【正文】 單片機的引腳及功能 STC89C52 單片機的管腳分布如圖 所示。 DSl8B20在三線制應(yīng)用時，應(yīng)將其三線焊接牢固；在兩線應(yīng)用時，應(yīng)將 VCC與 GND接在一起，焊接牢固。 表 DS18B20存儲器映像表 溫度低位 溫度高位 TH TL 配置 保留 保留 保留 8位 CRC 4. 對 DSl8B20的設(shè)計，需要注意以下問題： （ 1)對硬件結(jié)構(gòu)簡單的單線數(shù)字溫度傳感器 DSl8B20進行操作，需要用較為復(fù)雜的程序完成。 表 配置寄存器與分辨率關(guān)系表 R0 R1 溫度計分辨率 /bit 最大轉(zhuǎn)換時間 /us 0 0 9 0 1 10 1 0 11 375 1 1 12 750 3. 高速暫存存儲器 高速暫存存儲器由 9個字節(jié)組成，其分配如表 。配置寄存器為高速暫存存儲器中的第五個字節(jié)。 （ 2）溫度靈敏元件。溫度采集端硬件框圖如圖 所示。無線通信速度可以達到 2Mbps。由于 DSl8B20具有獨特的單總線接口方式在測溫時有明顯的優(yōu)勢，占用單片機的 I/O引腳資源少，和單片機的通信協(xié)議比較簡單，成本較低，而且具有負壓特性（電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，只是不能正常工作），和其他數(shù)字溫度傳感器相比，它更適合本系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，它能夠直接讀出被測溫度并且可根據(jù)實際要求通過簡單的編程實現(xiàn) 9～ 12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。 （ 9）硬件看門狗 (WDT)。 （ 5）時鐘 :外部晶體或內(nèi)部 RC振蕩器可選，在 ISP下載編程用戶程序時設(shè)置。 STC89C52單片機主要性能： （ 1）高速 :1個時鐘 /機器周期，增強型 8051內(nèi)核，速度比普通 8051快 8到 12倍。溫度采集部分采用數(shù)字化溫 度傳感器DS18B20，單片機實現(xiàn)溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)進行處理，然后通過 NRF24L01無線收發(fā)器將數(shù)據(jù)發(fā)送出去；數(shù)據(jù)顯示及報警模塊由無線收發(fā)器將接收到的信號傳送給控制器，通過液晶顯示模塊將溫度值顯示出來，并能通過蜂鳴器和 LCD進行報警。 二 、【設(shè)計原理及方案】 采用單片集成電路 AT89C52 結(jié)合數(shù)字型溫度傳感器 DS18B20 設(shè)計實現(xiàn)。另外，該系統(tǒng)溫度檢測具有較高的精度，無線數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，而且傳輸距離較遠。本設(shè)計利用軟件 Keil 進行系統(tǒng)程序設(shè)計，利用單片機學(xué)習(xí)板進行硬件仿真，待仿真成功后進行了實物制作和調(diào)試，最終成功設(shè)計出 了無線溫度檢測器。廣東藥學(xué)院 課程設(shè)計論文報告 設(shè)計項目： 無線網(wǎng)絡(luò)控制的溫度監(jiān)測器 班級 : 組員： 指導(dǎo)老師 : 2020/1/8 目錄 一 、設(shè)計要求 二 、設(shè)計原理及方案 三 、系統(tǒng)硬件設(shè)計 設(shè)計主要器件 、 AT89C52 單片機 、溫度傳感器 DS18B20 、 NRF24L01無線收發(fā)器 硬件電路設(shè)計 、發(fā)射端 、溫度采集模塊 、 控制單元 STC89C52單片機 、 無線收發(fā)模塊 NRF24L01 、電源模塊 、 時鐘振蕩電路設(shè)計 、 復(fù)位電路設(shè)計 、接收端 、蜂鳴器報警模塊 、鍵盤電路模塊 、液晶顯示模塊 四、 系統(tǒng)軟件設(shè)計 程序流程圖 、 數(shù)據(jù)采集 流程圖 、 無線發(fā)送流程圖 、 無線接收流程圖 源程序代碼 、發(fā)射板 、 、 、 、 、 、 、接收板 、 、 、 、 、 、 五 、總結(jié)與心得 正文 基于無線網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng) 摘要 ：無線溫度 監(jiān)控器 是一種用于倉庫和蔬菜大棚等具有溫度檢測、無線傳輸、溫度顯示和超限報警功能的儀器。文中詳細介紹了溫度采集模塊、無線傳輸模塊、顯示模塊、溫度限設(shè)置模塊和報警電路的設(shè)計方法和過程。 關(guān)鍵詞 ：溫度檢測；單片機；無線傳輸 一 、【設(shè)計要求】 設(shè)計并制作一款基于無線網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)測器。無線數(shù)據(jù)傳輸部分通過無線收發(fā)模塊 NRF24L01 傳輸。 設(shè)計主要器件 AT89C52 單片機，溫度傳感器 DS18B20， NRF24L01 無線收發(fā)器， LCD1602 液晶顯示器。 （ 2）寬電壓 :— ， — 。 （ 6）芯片內(nèi) EEPROM功能，擦寫次數(shù) 10萬以上。 （ 10）全雙工異步串行口 (UART)，兼容普通 8051，可當(dāng) 2個串口使用?？梢苑謩e在 和 750ms內(nèi)完成 9位和 12位的數(shù)字量讀取。所以，選用DSl8B20作為溫度測量的傳感器。 NORDIC公司提供通信模塊的 GERBER文件，可以直接加工生產(chǎn)。 電 源 模 塊單 片 機S T C 8 9 C 5 2無 線 收 發(fā) 模 塊N R F 2 4 L 0 1復(fù) 位 電 路溫 度 傳 感 器D S 1 8 B 2 0時 鐘 電 路 圖 溫度采集端硬件框圖 、溫度采集模塊 1. DSl8B20內(nèi)部結(jié)構(gòu) DSl8B20芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 。 （ 3）非易失性溫度報警觸發(fā)器 TH和 TL。 DSl8B20在工作時按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)精度的數(shù)值，其各位定義如表。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)布后，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的溫度值以二字節(jié)補碼形式存放在高速暫存存儲器的第 1和第 2個字節(jié)。編制程序時必須嚴格按芯片數(shù)據(jù)手冊提供的有關(guān)操作順序進行，讀、寫程序要嚴格按要求編寫。若 VCC脫開未接，傳感器只送 ℃的溫度值。 P 1. 01P 1. 12P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 56P 1. 67P 1. 78R S T9P 3. 0 (R X D )10P 3. 1 (T X D )11P 3. 2 (IN T 0 )12P 3. 3 (IN T 1 )13P 3. 4 (T 0)14P 3. 5 (T 1)15P 3. 6 (W R )16P 3. 7 (R D )17X T A L 218X T A L 119GND20P 2. 0 (A 8)21P 2. 1 (A 9)22P 2. 2 (A 10 )23P 2. 3 (A 11 )24P 2. 4 (A 12 )25P 2. 5 (A 13 )26P 2. 6 (A 14 )27P 2. 7 (A 15 )28P S E N29A L E / P R O G30E A /V P P31P 0. 7 (A D 7)32P 0. 6 (A D 6)33P 0. 5 (A D 5)34P 0. 4 (A D 4)35P 0. 3 (A D 3)36P 0. 2 (A D 2)37P 0. 1 (A D 1)38P 0. 0 (A D 0)39V C C40 圖 STC89C52 單片機 的 管腳圖 STC89C52 的 I/O 端口： P0 口： P0口是一個 8 位漏極開路的雙向 I/O口。在這種模式下， P0具有內(nèi)部上拉電阻。對 P1 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。 引腳第二功能 （定時器 /計數(shù)器 T2 的外部計數(shù)輸入） （定時器 /計數(shù)器 T2的捕捉 /重載觸發(fā)信號和方向控制） （在系統(tǒng)編程用） （在系統(tǒng)編程用） （在系統(tǒng)編程用） P2 口： P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器 能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。在這種應(yīng)用中，P2口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。對 P3 端口寫“ 1”時，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。 引腳 第二功能 (串行輸入口 ) (串行輸出口 ) (外中斷 0) (外中斷 1) (定時 /計數(shù)器 0) (定時 /計數(shù)器 1) (外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通 ) (外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通 ) 此外， P3 口還接收一些用于 flash 閃存編程和程序校驗的控制信號。一般情況下， ALE仍以時鐘振蕩頻率的 1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令才能將 ALE 激活。需注意的是：如果加密位 LB1被編程，復(fù)位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 MISO()：芯片控制數(shù)據(jù)線（ Master input slave output）。 CE()：芯片的模式控制線。電源模塊設(shè)計如圖 ，圖 。電容取 30pf 左右。對外接電容的值雖然沒有嚴格的要求，但電容的大小會影響震蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、起振的快速性和溫度的穩(wěn)定性。 圖 時鐘振蕩電路連接圖 、 復(fù)位電路設(shè)計 在振蕩器運行時，有兩個機器周期（ 24 個振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腳時，將使單片機復(fù)位 ，只要這個腳保持高電平，單片機便循環(huán)復(fù)位。復(fù)位電路圖如圖 所示。 電 源 模 塊單 片 機S T C 8 9 C 5 2無 線 收 發(fā) 模 塊N R F 2 4 L 0 1復(fù) 位 電 路蜂 鳴 器 報 警時 鐘 電 路鍵 盤 電 路液 晶 顯 示 模 塊L C D 1 6 0 2 圖 溫度接收端硬件框圖 、 蜂鳴器報警模塊 報警電路由 兩部分組成。 圖 蜂鳴器報警模塊 圖 LED 燈報警模塊 圖 蜂鳴器及 LED 燈連接圖 、 鍵盤電路 本系統(tǒng)選擇使用獨立式按鍵。鍵盤電路圖如圖 所示。 表 LCD1602管腳功能介紹表 引腳 符號 狀態(tài) 功能 1 VSS 輸入 電源地 2 Vdd 輸入 電源 +5V 3 V0 輸入 對比度控制端 4 RS 輸入 寄存器選擇 5 R/W 輸入 讀、寫操作 6 E 輸入 使能信號 7 DB0 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線（ LSB） 8 DB1 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 9 DB2 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 10 DB3 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 11 DB4 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 12 DB5 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 13 DB6 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線 14 DB7 三態(tài) 數(shù)據(jù)總線（ MSB） 15 LEDA 輸入 背光 +5V 16 LEDK 輸入 背光地 說明： V0：液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，使用時可以通過一個 10k 的電位器調(diào)整對比度。 E：使能端，當(dāng) E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。其中： D 表示顯示： 1 為開， 0 為關(guān)； C表示光標(biāo)： 1為開， 0 為關(guān)； B表示閃爍： 1為開， 0為關(guān)。其中： DL=1， 8位數(shù)據(jù)接口； DL=0， 4位數(shù)據(jù)接口； N=1，兩行顯示； N=0，一行顯示； F=1， 5 10 點陣字符； F=0， 5 7 點陣字符。 extern void DS18B20_Delay( unsigned int n )。 extern unsigned int Get_temp(void)。 DR 置高 TRXCE=0? 進入空閑狀態(tài) 結(jié)束 for(i = 0 。 for( i = 0 。 _nop_()。 DS18B20_Delay(6)。 } } unsigned char DS18B20_Read_Byte( ) { unsigned char dat,i。 _nop_()。 _nop_()。= 0x7f。 DS18B20_DQ = 1。 DS18B20_Delay(50)。 DS18B20_Delay(10)。 unsigned char a,b。 // _delay_ms(750)。 b = DS18B20_Read_Byte()。 if(temp0xfff) { flag_temper=1。 temp = tt*10+。 sbit NRF24L01_MOSI = P1^7。 define