基于單片機(jī)的無(wú)線多路溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)-全文預(yù)覽
【正文】 ．6 s該輸入端收不到脈沖信號(hào)，則內(nèi)部定時(shí)器溢出，8號(hào)引腳由高電平變?yōu)榈碗娖?。各引腳功能及工作原理手動(dòng)復(fù)位輸入端（）當(dāng)該端輸入低電平保持140 ms以上。NRF401僅20腳，是管腳和體積最小的。以下是幾點(diǎn)選擇芯片或者模塊的選擇標(biāo)準(zhǔn)。開(kāi)始兩個(gè)字節(jié)包含被測(cè)溫度的數(shù)字量信息；第5字節(jié)分別是TH、TL、配置寄存器的臨時(shí)拷貝，每一次上電復(fù)位時(shí)被刷新；第8字節(jié)未用，表現(xiàn)為全邏輯1；第9字節(jié)讀出的是前面所有8個(gè)字節(jié)的CRC碼，可用來(lái)保證通信正確。圖1 DS18B20的管腳圖DS18B20中的溫度傳感器完成對(duì)溫度的測(cè)量，用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，℃/LSB形式表達(dá)，其中S為符號(hào)位。DS18B20的管腳排列如圖2所示，DQ為數(shù)字信號(hào)輸入／輸出端；GND為電源 地；VDD為外接供電電源輸入端。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門(mén)電流，當(dāng)P2口被寫(xiě)“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，AT89C2051是它的一種精簡(jiǎn)版本。 最后通過(guò)液晶顯示屏和數(shù)碼管的溫度數(shù)據(jù)對(duì)比，判斷進(jìn)行無(wú)線的溫度傳輸數(shù)據(jù)是否正確。首先，對(duì)系統(tǒng)要進(jìn)行初始化，讓nRF401進(jìn)入待機(jī)狀態(tài)：使單片機(jī)工作在串口通信方式，利用單片機(jī)的中斷響應(yīng)，對(duì)nRF40l芯片的相應(yīng)引腳進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收或發(fā)射。發(fā)送結(jié)束后應(yīng)將模塊置于接收狀態(tài)，即TXEN=0.2, 接收 接收時(shí)應(yīng)將PTR2000置于接收狀態(tài)，即TXEN=。進(jìn)行串行第一位為正負(fù)溫度數(shù)據(jù)，后三位為帶小數(shù)點(diǎn)的當(dāng)前溫度。打開(kāi)電源后，本系統(tǒng)由單片機(jī)AT89C51向單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20芯片發(fā)出指令進(jìn)行測(cè)溫根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過(guò)三個(gè)步驟：每一次讀寫(xiě)之前都要對(duì)DS18B20進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對(duì)DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。發(fā)送部分采用無(wú)線傳輸模塊PTR2000,模塊在內(nèi)部集成了高頻發(fā)射，高頻接受，PLL合成，F(xiàn)SK調(diào)制、參量放大，功率放大，頻道切換等功能，單片機(jī)不能與無(wú)線模塊直接通信，需通過(guò)串口電路進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，串口電路采用RS232串口通信電路，顯示部分采用1602液晶顯示屏，AT89C51單片機(jī)以及單片機(jī)的外圍電路由獨(dú)立按鍵電路，晶振電路，復(fù)位電路組成。可以實(shí)現(xiàn) 中英文操作提示，方便人機(jī)交換。 可直接與CPU串口進(jìn)行連接（如8031），也可以用RS232與計(jì)算機(jī)接口，軟件編程非常方便基于上述考慮，采用方案二。方案二：該采用無(wú)線傳輸模塊PTR2000 。（二）無(wú)線數(shù)據(jù)傳送方案方案一：采用GSM模塊。該傳感器采用單總線接口，能方便的與單片機(jī)通信。第2章 方案論證（一）溫度采集方案方案一：模擬溫度傳感器。無(wú)線收發(fā)一體數(shù)傳MODEM模塊PTR2000芯片性能優(yōu)異，在業(yè)界居領(lǐng)先水平，它的顯著特點(diǎn)是所需外圍元件少，因而設(shè)計(jì)非常方便。關(guān)鍵詞 ： AT89C51 溫度采集 溫度傳感器DS18B20 RS232 MAX813 無(wú)線收發(fā)模塊PTR2000AbstractThis paper introduces a kind of wireless monitoring system which is used to control temperature condition. The system adopts wireless network and temperature collect technique. The wireless munication can avoid the shorting of remote wire transmission, such as large wastage, high cost etc. This design uses AT89C51，The monolithic integrated circuit is the main hardware， In order to realize design goal this design including temperature gathering， the temperature demonstrated that， the systems control， strung together periphery electric circuit and so on mouth main MCU (AT89C51) takes charge of measurement，control and munication with the munication MCU. The munication MCU (AT89C51) is used to control receiving and sending data in the wireless munication. The system wireless temperature control system is uses in the lower position machine establishment temperature the lower limit， with realtime temperature gathering， transmits to on position machine，by achieves to the temperature parison， the control.Key words: AT89C51 Temperature gathering DS18B20 RS232 MAX813 PTR2000 wireless munication 目 錄第1章 緒論 4第2章 方案論證 5第3章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 7 7 8第4章 各個(gè)元器件及芯片簡(jiǎn)介 10 AT89C51單片機(jī)介紹 10 DS18B20溫度傳感器簡(jiǎn)介 12 PTR2000模塊介紹 13 MAX813芯片介紹 14 MAX7219芯片介紹 15 1602液晶顯示屏介紹 16第5章 各部分電路設(shè)計(jì) 17 看門(mén)狗電路 17 溫度采集電路 18 串口電路 19 顯示電路 20 鍵盤(pán)電路 21結(jié) 論 28致謝詞 29參考文獻(xiàn) 30附錄1：硬件總圖 31第1章 緒論在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，對(duì)于采集數(shù)據(jù)的傳輸大多采用有線方式，因?yàn)橛芯€方式的傳輸距離、數(shù)據(jù)傳輸速率以及抗干擾能力都要優(yōu)于無(wú)線方式；然而對(duì)于在野外或者不便于鋪設(shè)線纜的地區(qū)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集傳輸時(shí)，采用有線方式就受到了限制。無(wú)線傳輸避免了遠(yuǎn)距離布線所帶來(lái)的施工困難，成本高的缺點(diǎn)。系統(tǒng)采用基于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)思想和溫度采集技術(shù)。無(wú)線溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是利用下位機(jī)設(shè)置溫度上下限和實(shí)時(shí)溫度的采集，并將結(jié)果傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，以達(dá)到對(duì)溫度的比較、控制。AT89C51單片機(jī)是一種低功耗/低電壓/高性能的8位單片機(jī)，片內(nèi)帶有一個(gè)8KB的可編程／可擦除／只讀存儲(chǔ)器。包括：如何針對(duì)系統(tǒng)的需求選擇合適的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸模塊器件，如何根據(jù)選擇的器件設(shè)計(jì)外圍電路和單片機(jī)的接口電路，如何編寫(xiě)控制
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