本章小结
第6章 总结与展望
6.1 论文工作总结
6.2 未来展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]物联网通信技术的发展现状研究[J]. 孙伟. 中国新通信. 2018(12)
[2]一种低功耗高精度的NB-IoT温度采集系统设计[J]. 吕卫,赵佳丽. 传感技术学报. 2018(06)
[3]LoRa无线数据传输模块的设计与实现[J]. 资文彬,董楚楚,曹康. 集成技术. 2018(03)
[4]CuNPs@Cu（Ⅱ）-AMTD金属有机凝胶复合材料的合成及其催化性能（英文）[J]. 承勇,孙飞飞,封其春,周映华. 无机化学学报. 2018(03)
[5]数字传感器新载体——智能手机在物理实验中的应用综述[J]. 李锡均,程敏熙,江敏丽. 大学物理. 2018(02)
[6]基于FPGA的红外测温仪设计[J]. 王庆春,余园悌,蒋伟妮,焦珊珊,姜安琪,朱永强. 电子测量技术. 2018(02)
[7]云平台中MySQL数据库高可用性的设计与实现[J]. 康文杰,王勇,俸皓. 计算机工程与设计. 2018(01)
[8]无线通信技术在我国现代温室中的应用综述[J]. 袁伟. 中国新通信. 2018(01)
[9]NB-IoT关键技术及应用前景[J]. 史银妹. 通讯世界. 2017(17)
[10]软件工程技术在系统软件开发中的应用[J]. 张朋. 电子测试. 2017(13)
博士论文
[1]无源无线温湿度传感器研究[D]. 任青颖.东南大学 2017
硕士论文
[1]基于SIP协议的智能家居网关的研究与实现[D]. 季雨枫.福建工程学院 2018
[2]云计算系统中软件与平台无关性技术研究及其应用[D]. 邝安玄.重庆大学 2017
[3]基于STM32智能家居的无线网关设计与实现[D]. 刘振.浙江理工大学 2017
本文编号：3687552
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/zidonghuakongzhilunwen/3687552.html
