【正文】 ........ 16 溫度傳感器設(shè)計(jì) ................................................................ 17 DS18B20 簡介 ..................................................................... 17 溫度傳感器與單片機(jī)的連接 .................................................. 19 復(fù)位信號(hào)及外部復(fù)位電路 ..................................................... 20 無線模塊 nrf24L01 電路 ...................................................... 21 顯 示電路 ........................................................................ 22 4 軟件設(shè)計(jì) ................................................................................ 24 DS18b20 的讀操作 ............................................................ 24 DS18b20 的溫度數(shù)據(jù)處理 .................................................... 25 1602 顯示部分 .................................................................. 26 無線發(fā)送接收 部分 ............................................................. 26 參考文獻(xiàn) ................................................................................... 30 附錄 1 電路原理圖 .................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 基于 51 單片機(jī)的 無線 溫度 檢測(cè) 系統(tǒng) 姓 名： XXX 學(xué) 號(hào)： XXX 專 業(yè)：電器自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： XXX 完成時(shí)間： 摘要 本文提出了基于 MCS51 系列單片機(jī)的 無線溫度檢測(cè)系統(tǒng) 的制作電路和編程思想。 關(guān)鍵詞： AT89S52 單片機(jī)；數(shù)字傳感器 DS18B20；顯示器 1602LCD，無線傳輸NRF24l01； 目 錄 摘要 ........................................................................................... I ABSTRACT ........................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。傳統(tǒng)的溫度檢測(cè)以熱敏電阻為溫度敏感元件。通過 DSl8B20 直接讀取被測(cè)溫度值，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，該器件的物理化學(xué)性能穩(wěn)定，線性度較好，在 55℃ ~125℃最大線性偏差小于 ℃ 。 無線溫度檢測(cè)系統(tǒng) 采用進(jìn)口芯片組裝精度高、高穩(wěn)定性，誤差 ≤% ， 內(nèi)電源、微功耗、不銹鋼外殼，防護(hù)堅(jiān)固，美觀精致。這樣就完成了 無線溫度檢測(cè)系統(tǒng) 的基本測(cè)溫功能。 方案二：采用 LCD 液晶顯示 采用 1602 LCD 液晶顯示，此方案顯示內(nèi)容相對(duì)豐富，且價(jià)格不高。 綜合考慮，很容易看出，采用方案二，電路比較簡單，軟件設(shè)計(jì)也比較 簡單，故采用了方案二。接收時(shí)，工作電流只有 mA，多種低功率工作模式 (掉電模式和空閑模式 )使節(jié)能設(shè)計(jì)更方便。 數(shù)據(jù)傳輸率為 l Mb/s 或 2Mb/s。 4 mm封裝 。 在掉電模式下電流損耗最小，同時(shí) nRF24L01 也不工作，但其所有配置寄存器的值仍然保留。 VDD_PA：為功率放大器供電，輸出為 V； ANT1,ANT2：天線接口； IREF：參考電流輸入。 性能參數(shù) ◆ ～ 工作頻段 [2] ◆ 512 個(gè)通訊頻道，滿足多點(diǎn)通訊、分組、跳頻等應(yīng)用需求，通道切換時(shí)間 ≤6us ◆ 發(fā)射功率可設(shè)置為： 10dBm、 6dBm、 2dBm 和 10dBm ◆ 通過 SPI接口與 MCU 連接 ◆ 支持 50kbps 傳輸速率 ◆ ShockBurst 傳輸模式，自動(dòng)生成前導(dǎo)碼和 CRC 校驗(yàn)碼 ◆ 工作電壓范圍： ～ ，待機(jī)模式下電流僅為 ◆ 工作溫度范圍： 40℃ ～ +85℃ 綜合考慮，采用方案一，電路比較簡單，軟件設(shè)計(jì)也比較簡單，故采用了方案一。器管腳圖如圖 32： 圖 31 AT89S52管腳圖 在本系統(tǒng)中， AT89S52 單片機(jī)內(nèi)部的功能單元已經(jīng)能夠滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)需要，不需要系統(tǒng)擴(kuò)展。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng) 可編程 Flash，使得 AT89S52 為眾多嵌 入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提 供高靈活、超有效的解決方案。掉電保護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)， 單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中 斷或硬件復(fù)位為止。 圖 AT89S52引腳圖 （ 1） 口線： P0、 P P P3 共四個(gè)八位口。 當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口也被作為低 8 位地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用。 P1口： P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。 在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P1 口接收低 8位地址字節(jié)。 在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用 16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX DPTR） 時(shí)， P2 口送出高八位地址。 P3 口： P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p3 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。 在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)， P3 口也接收一些控制信號(hào)?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后， RST 腳輸出 96 個(gè)晶振周期的高電平。一般情況下， ALE 仍以時(shí)鐘振蕩頻率的 1/6輸出固定的脈沖信號(hào)，因此它可對(duì)外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC指令才能將ALE 激活。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存 EA 端狀態(tài)。 XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。內(nèi)部方式時(shí)，時(shí)鐘發(fā)生器對(duì)振蕩脈沖二分頻，如晶振為 12MHz，時(shí)鐘頻率就為 6MHz。時(shí)間周期，如 12MHz 的機(jī)器 周期為 1微秒。如圖 所示。 ③ 激活相應(yīng)的控制信號(hào)。改變編程單元的地址和寫入的數(shù)據(jù)，重復(fù)① — ⑤步驟，直到全部文件編程 結(jié)束。 最小系統(tǒng)模塊 本次設(shè)計(jì)中，選用 ATMEL 公司的 51系列單片機(jī) AT89S52 芯片作為電子密碼電源開關(guān)的數(shù)據(jù)處理及操作控制芯片。 176。 溫度傳感器 DS18B20 引腳如圖 34所示。漏極開路，常態(tài)下高電平。光刻 ROM 的作用是使每一個(gè) DS18B20 都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè) DS18B20 的目的。 DS18B20 溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存 RAM 和一個(gè)非易失性的可電擦除的 E2RAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器 TH、 TL 和結(jié)構(gòu)寄存器。第九個(gè)字節(jié)是冗余檢驗(yàn)字節(jié)。復(fù)位要求主 CPU將數(shù)據(jù)線下拉 500 微秒，然后釋放， DS18B20 收到信號(hào)后等待 16～ 60微秒左右，后發(fā)出 60～ 240 微秒的存在低脈沖，主 CPU 收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)。圖 35為 DSl8820 內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 圖 36 復(fù)位電路 無線模塊 24l01 電路 電 路中 NRF24l01 為 模塊，而單片機(jī)為 5V，接口需要加限流電阻。 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器共有 11 條控制指令，豐富的指令可以完成液晶的時(shí)序控制、工作方式式設(shè)置和數(shù)據(jù)顯示等。此外，還可外接 5 V電源，給 DSl8B20 供電。所以先將數(shù)據(jù)提取出來，分為三個(gè)部分：小數(shù)部分、整數(shù)部分和符號(hào)部分。圖 42 為溫度數(shù)據(jù)處理程序的流程圖。 typedef unsigned char uint。 sbit CSN =P2^0。 //*****************************************DS1820 端 口 設(shè) 置**************************************** sbit DQ=P1^0 。 //溫度采集數(shù)據(jù)緩沖區(qū) uchar dispaly[20]。 sbit MAX_RT =sta^4。 void inerDelay_us(unsigned char n)。 void SetRX_Mode(void)。 unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)。 void write_byte(uchar value)。 /****************************************************************************************** /*延時(shí)函數(shù) /******************************************************************************************/ void inerDelay_us(unsigned char n) { for(。 34 CE=0。 // 寫本地地址 SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH)。 // 設(shè)置信道工作為 ，收發(fā)必須一致 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH)。bit_ctr8。uchar39。 // capture current MISO bit SCK = 0。 // CSN low, initialize SPI munication... SPI_RW(reg)。 // return register value } /****************************************************************************************************/ /*功能： NRF24L01 讀寫寄存器函數(shù) , /****************************************************************************************************/ uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value) { uint status。 // ..and write value to it.. CSN = 1。 // Set CSN low, init SPI tranaction status = SPI_RW(reg)。 // CSN = 1。 //SPI 使能 status = SPI_RW(reg)。 CSN = 1。 // IRQ收發(fā)完成中斷響應(yīng)， 16位 CRC ，主接收 CE = 1。 // 讀取狀態(tài)寄 存其來判斷數(shù)據(jù)接收狀況 if(RX_DR) // 判斷是否接收到數(shù)據(jù) { CE = 0。 //接收到數(shù)據(jù)后 RX_DR,TX_DS,MAX_PT都置高為 1，通過寫 1 來清楚中斷標(biāo)志 return revale。 // 裝載數(shù)據(jù) SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e)。i0。_nop_()。 DQ=1。 temp=~DQ。i0。 DQ=0。_nop_()。 delay1(9)。 } //****************************************************DS1820 讀 函 數(shù)***************************************** uchar read_byte(void) { uchar i。i) { DQ=1。 39 DQ=0。_nop_()。_nop