基于單片機的無線溫度采集監(jiān)測報警器的設(shè)計畢業(yè)論文-預(yù)覽頁
【正文】 系統(tǒng)調(diào)試 12 調(diào)試結(jié)果 126 總結(jié) 13參考文獻(xiàn) 13附錄一 14附錄二 1619基于單片機的無線溫度采集監(jiān)測報警器的設(shè)計摘 要：本文介紹了由單片機、溫度傳感器、報警器和NRF24L01組成的專用無線溫測監(jiān)測報警系統(tǒng)。用戶可以通過按鍵來自定義報警上、下限值，一旦溫度超過所設(shè)定的極限值，接收端單片機便啟動報警系統(tǒng)。在人類社會中，無論工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)及環(huán)保等部門都與溫度有著密切的關(guān)系。而且，當(dāng)數(shù)據(jù)采集點在運動狀態(tài)時，環(huán)境不能鋪設(shè)電纜，數(shù)據(jù)不得轉(zhuǎn)讓，這個時候需要使用溫度采集無線傳輸。無論在工業(yè)、農(nóng)業(yè)還是日常生活中，凡是布線復(fù)雜或不能布線的地方都希望可以通過無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)來解決。由美國DALLAS半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的可編程DS18B20溫度傳感器作為溫度檢測元件，測溫范圍為55～125℃。所以選擇價格便宜、操作簡便，低功耗的傳統(tǒng)的AT89S52單片機。 在顯示模塊的選擇上，LED7段數(shù)碼顯示管，成本低，容易顯示控制，但不能夠顯示字符。（2）發(fā)送電路和接收電路：由nRF24L01來完成無線數(shù)據(jù)的傳輸。（6）電源模塊：提供電源。發(fā)射端端電路圖見附錄一圖1。本文設(shè)計一從機與一主機。STC89C52主控制器發(fā)射DS18B20接收STC89C52主控制器顯示電路報警電路 圖11 溫度無線采集報警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖2 主要元器件介紹 AT89S52單片機簡介STC89C52是一種低功耗、高性能具有8K可編Flash使用高密度存儲技術(shù)存儲器。在CPU工作停止，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作的空閑模式。要使單片機工作起來最基本的電路構(gòu)成為單片機最小系統(tǒng)如圖21示。單片機在接通電源時會產(chǎn)生復(fù)位信號，完成單片機的啟動這一過程確定單片機的起始工作狀態(tài)。 時鐘電路就相當(dāng)于單片機的一個心臟，掌握著單片機的整個工作節(jié)奏。因為一個機器周期含有六個狀態(tài)周期，而每個狀態(tài)周期為兩個振蕩周期，所以一個機器周期共有十二個振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHZ，那么一個振蕩周期是1/12us。 nRF24L01概述nRF24L01是一款功耗低的新型單片射頻收發(fā)器件，～ ISM頻段。FIFO由于DS18B20溫度檢測與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出都集中在一個芯片上，所以大大提高了抗干擾能力[5]。DS18B20測量的精度高，電路的連接相對簡單，多個DS18B20可以并聯(lián)至3根或2根端口線上，并且CPU只需要一根線就能夠和多個DS18B20進(jìn)行通信，其占用的微處理器端口比較少，可以節(jié)約較多的引線與邏輯電路。本設(shè)計選用DS18B20作為溫度采集元件，配合低功耗單片機的使用就能夠很巧妙地克服傳統(tǒng)上的不足。nRF24L01作為單片射頻收發(fā)芯片。圖34 顯示電路 聲光報警電路。設(shè)置鍵控制溫度上下限的選擇，加減鍵調(diào)節(jié)溫度的上下限值。電源接口電路如圖38其中P1為電池接口，SW2為電源開關(guān)。(2)各個功能的程序?qū)崿F(xiàn)模塊化。各個功能程序運行狀態(tài)，運行結(jié)果以及運行要求都要設(shè)置狀態(tài)標(biāo)志以便查詢，程序轉(zhuǎn)移，控制都可通過狀態(tài)標(biāo)志條件來控制。如果有就從FIFO_buffer讀入二進(jìn)制數(shù)據(jù)，然后將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制在數(shù)碼管上顯示出來，其流程圖如圖42所示。傳感器在復(fù)位后，接收應(yīng)答的信號，跳過讀ROM中序列號后，啟動溫度轉(zhuǎn)換，在等待溫度轉(zhuǎn)換完畢后，保存數(shù)據(jù)。在發(fā)射數(shù)據(jù)的時后，要首先將nRF24L01配置成發(fā)射模式。當(dāng)接收方監(jiān)測到有效的地址與CRC時，就把數(shù)據(jù)包儲存在接收堆棧中，同時將狀態(tài)寄存器中的中斷標(biāo)志位RX—DR置高，在產(chǎn)生中斷讓IRQ引腳變成低電平，以便告知MCU去取數(shù)據(jù)，其流程圖如圖45所示。再將其中一片STC89C52與四位數(shù)碼管及溫度傳感器DS18B20相連，寫入測量溫度的程序。 調(diào)試結(jié)果本系統(tǒng)采用的是單點通信傳輸溫度數(shù)據(jù)。如果將溫度上下限調(diào)為10℃至30℃時，LCD1602顯示當(dāng)前監(jiān)測到的溫度，如圖51所示。在實際使用中，適合環(huán)境復(fù)雜不適合布線的溫度采集。單片機的語言編程理論知識并不深奧，但在實際編程中沒那么簡單，更多需要融入個人的編程思路和算法。在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)期間，老師們給予了很多耐心的指導(dǎo)和幫助，讓我掌握了基本的理論知識。 //18b20 IO口的定義uint temperature 。iq。}/***********************小延時函數(shù)*****************************/void delay_uint(uint q){ while(q)。 //15us dq = 0。 //110us q = dq。 for(i=0。 0x01。 } }/*************讀取18b20內(nèi)的數(shù)據(jù)***************/uchar read_18b20(){ uchar i,value。 //把總線拿低讀時間隙開始 value = 1。 //60us 讀一個時間隙最少要保持60us的時間 } return value。 //初始化18b20 write_18b20(0xcc)。 //初始化18b20 write_18b20(0xcc)。 //讀溫度低字節(jié) value = read_18b20()。 //把讀出的溫度低位放到value的低八位中 value *= 。 CSN=1。 while(1) { temperature = read_temp()。 led = 0。 } if(MAX_RT) //如果是發(fā)送超時 { SPI_RW_Reg(WRITE_REG + STATUS,sta
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