基于單片機的無線溫度采集監(jiān)測報警器的設計畢業(yè)論文-全文預覽
【正文】 端接收到數(shù)據(jù)并顯示在LCD1602上當人工設置溫度范圍為10℃至25℃時，當前溫度超過所設上下值，蜂鳴器報警同時指示燈閃爍，如圖52所示。溫度采集端采集溫度并發(fā)送至接收端，由LCD1602顯示當前溫度。測試DS18B20部分硬件及軟件部分是否好使。開始初始化CE置底配置CONFIG為接收模式寫入接收地址打開接收通道設置工作頻率設置接收數(shù)據(jù)寬度寫入發(fā)射功率與數(shù)據(jù)傳輸率CE置高判斷接收中斷讀接收數(shù)據(jù)是否圖45 無線接收軟件流程圖 顯示模塊軟件設計LCD1602顯示程序，首先進行1602的初始化，然后就是執(zhí)行寫命令和寫數(shù)據(jù)這兩個子函數(shù)，實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的實時顯示和按鍵操作的動態(tài)顯示。再把發(fā)送端待發(fā)射數(shù)據(jù)的目標地址TX—ADDR與數(shù)據(jù)TX—PLD寫入nRF24L01緩沖區(qū)，延時后發(fā)射數(shù)據(jù)，其流程圖如圖44所示。如此反復，完成所有操作，其流程圖如圖43所示。開始初始化判斷接收中斷從RX_FIF0 buffer讀數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)碼管顯示圖42 接收部分總體流程圖 子程序設計單片機對NRF24L01無線模塊以及DS18B20進行初始化之后，從DS18B20讀取溫度數(shù)據(jù)。 主程序流程圖設計首先對LCD1602初始化，再進行按鍵掃描，設定溫度的上下限值，然后對無線接收模塊進行初始化，接著傳輸溫度數(shù)據(jù)，并判斷是否有超出人工設定的范圍，要是超過了就啟動報警程序，要是不超過則繼續(xù)判斷，如此循環(huán)。這樣，即便于調(diào)試，鏈接，又方便移植、修改。D3為電源指示燈。如圖36所示。當外界溫度超過預設溫度上下限時，為更加有效的引起注意，及時關注溫度的變化，本系統(tǒng)設計了聲報警電路。溫度無線傳輸采用NRF24L01無線模塊，nRF24L01單端匹配網(wǎng)絡：晶振，偏置電阻，去耦電容。而且本文采用nRF24L01無線傳輸模塊，打破了傳統(tǒng)操作中距離受限布線復雜等問題，使系統(tǒng)操作更容易實現(xiàn)。像這樣的傳感器僅僅只需一條數(shù)據(jù)線就可以進行數(shù)據(jù)的傳輸。DS18B20的工作周期可分為溫度檢測和數(shù)據(jù)處理兩個部分。寄存器中發(fā)射模式101→0停留在發(fā)送模式，直至數(shù)據(jù)發(fā)送完待機模式2101TX_FIFO為空待機模式110無數(shù)據(jù)傳輸?shù)綦? DS18B20溫度傳感器DS18B20是單線數(shù)字溫度傳感，體積小，適用電壓更寬而且更加經(jīng)濟實惠，測溫范圍為55176。數(shù)據(jù)的傳輸率為l Mb/s或2Mb/s，～,內(nèi)置頻率合成器，功率放大器，晶體振蕩器，調(diào)制器的功能模塊和增強型ShockBurst技術，其輸出功率與通信信道可以由程序配置[4]。 本系統(tǒng)采用STC系統(tǒng)列單片機，相比其它系列單片機具有很多優(yōu)點。時鐘電路就是振蕩電路，主要是向單片機來提供一個正弦波的信號作為基準，決定單片機執(zhí)行的速度。單片機系統(tǒng)在運行時，當受到外界環(huán)境的干擾可能會出現(xiàn)程序跑飛的時候，按下復位按鈕后內(nèi)部的程序會自動從頭開始執(zhí)行[2]。 圖21 單片機最小系統(tǒng)STC89C52 單片機工作電壓范圍：,所以通常給單片機外界5V直流電源。在RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復位為止的掉電保護方式[1]。在一個單芯片上，8位CPU在系統(tǒng)可編程，使得STC89C52提供高度靈活，為許多嵌入式控制應用。從機為發(fā)射端，由溫度傳感器DS18B20，AT89S52單片機，nRF24L01無線射頻模塊和外設繼電器組成。NRF24L01無線模塊接收到采集端發(fā)送過來的溫度信息后，將溫度信息傳給單片機處理，單片機處理溫度信息，并通過數(shù)碼管將溫度值顯示出來。本系統(tǒng)以DS18B20監(jiān)測溫度，NRF24L01無線模塊傳輸溫度信號。（3）測溫電路：利用溫度傳感器DS18B20完成溫度的采集和數(shù)據(jù)的處理。字符液晶LCD1602能顯示字符和數(shù)字等信息，價格便宜，容易控制。在溫度傳感器的選擇上，AD590精度高、價格低、不需輔助電源、線性好，但是需要用到差分放大器放大和A/D轉(zhuǎn)換，編程復雜。它能代替模擬溫度傳感器和信號處理電路，直接與單片機溝通，完成溫度的采集和處理。無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)的穩(wěn)定性強、安全可靠，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)不能滿足當前工農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要，這樣的研究也變得更加有意義了。在農(nóng)業(yè)上，傳統(tǒng)的溫度采集都是采用的人工方法，工作量大，可靠性差，無論大棚還是糧倉占地面積大，監(jiān)測點分散在不同的地方，用傳統(tǒng)的方法已經(jīng)不能滿足目前農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。隨著電子技術的發(fā)展和生產(chǎn)的要求，需要進行溫度采集的場合越來越多，準確方便地測量溫度變得非常重要。本系統(tǒng)精度高、結構簡單、安全可靠、底功耗、實時性、成本底，在工業(yè)、醫(yī)療、軍事和生活等許多場合都廣泛應用?；趩纹瑱C的無線溫度采集監(jiān)測報警器的設計畢業(yè)論文目 錄摘 要 1關鍵詞 1Abstract 1Key wards 1前言 21 系統(tǒng)總體設計方案 22 主要元器件介紹 3 AT89S52單片機簡介 3 nRF24L01概述 5 DS18B20溫度傳感器 53 硬件系統(tǒng)設計 5 硬件系統(tǒng)總體結構 5 無線收發(fā)模塊 6 顯示模塊 6 聲光報警電路 6 按鍵控制電路 7 溫度采集模塊 7 電源模塊 84 系統(tǒng)軟件設計 8 軟件設計思路 8 主程序流程圖設計 8 發(fā)送部分 8 接收部分 9 子程序設計 10 溫度監(jiān)測模塊軟件 10 無線發(fā)射模塊軟件設計 10 無線接收模塊軟件設計 11 顯示模塊軟件設計 115 硬件功能實現(xiàn) 12
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