【正文】 // Write configration words 寫放配置字 { SpiWrite(RFConf[i])。 CSN=0。 // Init CD for input PWR=1。 // Spi disable SCK=0。 } SCK=1。 for (i=0。i80。//NRF905的SPI控制指令define WC 0x00define RC 0x10define WTP 0x20define RTP 0x21define WTA 0x22define RTA 0x23define RRP 0x24//NRF905寄存器配置unsigned char idata RFConf[11]={ 0x00, //配置命令// 0x4c, //CH_NO,配置頻段在430MHZ 0x0C, //輸出功率為10db,不重發(fā)，節(jié)電為正常模式 0x44, //地址寬度設(shè)置，為4字節(jié) 0x04,0x04, //接收發(fā)送有效數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為32字節(jié) 0xCC,0xCC,0xCC,0xCC, //接收地址 0x58, //CRC充許，8位CRC校驗(yàn)，外部時(shí)鐘信號(hào)不使能，16M晶振}。void write_byte(uchar value)。sbit led1=P2^2。sbit CD=P1^2。sbit SCK=P1^7。sbit TRX_CE=P3^2。//發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖區(qū)define TxRxBuf_Len 4unsigned char TxRxBuf[TxRxBuf_Len]={0x29,0x30,0x31,0x32,}。define DATA7 ((DATA_BUFamp。Datasheet，2004：135~142433/868/915NordicVLSISystem[D].NavalA[21]馮國(guó)珍．基于數(shù)字溫度傳感器DS18B20的分布式測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]．吉林化工學(xué)院學(xué)報(bào)．2003：46~49[15]蔡型,[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2004,(3):6567.[10]陳小鐘,黃寧,[M].北京：人民郵電出版社,2005[6]馬忠梅，籍順心，(第4版)[4](第五版)最后，感謝自己這四個(gè)月來的艱苦設(shè)計(jì)，感謝！參考文獻(xiàn)[1]在此向龍老師表示深深的感謝和崇高的敬意！任何方案都有一個(gè)不斷改進(jìn)和完善的過程，所以以后會(huì)在主從控制方面進(jìn)行改進(jìn)，從而使本系統(tǒng)成為一套具有主從控制的無線測(cè)溫的完整系統(tǒng)。 在整個(gè)系統(tǒng)的完成過程中，軟件和硬件部分都遇到了很多的問題。經(jīng)過一個(gè)學(xué)期的分析、研究、設(shè)計(jì)，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)課題最終實(shí)現(xiàn)了一套比較完整的基于無線方式實(shí)現(xiàn)溫度的遠(yuǎn)程采集、監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。 溫度傳感器DS18B20的溫度采集過程：初始化是否 完成？ 開 始DS18B20初始化發(fā)送跳過ROM指令 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換指令溫度轉(zhuǎn)換是否 完畢？ 讀取溫度 結(jié)束初始化是否 完成？ NO NO YES YES 溫度采集流程圖 STC89C52RC 單片機(jī)主程序設(shè)計(jì)發(fā)射端主程序流程 開 始 上電初始化 LED驅(qū)動(dòng)子程序溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)子程序 數(shù)據(jù)發(fā)送子程序 本章小結(jié) 本章主要闡述了對(duì)系統(tǒng)軟件總體架構(gòu)的設(shè)計(jì)，包括底層驅(qū)動(dòng)層、界面層、應(yīng)用層的設(shè)計(jì)。 DS18B20溫度采集子程序設(shè)計(jì) 在程序設(shè)計(jì)中，為了提高這個(gè)操作系統(tǒng)的效率，設(shè)定了一個(gè)系統(tǒng)時(shí)基，在這個(gè)系統(tǒng)時(shí)基的基礎(chǔ)上可以設(shè)定不同的時(shí)間，為DS18B20溫度采集子程序設(shè)定了一個(gè)2秒的時(shí)間，2秒一到，就會(huì)把溫度采集標(biāo)志位置1，每一次主循環(huán)不一定都要執(zhí)行DS18B202溫度采集子程序，在進(jìn)入溫度采集子程序的第一件事就是判斷溫度采集標(biāo)志位是否為1，若為1，先將標(biāo)志位清零，則繼續(xù)進(jìn)行下面的程序，若不為1，則說明溫度采集的時(shí)間未到，則跳出溫度采集子程序。無線發(fā)送程序中包含三個(gè)子程序：發(fā)送模式設(shè)置子程序、數(shù)據(jù)打包子程序、檢查是否存在同頻率載波子程序。 界面層 界面層主要提供數(shù)據(jù)交互，為應(yīng)用層和底層驅(qū)動(dòng)之間以及底層驅(qū)動(dòng)層各模塊之間提供數(shù)據(jù)的交互。對(duì)于無線傳輸?shù)臏y(cè)溫系統(tǒng)而言，主要包括LED刷新程序MNLED、DS18B20溫度采集子程序、無線發(fā)送子程序等。 系統(tǒng)總體電路圖 圖9 硬件系統(tǒng)總電路圖 本章小結(jié) 本章主要講述了系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，給出了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)圖，從系統(tǒng)各組成部分分別進(jìn)行了設(shè)計(jì)。無線傳輸發(fā)送端傳感器數(shù)據(jù)采集流程為上電后單片機(jī)初始化各個(gè)設(shè)置，配置無線模塊，執(zhí)行數(shù)據(jù)采集程序，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和存儲(chǔ)，轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)。具體見圖3。溫度采集模塊將采集的數(shù)字溫度值傳給單片機(jī)主控單元，單片機(jī)再通過SPI接口將溫度數(shù)據(jù)傳給NRF905發(fā)送模塊，NRF905將數(shù)據(jù)發(fā)送，同時(shí)在發(fā)送端進(jìn)行數(shù)碼顯示。在自動(dòng)重發(fā)模式時(shí)，DR信號(hào)在前導(dǎo)碼的開始時(shí)置高，在前導(dǎo)碼的結(jié)束開始時(shí)置低，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒（DR）信號(hào)在每次數(shù)據(jù)包傳輸?shù)拈_始時(shí)產(chǎn)生脈沖。如果地址匹配引腳（AM）被置高，MCU可以決定等待，觀察如果數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒（DR）信號(hào)被沒有置高，說明一個(gè)有效地?cái)?shù)據(jù)包已經(jīng)接收，或者放棄個(gè)可能已經(jīng)接收受的有效數(shù)據(jù)包并改變工作模式。 (7)接口模式控制接口：該接口由PWR、TRX_CE、TX_EN組成控制由NRF905組成的高頻頭的四種工作模式：掉電和SPI編程模式；待機(jī)和SPI編程模式；發(fā)射模式；接收模式。接收有效數(shù)據(jù)（TXPayload）：寄存器包含接收到的有效ShockBurst數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)，字節(jié)長(zhǎng)度由配置寄存器設(shè)置。RF配置寄存器（RFConfiguration NRF905的所有配置都通過SPI接口進(jìn)行。如果uPCLK（Pin3）被使能，電流消耗將增加。Standby模式當(dāng)進(jìn)入這種模式時(shí)，NRF905是不活動(dòng)的狀態(tài)。RX、ShockBurstNRF905工作模式如表2：表2PWR_UPTRX_CETX_EN工作模式0XX掉電和SPI編程10XStandby和SPI編程110ShockBurst RX111ShockBurst TX (1)典型ShockBurstRX模式中，地址匹配AM和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒DR信號(hào)通知MCU一個(gè)有效的地址和數(shù)據(jù)包已經(jīng)各接收完成。ShockBurst技術(shù)使NRF905能夠提供高速的數(shù)據(jù)傳輸，而不需要昂貴的高速M(fèi)CU來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理/時(shí)鐘覆蓋。當(dāng) CSN 為低電平時(shí)，SPI 端口開始等待一條指令，在指令的引導(dǎo)下，可以對(duì) nRF905 進(jìn)行不同的操作，滿足主機(jī)的需要。 作為從機(jī)工作時(shí)，nRF905 與主機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞主通過 SPI[4]接口進(jìn)行的。 功能實(shí)現(xiàn) 本設(shè)計(jì)用單片機(jī)P2口控制位選，用P0口控制碼段。2）能顯示大量字符，集成度最高。3）能顯示較多字符。3）價(jià)格便宜。原理圖如下： 圖3 STC89S52主控芯片 顯示模塊 顯示模塊及選擇 我們必須對(duì)顯示器件進(jìn)行選擇，基于設(shè)計(jì)要求，很容易得到三個(gè)方案：一是直接用4位LED數(shù)碼顯示管；二是采用LED顯示屏。 （13）工作溫度范圍：40～+85℃（工業(yè)級(jí)）/0～75℃（商業(yè)級(jí)）。 （11）外部中斷4路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power （9）具有看門狗功能。 （5）片上集成512字節(jié)RAM。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KBEEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，4個(gè)外部中斷，一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)），全雙工串行口。 控制芯片STC89C52RC 由于該款單片機(jī)應(yīng)用廣泛，這里僅作簡(jiǎn)介以及該設(shè)計(jì)所需功能方面的敘述，其余不再贅述。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)的時(shí)序：初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫時(shí)序。DS18B20為用戶提供了5個(gè)ROM命令和6個(gè)存儲(chǔ)器命令，而具體命令信息的傳送，則主要通過初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫時(shí)序三個(gè)基本時(shí)序單元的組合來實(shí)現(xiàn)。等待轉(zhuǎn)換結(jié)束，分辨率不同時(shí)，該等待時(shí)間也應(yīng)不同。當(dāng)單總線上接多個(gè)DS18B20時(shí)，用各個(gè)芯片的ID號(hào)選中特定的芯片進(jìn)行操作。然后計(jì)數(shù)器又開始計(jì)數(shù)直到0，如果門周期仍未結(jié)束，將重復(fù)這一過程。用一個(gè)高溫度系數(shù)的振蕩器確定一個(gè)門周期，內(nèi)部計(jì)數(shù)器在這個(gè)門周期內(nèi)對(duì)一個(gè)低溫度系數(shù)的振蕩器的脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來得到溫度值。溫度報(bào)警觸發(fā)器TH 和TL 各由一個(gè)EEPROM 字節(jié)構(gòu)成。這些命令對(duì)每個(gè)器件的激光ROM 部分進(jìn)行操作，在單線總線上掛有多個(gè)器件時(shí)，可以區(qū)分出單個(gè)器件，同時(shí)可以向總線控制器指明有多少器件或是什么型號(hào)的器件?！? （8）負(fù)壓特性，電源極性接反時(shí)，溫度計(jì)不會(huì)因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。 ℃。有如下特點(diǎn)： (1）獨(dú)特的單線接口方式：DS18B20與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。 ms和750 ms內(nèi)完成9位和12位的數(shù)字量，并且從DS18B20讀出的信息或?qū)懭隓S18B20的信息僅需要一根口線（單線接口）讀寫,溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總 線，總線本身也可以向所掛接的DS18B20供電，而無需額外電源。具體實(shí)現(xiàn)數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示、STC89C52RC及NRF905等器件外接電路接口的軟、硬件調(diào)試。DS18B20為溫度采集模塊，NRF905無線傳輸模塊為溫度數(shù)據(jù)發(fā)送單元，實(shí)現(xiàn)溫度的采集、發(fā)送、顯示、控制，以此來實(shí)現(xiàn)溫度的遠(yuǎn)程傳輸與監(jiān)控。對(duì)系統(tǒng)硬件的工作原理進(jìn)行了分析描述，并進(jìn)行系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)。(4) 完成無線數(shù)據(jù)采集的硬件電路設(shè)計(jì)及相關(guān)的開發(fā)和調(diào)試。 (1) 針對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體方案，完成了溫度數(shù)據(jù)采集和處理、無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本課題將傳感器技術(shù)、新興的無線通信技術(shù)和遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)相結(jié)合，力圖通過數(shù)據(jù)傳輸?shù)臒o線化來達(dá)到智能家居、工業(yè)控制等領(lǐng)域中布線不便時(shí)對(duì)室內(nèi)生活環(huán)境、工業(yè)測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)指標(biāo)數(shù)據(jù)的采集。使用該種方案無線通信接口與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)接口電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單。它可應(yīng)用在:無線數(shù)據(jù)通訊、報(bào)警和安全系統(tǒng)、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)、家庭自動(dòng)化控制、遙控裝置、監(jiān)測(cè)、車輛安全系統(tǒng)、工業(yè)控制和無線通訊電信終端。無線單片技術(shù)是將成熟的單片機(jī)技術(shù)與無線技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。）的標(biāo)準(zhǔn)，致力于形成全球統(tǒng)一的易于與互聯(lián)網(wǎng)集成的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)端到端的網(wǎng)絡(luò)通信。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間的距離可以從標(biāo)準(zhǔn)的75米，到擴(kuò)展后的幾百米，甚至幾公里。Zigbee技術(shù)所以使用無線傳輸?shù)母呔葴y(cè)溫系統(tǒng)可以對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的溫度進(jìn)行無線傳輸并且能夠進(jìn)行使操作員可以遠(yuǎn)距離實(shí)時(shí)了解被測(cè)現(xiàn)場(chǎng)的溫度變化情況,保證生產(chǎn)的自動(dòng)化、智能化能夠順利、安全進(jìn)行，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。在許多測(cè)控現(xiàn)場(chǎng)，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸都是通過有線電纜實(shí)現(xiàn)的。溫度采集控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和人們的生活領(lǐng)域中，得到了廣泛應(yīng)用，在工業(yè)生產(chǎn)過程中，很多時(shí)候都需要對(duì)溫度進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控，以使得生產(chǎn)能夠順利的進(jìn)行，產(chǎn)品的質(zhì)量才能夠得到充分的保證。 3 論文結(jié)構(gòu) 2 主要內(nèi)容 2 研究方法溫度控制失誤就可能引起生產(chǎn)安全、產(chǎn)品質(zhì)量、產(chǎn)品產(chǎn)量等一系列問題，因此對(duì)溫度的檢測(cè)的意義就越來越大。因此，無線傳輸是一種有效數(shù)據(jù)傳輸方式。(2)Zigbee技術(shù)是隨著工業(yè)自動(dòng)化對(duì)于無線通信和數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨蠖a(chǎn)生的，它是一個(gè)由可多到65000個(gè)無線數(shù)傳模塊組成的一個(gè)無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，十分類似現(xiàn)有的移動(dòng)通信的CDMA網(wǎng)或GSM網(wǎng)，每一個(gè)Zigbee網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳模塊類似移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)基站，在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)，它們之間可以進(jìn)行相互通信。另外