论文总字数：17788字

摘 要

温度是是决定众多生产环节运转的关键所在。获得准确及时的温度数据成为工农业生产、日常生活中的迫切需求。随着如今对无线通信技术研究的不断深入，二者可以很好结合，发展成一种实时性强，功耗低的无线温度采集系统。

文章首先对无线通信技术发展现状进行分析，提出了一种应用Lora技术的无线数据传输方案，讨论了各模块主要元器件的选择方案及软件设计，最后总结调试过程及结果展示。系统功能包括温度采集、异常温度报警、电池电压测量、发送间隔自调整等功能。系统首先采集温度数据和电池电压，一定次数后将所测数据打包发送，通过串口在电脑上显示。整个系统也根据器件选择、程序设计来进行了降低功耗的处理。

通过测试，确定系统各个模块功能已达到设计需求。

关键词：无线通信 Lora 温度采集

Multi-point Temperature Acquisition System Based on SX1280

ABSTRACT

Temperature is the key to the operation of many production links. Accurate and timely temperature data has become an urgent need in industrial and agricultural production and daily life. With the development of wireless communication technology, they can be well combined to develop a real-time and low power wireless temperature acquisition system.

Firstly, the development status of wireless communication technology is analyzed, and a wireless data transmission scheme based on Lora technology is proposed. The selection scheme and software design of the main components of each module are discussed. Finally, the debugging process and results are summarized. The system functions include temperature acquisition, abnormal temperature alarm, battery voltage measurement, self-adjusting transmission interval and other functions. Firstly, the system collects temperature data and battery voltage. After a certain number of times, the measured data are packaged and sent, and displayed on the computer through serial port. The whole system also reduces power consumption according to device selection and programming.

Through testing, it is determined that the functions of each module of the system have met the design requirements.

Keywords：wireless communication，Lora，Temperature acquisition

目 录

摘 要 I

ABSTRACT II

第一章 绪论 1

1.1课题研究的背景及现状 1

1.2课题研究的目的及意义 2

1.3论文结构安排 3

1.4本章小结 3

第二章 方案设计及元器件选择 4

2.1无线通信技术的选择 4

2.2总体方案设计 5

2.3元器件选择 6

2.4本章小结 7

第三章 硬件电路设计 8

3.1微处理器模块 8

3.2无线收发模块 9

3.3温度传感器模块 11

3.4 本章小结 12

第四章 软件程序设计 13

4.1测温节点程序设计 13

4.2 SX1280状态控制逻辑 14

4.3 电池电压测量 15

4.4 系统功耗优化 16

4.5 本章小结 18

第五章 系统调试过程和结果展示 19

5.1 系统调试过程 19

5.2 结果展示 22

第六章 总结与展望 24

6.1 工作总结 24

6.2 课题展望 24

参考文献 25

致 谢 27

第一章 绪论

1.1课题研究的背景及现状

人类之间的交流，是为了传递信息，从古至今，通信方式由原始到现代、由简单到复杂、由不稳定到稳定，逐渐完善进化，已经在人类社会中形成了立体化多层次的通信结构。在我国古代，很早就出现了实时性远强于飞鸽传书的无线通信的方式——烽火台，用以及时传递战事信息。到了近代，归功于电磁理论的逐步深入研究，通信技术发生了脱胎换骨的改变，摩尔斯、贝尔、德弗雷斯特，在这些大师的努力下，人类不断向着更远距离、更高效率的信息传递方式迈进。

近十几年来无线通信技术发展势头迅猛，采用无线传输技术来完成信息传输的应用越来越多，相比于沿用至今的老旧的有线数据传输方式，无线数据传输具有诸多便捷之处，它可以不考虑线路的布设如开挖管道、搭设电线等问题，可以大量节省材料并显著降低施工难度和成本。随着互联网技术近十数年来迅速崛起占领大部分市场，许多基于单片机为微控制器的的测量设备或智能仪表如雨后春笋般涌现，他们不需要经由管线就可以进行数据交换，应用面广阔。

无线通信指双方通过无线电波交换，其应用面十分广泛，发展至今，无线技术多种多样各有所长，目前主流应用的无线技术有蓝牙、Zig-Bee、WI-FI、Lora等。

蓝牙技术（bluetooth）指在以十米为半径的范围内完成单对单或单对多的数据传输。Bluetooth技术在各种语音数据设备中大量应用，如笔记本电脑、手机、蓝牙耳机等等，可以实现设备之间的无线通信。蓝牙技术在无线办公、工业控制、智能家居、仪器仪表以及校园设备等领域有着广泛应用，目前尚有许多局限性，主要在于成本较高、信号抗干扰能力不足。

Zig-Bee是一种较新的无线技术能在短距离、低功耗情况下应用。这种技术基于IEEE802.15.4标准而建立其名字的含义来源于蜂群之间的交流方式——振翅的蜜蜂（Zig-Bee）。生动的诠释了该技术的特点：距离近，通常用于小范围内（约十到七十五米）的无线通信；功耗低，若使用两节五号电池供电，可以供单个节点工作一年以上；成本较低，其芯片售价低廉且无需协议费用;数据传输速率较低，一般能在20-250kbps的速率下工作; 时延较短，能满足对实时性要求较高的用户。应用范围广，主要适用于智能楼宇、工业、农业环境信息处理、检测等领域，可以与多种设备共同组成系统。

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