基于ARM的低成本可视化的温湿度自动控制系统——基于AT91SAM9261S的无线温湿度检测系统

摘要

由于网络与通信技术的发展，嵌入式系统在经历了近20年的发展历程后，又进入了一个新的历史发展阶段，即从普遍的低端应用进入到一个高、低端并行发展的时代，其标志是近年来32位MCU的广泛应用。在众多嵌入式系统厂家参与下，基于ARM系列处理器的应用技术会在众多领域取得进展。形成了以ARM32位嵌入式系统应用的主流趋势。
　　 温湿度的自动测量和显示记录是工厂的一项常规监测项目。以往的人工采集数据占用人力资源，可靠性低，容易发生差错已经不适应工业化生产的要求了。一般的温湿度采集系统数据显示单调，缺乏支持各种PLC的通讯端口，而且温湿度采集模块布线繁琐且受原有车间布局的约束。
　　 本文采用目前应用广泛的ARM系列微处理器ARM926EJ-S作为平台的核心构建系统。主机负责数据的收集和显示功能，同时通过RS480口与PLC交换数据，带有一块5.7寸的STN LCD16灰阶的显示屏，配备电阻式模拟触摸屏，拥有良好的人机界面。
　　 温湿度采集器以AVR Mega88作为主控制芯片，采用数字温湿度传感器芯片SHT10采集外界温湿度值。然后通过无线射频收发器nRF905将数据回传给主机。省去了冗长且铺设不便的通讯电缆。
　　 本项目的硬件设计任务包括:设计目标，主机以及温湿度采集模块的器件选型以及原理图设计，PCB板的设计指示，测试以及调试。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 绪论

1.1 嵌入式系统的发展概况及现状

1.2 ARM的结构和发展趋势

1.3 ARM带来的挑战和机遇

1.4 RF射频通讯的发展及现状

1.5 本论文的选题和研究内容

第二章 系统设计任务

2.1 任务概要

2.2 客户需求分析

2.3 系统的基本功能

2.4 硬件框架

2.5 软件平台

2.6 微处理器介绍

2.7 本章小结

第三章 硬件设计

3.1 确定温湿度测量精度和范围

3.2 温湿度采集数据的传输

3.3 温湿度采集模块的硬件构成

3.4 主机硬件概要

3.5 主机的构建

3.6 非易失性存储器的选择

3.7 动态存储器的选择

3.8 触摸采集电路设计

3.9 LCD背光亮度控制

3.10 RS485电路设计与计算

3.11 电源系统设计

3.12 雷击防护

3.13 系统的电磁兼容性设计

3.14 本章小结

第四章 系统软件设计

4.1 温湿度采集模块的软件设计

4.2 无线收发的驱动设计

4.3 触摸屏的软件设计

4.4 主机系统软件

4.5 本章小结

第五章 样机调试

5.1 调试项目

5.2 产品应用及展望

参考文献

致谢

附录