【正文】 基于nRF24L01模塊的無線通信系 統(tǒng) 設計摘要溫度是一個非常重要的參數(shù)。在工業(yè)、醫(yī)療、軍事和生活等許多地方，都需要用到測溫裝置來檢測溫度。傳統(tǒng)直接布線測量不滿足要求，特別是在某些環(huán)境惡劣的工業(yè)環(huán)境和戶外環(huán)境，通過直接布線測量不現(xiàn)實。因此采用無線傳輸溫度檢測尤為必要。目前有些設計能夠?qū)崿F(xiàn)無線溫度采集，但價格過高是其最大的缺點。在實際溫度控制過程中既要求系統(tǒng)具有穩(wěn)定性、實時性又需要降低功耗。因此設計一種低功耗的無線溫度檢測系統(tǒng)很有意義。本文提出一種采用單片機AT89S52控制DS18B20實現(xiàn)的無線溫度測量系統(tǒng)。通過簡單的無線通信協(xié)議，實現(xiàn)可靠性與功耗平衡，該系統(tǒng)能實現(xiàn)對溫度的檢測，能夠同時進行溫度檢測，是可以實現(xiàn)遠程控制的無線溫度檢測系統(tǒng)。低功耗、實時性的無線溫度檢測是該設計的最大特點。無線傳輸采用nRF24L01模塊傳輸。該系統(tǒng)結構簡單，可靠，功耗較低，成本低，是一種無線傳感器的解決方案。關鍵字：單片機 AT89S52 無線傳輸 nRF24l01 DS18B20AbstractTemperature is a very important parameters. In the industrial, medical and military and life and many other place, it needs to use the temperature measurement device to detect temperature. The traditional direct measurement wiring does not meet the requirements, especially in some environmental bad industrial environment and outdoor environment, through the direct wiring measurement is not practical. So using wireless transmission temperature testing is necessary. At present some design can realize the wireless temperature gathering, but the price is too high, its biggest weakness. In the actual temperature control process requires both system has stability, realtime and the need to reduce power consumption. So the design of a kind of low power consumption wireless temperature detection system is very meaningful. This paper presents a USES the monolithic integrated circuit AT89S52 control DS18B20 of the realization of the wireless temperature measuring system. Through the simple wireless munication protocol, realize the reliability and power balance, the system can realize to the temperature detection, can simultaneously determine the temperature, can be realized the wireless remote control temperature detection system. Low power consumption, realtime wireless temperature detection is the biggest characteristic of the design. Wireless transmission using nRF24L01 module transmission. The system structure is simple, reliable, low power consumption, low cost, it is a kind of wireless sensor solutions. Key word: MCU AT89S52 wireless transmission nRF24l01 DS18B20 目錄摘要 IAbstract II目錄 III前言 11 系統(tǒng)方案分析與選擇論證 3 系統(tǒng)方案設計 3 主控芯片方案 3 無線通信模塊方案 3 溫度傳感方案 4 顯示模塊方案 4 單片機與PC機通信模塊 5 系統(tǒng)最終方案 52 主要芯片介紹和系統(tǒng)模塊硬件設計 7 AT89S52 7 單片機控制模塊 11 nRF24L01無線模塊 12 nRF24L01芯片概述 12 引腳功能及描述 12 工作模式 13 工作原理 14 配置字 15 nRF24L01模塊原理圖 17 溫度傳感器 DS18B20 17 DS18B20管腳配置和內(nèi)部結構 18 DS18B20的工作原理 20 DS18B20的硬件設計 22 顯示模塊 23 接收端顯示模塊 23 發(fā)送端顯示模塊 24 報警電路 25 接收端與PC機通信 25 電源電路設計 26 其他外圍電路 273 系統(tǒng)軟件設計 28 單片機軟件設計 28 發(fā)送端軟件設計 28 接收端軟件設計 294 系統(tǒng)仿真 30 電源電路的仿真 30 +5V電源電路仿真 30 發(fā)送端溫度采集與顯示仿真 30 接收端LCD1602顯示溫度仿真 315 硬件電路板設計 33 系統(tǒng)硬件原理圖 33 發(fā)送端原理圖 33 接收端原理圖 34 系統(tǒng)PCB圖 36 發(fā)送端PCB圖 36 接收端PCB圖 37 硬件制作 37 硬件調(diào)試 39 硬件調(diào)試結果 396 nRF24L01應用于無線組網(wǎng) 41 無線組網(wǎng)的意義及研究價值 41 通信模型及協(xié)議設計 41總結 43致謝 45參考文獻 46前言隨著社會的進步和生產(chǎn)的需要，利用無線通信進行溫度數(shù)據(jù)采集的方式應用已經(jīng)滲透到生活各個方面。在工業(yè)現(xiàn)場，由于生產(chǎn)環(huán)境惡劣，工作人員不能長時間停留在現(xiàn)場觀察設備是否運行正常，就需要采集數(shù)據(jù)并傳輸數(shù)據(jù)到一個環(huán)境相對好的操控室內(nèi)，這樣就會產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸問題。由于廠房大、需要傳輸數(shù)據(jù)多，使用傳統(tǒng)的有線數(shù)據(jù)傳輸方式就需要鋪設很多很長的通訊線，浪費資源，占用空間，可操作性差，出現(xiàn)錯誤換線困難。而且，當數(shù)據(jù)采集點處于運動狀態(tài)、所處的環(huán)境不允許或無法鋪設電纜時，數(shù)據(jù)甚至無法傳輸，此時便需要利用無線傳輸?shù)姆绞竭M行數(shù)據(jù)采集。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，不論是溫室大棚的溫度監(jiān)測，還是糧倉的管理，傳統(tǒng)上都是采取分區(qū)取樣的人工方法，工作量大，可靠性差。而且大棚和糧倉占地面積大，檢測目標分散，測點較多，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)不能滿足當前農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。當前的科技水平下，無線通信技術的發(fā)展使得溫度采集測量精確，簡便易行。在日常生活中，隨著人們生活水平的提高，居住條件也逐漸變得智能化。如今很多家庭都會安裝室內(nèi)溫度采集控制系統(tǒng)，其原理就是利用無線通信技術采集室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)室內(nèi)溫度情況進行遙控通風等操作，自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度濕度，可以更好地改善人們的居住環(huán)境。以上只是簡單列舉幾個現(xiàn)實的例子，在現(xiàn)實生活中，這種無線溫度采集系統(tǒng)已經(jīng)被成功應用于工農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、軍事國防、機器人控制等許多重要領域，而且類似于這種溫度采集系統(tǒng)的無線通信網(wǎng)絡已經(jīng)被廣泛的應用到民用和軍事領域。凡是布線繁雜或不允許布線的場合都希望能通過無線方案來解決。為此，需要設計相應的接口系統(tǒng)，控制這些射頻芯片工作，完成可靠穩(wěn)定的無線數(shù)據(jù)通信，這樣的研究也變得更加有意義了。，由AT89S52單片機控制實現(xiàn)短距離無線數(shù)據(jù)通信。該接口設計具有成本低、傳輸速率高、軟件設計簡單以及通信穩(wěn)定可靠等特點。整個系統(tǒng)有發(fā)送和接收二部分，通過NRF24L01無線數(shù)據(jù)通信收發(fā)模塊來實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。發(fā)送部分以單片機AT89S52為核心，使用溫度轉換芯片DS18B20實時采集溫度并通過nRF24l01將采集的溫度無線傳送給接收部分，然后在L