【正文】 8 B 2 0 執(zhí) 行 讀 出讀 出 溫 度 數(shù) 據(jù) 給 單片 機(jī)單 片 機(jī) 進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 處理 圖 43 DS18B20溫度檢測(cè)軟件設(shè)計(jì) 流程圖 開(kāi) 始初 始 化置 低 C E配 置 C O N F I G 為 發(fā) 射模 式寫(xiě) 入 發(fā) 送 地 址寫(xiě) 入 接 收 地 址寫(xiě) 入 發(fā) 送 數(shù) 據(jù)允 許 數(shù) 據(jù) 通 道 0設(shè) 置 工 作 頻 率設(shè) 置 數(shù) 據(jù) 傳 輸 率 與功 率C E 置 高延 時(shí)C E 置 低清 狀 態(tài) 寄 存 器 圖 44無(wú)線發(fā)射模塊軟件設(shè)計(jì)流程圖 當(dāng)模塊需要的 是接收數(shù)據(jù)時(shí)，就要將 NRF24L01 無(wú)線模塊的工作方式設(shè)置為接收方式。 首先進(jìn)行各端口的初始化操作，其中初始化內(nèi)容分為配置單片機(jī)的 I／ O 口，使之和對(duì)應(yīng)的 NRF24L01 無(wú)線模塊端口正常通信，接著 是 相關(guān)寄存器的設(shè)置，最終要實(shí)現(xiàn)的就是 NRF24L01 無(wú)線模塊和單片機(jī)按需要正常通信。 開(kāi) 始初 始 化 無(wú) 線 模 塊延 時(shí) 進(jìn) 入確 定 接 收 模 式接 收 溫 度 數(shù) 據(jù)顯 示 溫 度 數(shù) 據(jù) 圖 42 接收模塊流程圖 軟件的分步設(shè)計(jì) 溫度檢測(cè)軟件設(shè)計(jì) 對(duì)于溫度檢測(cè)模塊的軟件設(shè)計(jì)中，使用 DS18B20 溫度傳感器 來(lái)測(cè)溫時(shí)必須嚴(yán)格遵守單總線協(xié)議，從而保證準(zhǔn)確的通訊的數(shù)據(jù)。 開(kāi) 始初 始 化 無(wú) 線 模 塊延 時(shí) 進(jìn) 入啟 動(dòng) 溫 度 轉(zhuǎn) 換讀 取 溫 度 數(shù) 據(jù)處 理 溫 度 數(shù) 據(jù)發(fā) 送 溫 度 數(shù) 據(jù)顯 示 溫 度 數(shù) 據(jù) 圖 41 發(fā)射模塊流程圖 對(duì)于接收模塊系統(tǒng)的設(shè)計(jì)也是一個(gè)循環(huán)的系統(tǒng)，系統(tǒng)也是不停的重復(fù)著同樣的工作。具體步驟如下，先定義 NRF24L01 無(wú)線模塊 的每個(gè)端口，配置 NRF24L01 無(wú)線模塊 的各種參數(shù)，進(jìn)行 NRF24L01 無(wú)線模塊 的初始化。在使用時(shí)通過(guò)位選對(duì)其進(jìn)行 選通 控制，四個(gè)位選端分別連接四個(gè) S9012 三極管的發(fā)射極 SMGSMG SMG SMG4，然后接地。 電路如圖 36 所示 。 S9012 三極管是一種非常普遍的三極管，在很多家用電器里都有 用到 ，各種放大電路中也經(jīng)常用到， S9012 三極管的應(yīng)用是很廣泛 的 。 + IRQ MISO MOSI SCK CSN CER11KR21KR31KR41KR51KR61K12345678GNDJ4 圖 34 接收 模塊電路圖 供電電路 的設(shè)計(jì) AMS1117 是一個(gè)正向低壓降穩(wěn)壓器，本設(shè)計(jì)采用的 是 ，為無(wú)線發(fā)射模塊和接收模塊提供 的電壓。 在此次設(shè)計(jì)中將 NRF24L01 作為 發(fā)射模塊 時(shí)，各引腳 CSN、 MISO、 IRQ、 MOSI、SCK、 CE，對(duì)應(yīng)的接 在 單片機(jī)的 、 、 、 、 、 。 123J1DS18B20+5V溫度傳感器R7 圖 32 溫度 檢測(cè) 電路 基于 NRF24L01 的無(wú)線發(fā)射模 塊 與接收模塊 的設(shè)計(jì) NRF24L01 無(wú)線模塊是近期生產(chǎn)的一種新型射頻收發(fā)模塊，能夠 完成 無(wú)線數(shù)據(jù)的發(fā)射與接收。 復(fù)位電路晶振電路P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7P 2 . 7P 2 . 6P 2 . 5P 2 . 4P 2 . 3P 2 . 2P 2 . 1P 2 . 0P 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7RXD ( P 3 . 0 )TXD ( P 3 . 1 )T 0 ( P 3 . 4 )T 1 ( P 3 . 5 )( P 3 . 2 )I N T 0( P 3 . 3 )I NT 1( P 3 . 7 )RD( P 3 . 6 )WRV SSX 1X 2RE S ETV CC12345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221? 10 μ F1 0 k ?1 2 M Hz3 0 pF30 p FPSENAL E / P R O GEA / Vpp5V?5V?1k ?ST C8 9 C5 22k ? 圖 31 復(fù)位電路 基于 DS18B20 的 測(cè)溫 電路 的設(shè)計(jì) 溫度檢測(cè) 電路如圖 32 所示 。 這部分 電路使用的是 單片機(jī)的 XTAL2（ 18 腳）和 XTAL1（ 19 腳），在電路中電容的作用是對(duì)振蕩頻率起到微調(diào)，在電容大小的選擇上是根據(jù)晶振頻率的大小對(duì)應(yīng)選擇的，一般 6MHZ 的晶振選擇 20pF 的電容， 12MHZ 的晶振選擇 30pF 的電容。實(shí)物如圖 27所示。 數(shù)碼管如果按段數(shù)劃分的話，可以分為七段和八段 數(shù)碼管 ， 七 段和 八 段 的 區(qū)別在于 八段 的 數(shù)碼管多 了 一個(gè) 顯示位 ， 即為小數(shù)點(diǎn)位 （ dp），這個(gè)小數(shù)點(diǎn) 使得 數(shù)碼管能更準(zhǔn)確的將內(nèi)容顯示出來(lái)了。在將封裝后的 DB18B20 應(yīng)用時(shí)，具有體積小，重量輕，形式多樣，而且還不容易因?yàn)橥饬υ驌p壞的優(yōu)點(diǎn)，可以適用于許多惡劣狹窄的環(huán)境中。 當(dāng)用這種傳統(tǒng)方法測(cè)量溫度是會(huì)有很多的問(wèn)題，這都源于熱敏電阻不具有的可 靠性，容易出現(xiàn)問(wèn)題，而且測(cè)溫的準(zhǔn)確性低，所測(cè)得的溫度數(shù)據(jù) 還 必須通過(guò)特定的電路才能將數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào) 送給單片機(jī)處理。 表 21 NRF24L01工作模式 工作 模式 PWR_UP PRIM_RX CE FIFO寄存器狀態(tài) 接收模式 1 1 1 發(fā)射模式 1 0 1 數(shù)據(jù)在 TX_FIFO寄存器中 發(fā)射模式 1 0 1→0 停留在發(fā)送式 ， 直至數(shù)據(jù)發(fā)送完 待機(jī)模式 2 1 0 1 TX_FIFO為空 待機(jī)模式 1 1 0 無(wú)數(shù)據(jù)傳輸 掉電 0 圖 24 NRF24L01引腳 圖 穩(wěn)壓器 AMS1117 的選擇 AMS1117 屬于正向的低壓降壓穩(wěn)壓器，固定輸出版的 AMS1117 穩(wěn)壓器可按輸出電壓進(jìn)行分類，分為 、 、 、 、 、 、 ，每個(gè)版的 AMS1117穩(wěn)壓器只能輸出一種電壓。 NRF24L01 與 NRF905 相 比較，在傳輸距離上 NRF905 優(yōu)于 NRF24L01，但在價(jià)格上 NRF905 比 NRF24L01貴很多，并且在此次設(shè)計(jì)中不需要 較 遠(yuǎn)距離 的數(shù)據(jù) 傳輸，如果用 NRF905 的話就 會(huì) 顯得浪費(fèi)。其引腳功能如圖 23所示。兩者都 是 一款擁有可編程存儲(chǔ)器 大小 為 8K 的單片機(jī)， STC89C52RC 單片機(jī) 使用的內(nèi)核是 MCS51 經(jīng)典內(nèi)核， AT89C52 兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng) 。 因?yàn)?NRF24L01 需要的電壓為 ，和單片機(jī)所需要的 5V 電源 不同，所以必須重新提供電源。 發(fā)射模塊的功能是 在單片機(jī)的控制下實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù) 的 實(shí)時(shí)檢測(cè) ，通過(guò)四位數(shù)碼管顯示，再利用 NRF24L01 無(wú)線模塊發(fā)送數(shù)據(jù)， 設(shè)計(jì) 框圖如圖 21所示。 系統(tǒng)在生產(chǎn)生活中可以得到廣泛的應(yīng)用，尤其在一些特殊地方，環(huán)境惡劣的場(chǎng)所，不適合人員長(zhǎng)時(shí)間工作的生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，當(dāng)需要實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)溫度時(shí)就可以使用該系統(tǒng)。 設(shè)計(jì) 整個(gè) 系統(tǒng)時(shí)，首先，分析各部分的功能，確定每個(gè)部分所需要的器件，將 所需要的器件都列舉出來(lái)。 系統(tǒng)滿足以下要求： DS18B20 溫度傳感器 完成對(duì)溫度的自動(dòng)檢測(cè)， 通過(guò)單總線的方式 傳輸給單片機(jī)進(jìn)行處理， 由 四位共陰極數(shù)碼管顯示； NRF24L01 無(wú)線模塊 完成溫度數(shù)據(jù)的 發(fā)送與接收 ； 并 在 四位數(shù)碼管 上 顯示溫度值（測(cè)溫范圍 10℃— +85℃，精確到 ℃）。這時(shí)使用無(wú)線溫度數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)能很好的解決這些問(wèn)題，使用這個(gè)技術(shù)的核心就是溫度數(shù)據(jù) 的 實(shí)時(shí)檢測(cè)，以及無(wú)線數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)發(fā)送與接收。 data display 目 錄 1 概述 ........................................................... 1 課題來(lái)源及基本技術(shù)要求 .................................... 1 主要內(nèi)容 .................................................. 1 設(shè)計(jì)思路 .................................................. 1 預(yù)期成果及其價(jià)值 .......................................... 2 2 設(shè)計(jì)方案選擇 ................................................... 3 總體設(shè)計(jì)方案 .............................................. 3 STC89C52RC 與 AT89C52 單片機(jī)的選擇 ......................... 3 NRF24L01 與 NRF905 的選擇 .................................. 4 穩(wěn)壓器 AMS1117 的選擇 ...................................... 5 DS18B20 與熱敏電阻的選擇 .................................. 5 LED 四位數(shù)碼管與 LCD 液晶屏的選擇 .......................... 6 3 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì) ................................................. 7 單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路設(shè)計(jì) .................................. 7 基于 DS18B20 的測(cè)溫電路的設(shè)計(jì) .............................. 7 基于 NRF24L01 的無(wú)線發(fā)射模塊與接收模塊的設(shè)計(jì) ............... 8 供電電路的設(shè)計(jì) ................................ 9 S9012 放大電路的設(shè)計(jì) ...................................... 9 四位共陰極數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計(jì) ........................... 10 4 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì) ................................................ 12 軟件的總體設(shè)計(jì) ........................................... 12 軟件的分步設(shè)計(jì) ........................................... 13 5 系統(tǒng)調(diào)試 ...................................................... 17 調(diào)試步驟 ................................................. 17 調(diào)試結(jié)果 ................................................. 17 6 結(jié)束語(yǔ) ........................................................ 19 參考文獻(xiàn) ........................................................ 20 致 謝 ........................................................ 21 附 錄 ........................................................ 22 附錄 1 元器件目錄表 .......................................... 23 附錄 2 設(shè)計(jì)原理圖 ............................................ 24 附錄 3 程序清單 ..........................