基于STM32平臺的無線溫度測量系統(tǒng)設(shè)計.pdf

1、目前對溫度的測量方法有很多種,主要可以簡單的分為兩大類型:接觸式溫度測量和非接觸式溫度測量。雖然接觸式測溫的測量精度相對較高,可以測量環(huán)境溫度和待測物體各部位的溫度,但是對于測量待測瓶體內(nèi)液體的溫度,特別是在要求快速、精準(zhǔn)和不打開瓶體的情況下,這是很不適合的方法。也就是說,我們需要采用一種在不接觸物體的情況下實現(xiàn)對物體的溫度測量的測溫方法。
　　為此設(shè)計采用了非接觸式測溫方式中的一種重要方式——紅外測溫。它利用了待測物體的溫度越高

2、,內(nèi)部的分子運動就會越劇烈,輻射出來的紅外線就會變得越多,紅外輻射能量也就會更強這一原理實現(xiàn)了對待測物體溫度的非接觸式測量。這樣就可以在不打開瓶體的情況下,利用液體紅外輻射能量的大小來判斷里面液體溫度的高低。同時考慮到微波平臺的功率較高,發(fā)熱量大,如果它的溫度過高,就會對平臺的正常工作產(chǎn)生影響,因此對微波平臺的溫度實時監(jiān)控是很有必要的,采用接觸式測溫可以實現(xiàn)這一要求。
　　本設(shè)計完成了一個基于STM32平臺的無線溫度測量系統(tǒng)的構(gòu)建

3、,并完成了系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計,實現(xiàn)了對微波平臺溫度和待測瓶體內(nèi)液體溫度的快速精準(zhǔn)測量。系統(tǒng)采用ARM芯片STM32F103VCT6作為主控芯片,選用多片DS18B20數(shù)字溫度傳感器對微波平臺進行一線式多點測溫,精度可達(dá)0.5℃,使用MLX90614紅外溫度傳感器對瓶體內(nèi)液體溫度進行非接觸式測量。經(jīng)過溫度補償修正,精度可以達(dá)到0.5℃,達(dá)到設(shè)計要求的測量精確度。根據(jù)紅外測溫的基本原理和傳感器特性提出了對瓶體內(nèi)液體進行紅外測溫的主要誤差來源應(yīng)

4、該包括瓶體與紅外傳感器探頭之間的距離,瓶體材料的材質(zhì)以及瓶體的形狀等因素。然后,使用設(shè)計的測溫平臺進行了大量的溫度數(shù)據(jù)采集,經(jīng)過分析和計算后,驗證了這些誤差來源。同時根據(jù)誤差的影響大小提出了MLX90614紅外溫度傳感器的最佳工作條件并完成了溫度補償?shù)脑O(shè)計,這對后續(xù)的研究和開發(fā)具有很大參考價值和意義。
　　最后,本次設(shè)計選用了五塊2.4G無線通信模塊nRF24L01在室內(nèi)組成了一個包含一個主機、四個從機的星線網(wǎng)絡(luò),它們之間的通信是