【正文】 工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 ( 2020) 13 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) 總流程圖 設(shè)計(jì) 程序設(shè)計(jì)發(fā)送 端 總流程圖如圖 41 所示。最后接收成功時(shí)，若單片機(jī) 將 CE 口 置低，則 nrf24l01 進(jìn)入待機(jī)模式 1。發(fā)送數(shù)據(jù)成功后，如果將 CE 置低電平，則系統(tǒng)自動(dòng)進(jìn)入待機(jī)模式 I ；如果不將 CE 置低電平，則系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將 TX FIFO 寄存器中的下一包數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送；如果 TX FIFO 寄存器為空并且 CE 為高則系統(tǒng)進(jìn)入待機(jī)模式 II。使 CE 使能至少 10us，啟動(dòng)接收設(shè)備，延時(shí) 130us 后開始傳輸數(shù)據(jù)。必須在 CSN置低電平后才能開始傳輸數(shù)據(jù)并且連續(xù)寫入。在掉電模式下元件 的功率 損耗為最小值，同時(shí) nrf24l01 處于 不工作狀態(tài) ，但所有寄存器 配置 的 內(nèi)容 保持不變。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 ( 2020) 9 CE1CSN2SCK3MOSI4MISO5IRQ6VDD7VSS8XC29XC110VDD_PA11ANT112ANT213VSS14VDD15IREF16VSS17VDD18DVDD19VSS20VSS20nrf24l01 圖 36 nrf24l01 封裝圖 CE：使能發(fā)射或接收； SCK， CSN， MISO ， MOSI： SPI 引腳端，單片機(jī)通過(guò)這 四個(gè) 引腳配置 nrf24l01； IRQ：中斷標(biāo)志位； VDD：電源輸入端（ +） ； VSS：電源地 (0V)； XC2， XC1： 16Mhz 晶振引腳； VDD_PA：給 無(wú)線模塊的 功率放大器提供 + V的 電源 ； ANT1,ANT2：天線接口； IREF：參考電流輸入。 VCC1CE2CSN3SCK4MOSI5MISO6IRQ7GND8U3NIF24L01VCC12GND3U1LM1117104C3GND22ufC?GNDVCC1 162K2 152K3 142K4 132K5 122K6 112K 圖 35 nrf24l01 與單片機(jī)連接 基于 單片機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 8 無(wú)線模塊和 單片機(jī)相連接時(shí) 引腳 分配如表 31 所示 ?？梢杂行У膫鬏敂?shù)據(jù)，又能很好的較低能耗，深受廣大廠商的喜愛。在寫入的數(shù)據(jù)的時(shí)候速度可達(dá) 10MB/S,發(fā)送數(shù)據(jù)最大速度可達(dá) 2MB/S。 無(wú)線收發(fā)電路 設(shè)計(jì) 無(wú)線收發(fā)模塊的組成是： nrf24l01 為核心控制器，輔助以 16MHz 的時(shí)鐘電路，然后再在外圍電路中加入六個(gè) SPI、一個(gè)電源口、一個(gè)接地口。這樣能產(chǎn)生的可使用的鍵盤數(shù)就是行線和列線根數(shù)的乘積。 在 P0 口 和矩陣鍵盤之間再并一個(gè) 1K 的 上拉電阻為鍵盤供電。 如 圖 33 所示 。 b） 復(fù)位 電路是 用來(lái) 將單片機(jī)系統(tǒng) 恢復(fù) 到初始狀態(tài)的一種電路設(shè)備 。 單片機(jī)最小系統(tǒng)，也 被稱作 單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，是指用最少的元器件組合 使得 單片 機(jī)可以正常工作的系統(tǒng)。在傳統(tǒng)工藝 上，如若需要傳輸數(shù)據(jù)還得通過(guò)布線的方式進(jìn)行，此方式費(fèi)時(shí)費(fèi)力效率低，而通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)姆绞骄湍芎芎玫慕鉀Q這個(gè)耗時(shí)耗力的事情。接收部分同樣使用C52 單片機(jī)最為核心，將發(fā)送端發(fā)送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，然后通過(guò) 1602 顯示出接收到的數(shù)據(jù) ，如果發(fā)送 數(shù)據(jù)模塊 顯示器上的數(shù)據(jù)和 接收數(shù)據(jù)模塊 顯示器 上的數(shù)據(jù)顯示是 一致的，則表示數(shù)據(jù)成功的發(fā)送和接收。 并且在課題中用用了被大眾所廣泛使用的 STC89C52 單片機(jī)來(lái)控制無(wú)線接收模塊和無(wú)線接收模塊，因?yàn)槭褂昧藷o(wú)線電傳輸技術(shù)，所以可以很好的進(jìn)行近距離和較遠(yuǎn)距離的無(wú)線通信。 1602 價(jià)格 便宜， 而 12864價(jià)格 稍貴 ，在編程使用方面，兩者難 度差不多，原理差不多，都是寫地址、寫指令、寫數(shù)據(jù)等。 顯示模塊 選擇 從液晶顯示器可以顯示的內(nèi)容來(lái)區(qū)分，可以 將液晶顯示器 分為點(diǎn)陣式、字符式、段式。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面如：無(wú)線水庫(kù)水位監(jiān)測(cè)、稻田液位檢測(cè)、大棚蔬菜內(nèi)的二氧化碳含量、魚塘里的含氧量等。因?yàn)?無(wú)線電的傳輸不需要依靠介質(zhì)，并且 無(wú)線電采用 0 和 1 的的二進(jìn)制編碼進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，所以在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，其可靠性較高。所以不能作為遠(yuǎn)距離傳輸?shù)倪x擇，只能在小范圍內(nèi)的對(duì)電阻器件進(jìn)行控制。 STC89C52 的引腳圖如圖 21所示 。 STC89C52 單片機(jī)是宏晶科技有限公司生產(chǎn)的一種適用性強(qiáng)、實(shí)用性高、能耗低、具有比較大的可編程空間、被市場(chǎng)廣泛認(rèn)可的單片機(jī)。 通用型單片機(jī)的適用范圍較廣，既能適用于工業(yè)控制，又能適 用于家庭生活等。例如：控制總線可以用來(lái)控制外部引腳、數(shù)據(jù)總線用于與外部進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、地址總線用來(lái)尋址等。 單片機(jī) 選擇 單片機(jī)作為信息時(shí)代的產(chǎn)物，收到許許多多的企業(yè)和個(gè)人青睞，從目前的發(fā)展?fàn)顩r和應(yīng)用的角度上來(lái)看，可以將單片機(jī)粗略的分為總線型單片機(jī)。 系統(tǒng) 具 有采集、無(wú)線發(fā)送、對(duì)應(yīng)顯示、 異常 報(bào)警功能。比如說(shuō)現(xiàn)在的無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)，就很好 的體現(xiàn)出了遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)和傳統(tǒng)行業(yè)的完美結(jié)合，這意味著傳統(tǒng)行業(yè)可以很輕松的將以前需要大量的人力、物力才能搞定的事情，現(xiàn)在只需要坐在辦公室里面動(dòng)動(dòng)手指頭就能將數(shù)據(jù)采集回來(lái)，然后通過(guò)計(jì)算機(jī)處理后生成報(bào)告。 得益于信息高速公路的快速建設(shè)， 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也趕上了這趟高速列車，與此同時(shí)，遠(yuǎn)程控制技術(shù)也悄然的登上了這輛高速列車。 Display 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書 ( 2020) 目 錄 1 概述 ................................................................................................................................. 1 課題研究背景與意義 ........................................................................................... 1 課題設(shè)計(jì)內(nèi)容 ....................................................................................................... 1 2 方案設(shè)計(jì)選擇 ................................................................................................................. 2 單片機(jī)選擇 ........................................................................................................... 2 無(wú)線裝置選擇 ....................................................................................................... 3 顯示模塊選擇 ....................................................................................................... 4 總體方案 ............................................................................................................... 4 3 硬件電路設(shè)計(jì) ................................................................................................................. 5 最小系統(tǒng)模塊 ....................................................................................................... 5 矩陣鍵盤電路設(shè)計(jì) ............................................................................................... 6 無(wú)線收發(fā)電路設(shè)計(jì) ............................................................................................... 7 nrf24l01 概述 .............................................................................................. 8 引腳功能及描述 ......................................................................................... 8 工作模式 ..................................................................................................... 9 工作原理 ................................................................................................... 10 配置字 ....................................................................................................... 10 LCD 顯示模塊 .................................................................................................... 11 4 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................................................................................... 13 總流程圖設(shè)計(jì) ..................................................................................................... 13 矩陣鍵盤電路軟件設(shè)計(jì) ..................................................................................... 14 無(wú)線發(fā)射模塊軟件設(shè)計(jì) ..................................................................................... 15 無(wú)線接收模塊軟件 設(shè)計(jì) ..................................................................................... 16 LCD1602 顯示器軟件設(shè)計(jì) ................................................................................ 17 蜂鳴器報(bào)警電路 ................................................................................................. 18 5 系統(tǒng)的調(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ............................................................................................... 20 調(diào)試步驟 ............................................................................................................. 20 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 ............................................................................................................. 20 結(jié) 論 ..............................................................................................................