基于LoRa无线传输的多路热电偶测试系统的设计与实现

吴静霞 承浩 吴秦宇

（沙洲职业工学院，江苏 张家港 215600）

引言

热电偶是工业上使用的一种简单可靠的温度传感器，LoRa技术是LPWAN((Low Power Wide Area Network)低功耗广域网通信技术中一种可以实现超远距离无线传输、低功耗、大容量的无线传输技术。目前多路热电偶数据采集一般为单机系统，无线数据传输大多采用蓝牙技术，传输距离有限。本文从硬件架构设计以及核心模块介绍入手，阐述实现32路K型热电偶温度测量、温度通道切换、串口屏库函数显示等功能的方法，用LoRa技术实现组建无线传感网，实现超远距离传输温度信号。

1 系统总体架构与硬件设计

1.1 系统总体架构

系统硬件总体组成架构框图如图1所示。采用多主机与多从机结构，主机用定时轮询方法采集温度值并通过LoRa发送，从机通过LoRa接收并处理温度数据。主机与从机核心MCU均采用STM32系统，以及人机交互键盘、LED、DWIN迪文串口彩屏等。主机通过通道切换电路轮询采集32路或以上K型热电偶温度。LoRa无线模块实现温度数据打包远距离传输。从机不仅可以作为显示终端，而且能够实现温度报警或提醒。从机可以同时置放在多处地方，均能够实时同步监测温度数据。

图1 系统硬件总体组成架构

1.2 STM32系统

MCU采用电子产品设计与制作核心芯片STM32F103ZET6。该MCU使用32位ARM Cortex-M3内核，LQFP144封装，72MHz工作频率，拥有512k Flash、11个定时器、3个12bitADC、USB、CAN、UART等。对于目前系统该MCU的资源显得冗余，实际项目中可以使用STM32F103RCT6等M0内核且管脚较少的MCU，也可以用MSP430，PIC、HolTek、STC等公司的单片机替代。

最小系统使用8MHz晶振与32.768KHz的RTC晶振、复位电路、BOOT启动电路、JTAG下载接口、键盘与LED、电源转换电路等。……