毕业设计---无线壁挂炉温控器设计

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1、前言 第 1 页 (共 59 页 ) 无线壁挂炉温控器设计 （发射端） 1 前言 温度是人们日常生活中接触比较多的一个物理量，人们的日常生活、动植物的生存繁衍和周围环境的温度息息相关，石油、化工、冶金、纺织、机械制造、航空航天、制药、烟草、档案保管、粮食存储等领域对温度也有着较高的要求。例如：烟叶和纸张是吸湿性极高的材料，卷烟生产的每一个阶段对温度都有非常特别的要求，以确保所使用材料的水分，保证生产的效率和产品质量；印刷车间的温度控制水平对印刷质量有很大的影响；为防止库存武器弹药、金属材料等物品霉烂、生锈，必须保持环境温度不能过高；而水果、种子 、肉类等的保存又需要保证一定的温度。随着科学技术

2、的发展，许多新兴产业对环境提出了更高的要求：制造大规模集成电路需要极高的空气洁净度，生物化学制药需要精确的温度控制。因此，对温度的监测和控制已成为生产过程中非常重要的技术要求。目前，温度传感器已广泛应用于气象、农林、冶金、化工、纺织、食品、家用电器、仓储等许多领域。一些领域对温湿度控制的要求如表1 所示。 表 1 各种行业温湿度要求范围 行业 工序 温度（ ） 行业 工序 温度（） 印刷 印刷 2427 蔬菜 蘑菇栽培 1427 弹药 存储 70 档案 保管 1424 粮食 谷物储藏 16 光学 研磨 27 无线壁挂炉温控 器设计 (发射端 ) 第 2 页（共 59 页） 陶瓷 成型 27 照

3、相 胶片制成 2324 烟草 制丝 3032 纺织 梳棉 2124 储藏 2124 精纺 2427 2 选题背景 2.1 目的和意义 随着人们工作和生活节奏的加快，一个舒适的家庭环境能够在一定程度上改善人们因压力过大而产生的疲惫感。无线壁挂炉温控器的设计与研究，有利于有效地控制炉壁的温度，为居民的生活带来方便和便捷。同时，满足了广大用户的要求，解决了无线遥控的需求。 国际国内对壁挂炉温控器的研究从没有停 止过。主要着力于功耗更小，通信距离更长，温度控制温度更精准，控制范围更广阔。同时，各个厂家追求控制界面的人性化，大 屏幕显示 ， 房间温度 ， 设定温度 ， 当前时钟同时显示 ， 掉电永久记忆

4、功能 ， 可选华氏温度和摄氏温度单位 ， 为了舒适和节能，可选休假和温度保持模式 。 2.2 课题背景 单片机自 1976 年由 Intel 公司推出 MCS-48 开始，迄今已有二十多年了。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗地、使用方便、价格低廉等一系列优点，目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面，几乎“无处不在，无所不为”。单片机的应用领 域已从面向工业控制、通讯、交通、智能仪表等迅速发展到家用消费产品、办公自动化、汽车电子、 PC 机外围以及网络通讯等广大领域。 按照内部数据通道的宽度，单片机可分为 4 位、 8 位、 16 位及 32 位等。单片机的中央处理器（ CPU

5、）和通用微处理器基本相同，只是增设了“面向控制”的处理功能。例如：位处理、查表、多种地址访问方式、多种跳转、乘除法运算、状态监测、中断处理等，增强了实时性。 前言 第 3 页 (共 59 页 ) 2.3 短距离无线通信技术的现状和发展趋势 （ 1） 红外通信技术（ IrDA） 26,28,30 红外通信技术 IrDA(InfraRed Data Association)采用人眼看不到的红外线传输信息，是使用最广泛的短距离无线通信技术。它利用红外线的通断表示计算机中的0-1 逻辑 ， 通常有效作用半径 2 米，传统速度可达 4 Mbit/s， 1995 年 IrDA 将通信速率扩展到的高达 16

6、Mbit/s，红外技术采用点到点的连接方式，发射、接收具有方向性，具有体积小、功耗低、连接方便、简单易用、数据传输干扰少、速度快、保密性强、成本低廉的特点。因此广泛应用于各种遥控器，笔记本电脑， PDA，移动电话等移动设备。但红外技术只是一种视距传输技术，有效距离近 ，发射角度较小，一般不超过 20 度，两台相互通信的设备之间必须对准，而且传输数据时两台设备之间不能有阻挡物，只能限于两台设备通信，无法灵活构成网络，且无法用于边移动边使用的设备，另外， IrDA 设备中的核心部件 LED 易磨损。 （ 2）蓝牙技术（ Bluetooth） 26,28,30 蓝牙技术使用全球统一开放的 2.4GH

7、z 的 ISM 频段，采用跳频扩频 FHSS 技术实现设备之间的无线互连，有穿透能力，能够全方位传送，主要面对网络中各种数据和语音设备，通过无线方式将它们连成一个微微网 (Piconet)。多个微微网 之间也可以形成分布式网络 (Scatternet)，从而方便，快速的实现各类设备之间的通信。蓝牙技术作为一种新兴的技术，主要具有以下特点 :规范的开放性、产品的互操作性及兼容性、公用通信频段以及提供大容量的语音和数据网络。蓝牙技术目前只是一种行业联盟制定的短距离无线通信规范。 （ 3） IEEE802.11b（ Wi-Fi） 26,28,30 IEEE802.11b 技术标准是无线局域网的国际标准，使用 2.4GHz 的 ISM 频段，采用直接序列扩频 DSSS 技术进行调制解调增强了抗干扰能力，提高了传输速度。802.11b 无线网络的最大优点是兼容性，只要在原有网络上装上 AP(Access Point)，就可以提供无线网络服务，终端设备只要装上无线网卡，就可以访问所有网络资源，象使用有线局域网一样方便，却免除了布线的麻烦。 802.11b 具有有线等价保密机制WEP(Wired EquivalentPrivacy)确保数据安全。以其具有穿透能力，全方位传送，建