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随着网络技术及通信技术的飞速发展，短距离无线通信以其特有的抗干扰能力，高可靠性，安全性好，受地理条件限制少。安装简便灵活的优点，在许多领域都有广阔的应用前景。甚至在一些特殊的应用领域，单片机通信不能采用有线数据传输方式，只能采用短距离的无线数据传输方式。本系统将集中地运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术，是典型的高新技术综合体，利用多传感器进行数据采集，微控制器进行数据处理，综合运用PID控制技术而实现的智能数据采集系统。
nRF2401是单片射频收发芯片，工作于2.4～2.5GHz ISM频段，芯片内置频率合成器，功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块，输出功率和通信频道可通过程序进行配置。芯片能耗非常低，以5dBm的功率发射时，工作电流只有10.5mA，接收时工作电流只有18mA，多种低功率工作模式，节能设计更方便。其Du0CeiverTM技术使nRF2401可以使用同一天线，同时接收两个不同频道的数据。nRF2401适用于多种无线通信的场合，如无线数据传输系统、无线鼠标、遥控开锁、遥控玩具等。
本系统采用以AVR单片机为主控芯片，PC机通过无线传输模块向单片机发送指令，控制各从机与其进行数据交换。AVR单片机一方面实时进行数据采集，另一方面通过无线信道和PC机交换数据。单片机将采集的数据通过无线传输模块传送到PC机交换数据。单片机将采集的数据通过无线传输模块传送到PC机。无线数据传输模块的关键器件是无线通信芯片。选择无线通信芯片的首要原则是根据系统设计的需要，其次可以参考一下选择标准，数据传输的编码方式，芯片所需外围元件的数量，功耗，发射功率，芯片的封装等。
基于nRF401的无线数据传输模块是一种超小型，低功耗，高速率的无线收发数据传输模块，nRF401所用频段为433MHZISM频段，是真正的单片UHF无线收发一体芯片。
系统的数据采集部分即控制器的前向通道大都采用智能传感器，温度传感器可采用目前比较流行的数字温度传感器DS18820，用以采集环境比较恶劣的现场温度，DS18820通过单线接口发送或接收信息，因此在中央微处理器和DS18820之间仅需一条连接线，对于采集电压信号，可采用单片机的AD转换或者采用数字电压表进行电压测量并将数据传给单片机，测量电流可采用电流互感器将交流信号采样得到，并通过电流互感器产生一定比值的交流小信号，可以简单的串联一个电阻，电阻两端得到交流电压，通过加法器电路将电压抬高，得到直流电压量，并通过AD转换输入给单片机。
AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RIsc(Reduced Instruction Set CPU)精简指令集高速8位单片机。AVR的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域，AVR单片机技术体现了单片机集多种器件(包括FLASH程序存储器、看门狗、EEPROM、同／异步串行口、TWI、SPI、A/D模数转换器、定时器／计数器等)和多种功能(增强可靠性的复位系统、降低功耗抗干扰的休眠模式、品种多门类全的中断系统、具输入捕获和比较匹配输出等多样化功能的定时器／计数器、具替换功能的I／O端口……)于一身，充分体现了单片机技术的从“片自为战”向“片上系SoC”过渡的发展方向。
在控制技术方面，本系统采用了数字PID控制技术，在控制理论和技术飞速发展的今天，PID控制作为经典控制理论，由于其具有控制方法简单，稳定性好，可靠性高，鲁棒性强和易于现场调试，尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统等优点，被广泛应用于工业过程控制。PID控制在本系统中的温度控制方面起到了非常大的作用，对输出的温度和经温度传感器得到的温度的差值进行P I D调节。(1)直接算法和增量算法：直接算法是运用标准的直接计算法公式算出结果，得到的是当前需要的控制量。增量算法是标准算法的相邻两次运算之差，得到的结果是增量，即在上一次控制量的基础上需要增加(负值意味着减少)的控制量，对于空调温度的控制就是需要增加(或减少)的加热比例。两種算法的基本控制方法、原理是完全一样的。(2)基本偏差e(t)：表示当前测量值与设定目标之差，设定目标是被减数，结果可以是正或负，正数表示还没有达到，负数表示已经超过了设定值。这是面对比例项P用的变动数据。(3)累计偏差∑e(t)：∑e(t)=e(t)+e(t-1)+e(t-2)+…+e(1)，为每次测量值偏差总和，这是代数和，运算时应考虑它的正负符号，这是面对积分项Ｉ用的变动数据。(4)基本偏差的相对偏差e(t)-e(t-1)：用于考察当前控制对象的变化趋势，作为快速反应的重要依据，这是面对微分项D用的变动数据。(5)三个基本参数P、I、D：这是做好一个控制器的关键常数，分别称为比例常数、积分常数和微分常数，不同的控制对象需要选择不同的数值，还需经过现场调试才能获得较好的效果。(6)PID算法：PID控制器调节输出，保证偏差e为零，使系统达到稳定状态，偏差e是给定值SP和过程变量PV的差。
nRF2401是单片射频收发芯片，工作于2.4～2.5GHz ISM频段，芯片内置频率合成器，功率放大器、晶体振荡器和调制器等功能模块，输出功率和通信频道可通过程序进行配置。芯片能耗非常低，以5dBm的功率发射时，工作电流只有10.5mA，接收时工作电流只有18mA，多种低功率工作模式，节能设计更方便。其Du0CeiverTM技术使nRF2401可以使用同一天线，同时接收两个不同频道的数据。nRF2401适用于多种无线通信的场合，如无线数据传输系统、无线鼠标、遥控开锁、遥控玩具等。
本系统采用以AVR单片机为主控芯片，PC机通过无线传输模块向单片机发送指令，控制各从机与其进行数据交换。AVR单片机一方面实时进行数据采集，另一方面通过无线信道和PC机交换数据。单片机将采集的数据通过无线传输模块传送到PC机交换数据。单片机将采集的数据通过无线传输模块传送到PC机。无线数据传输模块的关键器件是无线通信芯片。选择无线通信芯片的首要原则是根据系统设计的需要，其次可以参考一下选择标准，数据传输的编码方式，芯片所需外围元件的数量，功耗，发射功率，芯片的封装等。
基于nRF401的无线数据传输模块是一种超小型，低功耗，高速率的无线收发数据传输模块，nRF401所用频段为433MHZISM频段，是真正的单片UHF无线收发一体芯片。
系统的数据采集部分即控制器的前向通道大都采用智能传感器，温度传感器可采用目前比较流行的数字温度传感器DS18820，用以采集环境比较恶劣的现场温度，DS18820通过单线接口发送或接收信息，因此在中央微处理器和DS18820之间仅需一条连接线，对于采集电压信号，可采用单片机的AD转换或者采用数字电压表进行电压测量并将数据传给单片机，测量电流可采用电流互感器将交流信号采样得到，并通过电流互感器产生一定比值的交流小信号，可以简单的串联一个电阻，电阻两端得到交流电压，通过加法器电路将电压抬高，得到直流电压量，并通过AD转换输入给单片机。
AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RIsc(Reduced Instruction Set CPU)精简指令集高速8位单片机。AVR的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域，AVR单片机技术体现了单片机集多种器件(包括FLASH程序存储器、看门狗、EEPROM、同／异步串行口、TWI、SPI、A/D模数转换器、定时器／计数器等)和多种功能(增强可靠性的复位系统、降低功耗抗干扰的休眠模式、品种多门类全的中断系统、具输入捕获和比较匹配输出等多样化功能的定时器／计数器、具替换功能的I／O端口……)于一身，充分体现了单片机技术的从“片自为战”向“片上系SoC”过渡的发展方向。
在控制技术方面，本系统采用了数字PID控制技术，在控制理论和技术飞速发展的今天，PID控制作为经典控制理论，由于其具有控制方法简单，稳定性好，可靠性高，鲁棒性强和易于现场调试，尤其适用于可建立精确数学模型的确定性控制系统等优点，被广泛应用于工业过程控制。PID控制在本系统中的温度控制方面起到了非常大的作用，对输出的温度和经温度传感器得到的温度的差值进行P I D调节。(1)直接算法和增量算法：直接算法是运用标准的直接计算法公式算出结果，得到的是当前需要的控制量。增量算法是标准算法的相邻两次运算之差，得到的结果是增量，即在上一次控制量的基础上需要增加(负值意味着减少)的控制量，对于空调温度的控制就是需要增加(或减少)的加热比例。两種算法的基本控制方法、原理是完全一样的。(2)基本偏差e(t)：表示当前测量值与设定目标之差，设定目标是被减数，结果可以是正或负，正数表示还没有达到，负数表示已经超过了设定值。这是面对比例项P用的变动数据。(3)累计偏差∑e(t)：∑e(t)=e(t)+e(t-1)+e(t-2)+…+e(1)，为每次测量值偏差总和，这是代数和，运算时应考虑它的正负符号，这是面对积分项Ｉ用的变动数据。(4)基本偏差的相对偏差e(t)-e(t-1)：用于考察当前控制对象的变化趋势，作为快速反应的重要依据，这是面对微分项D用的变动数据。(5)三个基本参数P、I、D：这是做好一个控制器的关键常数，分别称为比例常数、积分常数和微分常数，不同的控制对象需要选择不同的数值，还需经过现场调试才能获得较好的效果。(6)PID算法：PID控制器调节输出，保证偏差e为零，使系统达到稳定状态，偏差e是给定值SP和过程变量PV的差。