【正文】 1 引 言 在工業(yè)控制現(xiàn)場，常常需要采集大量的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，如電壓、電流、溫度、濕度、氣壓等，溫度是一個(gè)非常重要的物理量，因?yàn)樗苯佑绊懭紵⒒瘜W(xué)反應(yīng)、發(fā)酵、烘烤、煅燒、蒸餾、濃度、擠壓成形、結(jié)晶以及空氣流動等物理和化學(xué)過程。 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展要求溫度測量的范圍向深度和廣度擴(kuò)展不但要求有足夠的精度滿足工業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的要求 ,而且還要求有廣泛的測溫范圍。因此，無線傳輸是一種有效數(shù)據(jù)傳輸方式。傳感器主要經(jīng)歷了三個(gè)發(fā)展階段：模擬集成溫度傳感器、模擬集成溫度控制器、智能溫度傳感器。檢測技術(shù)和傳感技術(shù)是人們?yōu)榱藢Ρ粶y對象所包含的信息進(jìn)行定性的了解和定量的掌握所采取的一系列的技術(shù)措施。 3 第一章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)理論基礎(chǔ) 硬件基礎(chǔ) 本系統(tǒng)以 STC89C52單片機(jī)為核心結(jié)合傳感技術(shù)、單片機(jī)接口技術(shù)、 NRF905通信技術(shù)等為溫度檢測分析搭建了一個(gè)平臺。 STC89C52擁有靈巧的 8位 CPU和在系統(tǒng)可編程 Flash，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 4KB EEPROM， 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級中斷結(jié)構(gòu)（兼容傳統(tǒng) 51的 5向量 2級中斷結(jié)構(gòu)），全雙工 串行口 。最高運(yùn)作頻率35MHz， 6T/12T可選。 目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，大致可分如下幾個(gè)范疇： 用 現(xiàn)代的單片機(jī)普遍具備 通信接口 ，可以很方便地與計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，為在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通信設(shè)備間的應(yīng)用提供了極好的物質(zhì)條件，現(xiàn)在的通信設(shè)備基本上都實(shí)現(xiàn)了單片機(jī)智能控制，從手機(jī)，電話機(jī)、小型 程控交換機(jī) 、樓宇自動通信呼叫系 4 統(tǒng)、列車無線通信、再 到日常工作中隨處可見的移動電話，集群移動通信， 無線電對講機(jī)等。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級控制系統(tǒng)等。 此外，單片機(jī)在工商，金融，科研、教育，國防航空航天等領(lǐng)域都有著十分廣泛的用途。 18B20共有三種形態(tài)的存儲器資源， 5 它們分別是： (1)ROM只讀存儲器，用于存放 DS18B20ID編碼，其前 8位是單線系列編碼（ DS18B20的編碼是 19H），后面 48位是芯片唯一的序列號，最后 8位是以上 56的位的 CRC碼（冗余校驗(yàn)）。 (3)第 2個(gè)字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)值信息，第 4個(gè)字節(jié)是用戶 EEPROM（常用于溫度報(bào)警值儲存）的鏡像。第 9個(gè)字節(jié)為前 8個(gè)字節(jié)的 CRC碼。當(dāng) 18B20接到此復(fù)位信號后則會在 15～60uS后回發(fā)一個(gè)芯片的存在脈沖。 ROM指令：雙方打完了招呼之后最要將進(jìn)行交流了， ROM指令共有 5條，每一個(gè)工作周期只能發(fā)一條， ROM指令分別是讀 ROM數(shù)據(jù)、指定匹配芯片、跳躍 ROM、芯片搜索、報(bào)警芯片搜索。 器操作指令：在 ROM指令發(fā)送給 18B20之后，緊接著（不間斷）就是發(fā)送存儲器操作指令了。如執(zhí)行溫度轉(zhuǎn)換指令則控制器（單片機(jī)）必須等待 18B20執(zhí)行其指令，一般轉(zhuǎn)換時(shí) 間為 500uS。緊接著執(zhí)行第二個(gè)周期為復(fù)位、跳過 ROM指令、執(zhí)行讀 RAM的存儲器操作指令、讀數(shù)據(jù)（最多為 9個(gè)字節(jié)，中途可停止，只讀簡單溫度值則讀前 2個(gè)字節(jié)即可）。 NRF905 采用 Nordic 公司的 VLSI ShockBurst 技術(shù)。在 ShockBurst RX模式中，地址匹配 AM 和數(shù)據(jù) 準(zhǔn)備就緒 DR 信號通知 MCU 一個(gè)有效的地址和 數(shù)據(jù)包 已經(jīng)各自接收完成。在配置模式下 單片機(jī) 通過 SPI 7 接口配置高頻頭的工作參數(shù)；在發(fā)射 /接收模式下單片機(jī) SPI 接口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔每行之間也有間隔起到了字符間距和行間 距的作用 。 其指令集有：（ 1） 1602通過 D0～ D7的 8位數(shù)據(jù)端傳輸數(shù)據(jù)和指令。光標(biāo)減 1)， S=1且 N=1(當(dāng)寫一 個(gè)字符后，整屏顯示左移 )s=0 當(dāng)寫一個(gè)字符后，整屏顯示不移動 。與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。然后分別由 C51 及 C51編譯器編譯生成目標(biāo)文件（ .OBJ）。 ? 仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)。各檢測單元（從機(jī)）能獨(dú)立完成各自功能，獨(dú)立完成溫度的實(shí)時(shí)采集，當(dāng)溫度超過限定值時(shí)，系統(tǒng)會發(fā)出報(bào)警，啟動電機(jī)進(jìn)行降溫處理。兩路從機(jī)通過 DS18B20溫度采集模塊各自完成數(shù)據(jù)的采集，在本地的數(shù)碼管進(jìn)行顯示，在溫度超過限定值時(shí)啟動報(bào)警電路。晶振為單片機(jī)提供了外部時(shí)鐘。 NRF905控制。用電橋?qū)⒔涣髦绷?化，通過電容的濾波作用和 +5V變換，我們可以得到比較理想的 15 +5V電壓。 6腳為 LCD1602的控制選擇端口，可通過寫入數(shù)據(jù)對邏輯控制進(jìn)行選擇。在外部電源供電方式下，DS18B20工作電源由 VDD引腳接入，此時(shí) I/0線不需要強(qiáng)上拉，不存在電源電流不足 16 的問題，可以保證轉(zhuǎn)換精度。 9， 10 引腳為 SPI 輸出 和 輸入 。并在最后附錄中將給出本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的程序代碼。程序主體如下 ： void DQ_Reset(void) { uint i。 DQ=1。 bit dat。i++。while(i0)i。 for(i=1。 } return(dat)。 for(j=1。 dat=dat1。 DQ=1。 i=8。i++。 WriteByte_Temp(0x44)。 DQ_Reset()。 a=ReadByte_Temp()。 temp=temp|a。 return temp。 for (i=0。 SCK=1。 for (j=0。 if (MISO) DATA_BUF|=BYTE_BIT0。 } return DATA_BUF。 } void nRF905_SetRxMode(void) { TXEN=0。 else return 0。}else {return 0。 for (i=0。 delay(1)。i4。 delay(1)。 } void nRF905_RxPacket(void) {uchar i。 delay(1)。i++) 23 { nRF905_TxRxBuf[i]=SpiRead()。 delay(10)。通過寫入 0x3 0x0c、 0x0 0x01 將 1602 設(shè)定 為 開關(guān)顯示、光標(biāo) 顯示 、光標(biāo)閃爍 、 一個(gè)字符后指針加一 。 LCD1602_PORT = 。 LCD1602_delay_ms(1)。 LCD1602_EN = 0。 LCD1602_RW = 0。 LCD1602_write_(0x01)。 圖 系統(tǒng)整體效果圖 首先給從機(jī)一上電，采集溫度并在本地顯示，見圖 。 27 圖 系統(tǒng)正常工作狀態(tài)效果圖 當(dāng)溫度超過限定值（ 30 攝氏度）時(shí)，報(bào)警電路工作，見圖 。 （ 3）本系統(tǒng)可同時(shí)檢查兩路溫度，檢測溫度范圍為 55℃ ～ +125℃。溫度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)必將為生產(chǎn)生活帶來質(zhì)的飛躍，大大促進(jìn)生產(chǎn)的需要，在以后的發(fā)展中更進(jìn)一步提高效率！ 29 致 謝 經(jīng)過這段時(shí)間的忙碌和學(xué)習(xí)，本次畢業(yè)論文設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲。這次畢業(yè)論文能夠得以順利完成 ,首先要感謝我的導(dǎo)師郭麗霞老師 , 郭 老師平日里工作繁多，在我的整個(gè)實(shí)習(xí)過程和論文寫作期間， 她為人隨和熱情，治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)心。 衷心感謝 電子信息工程與電氣工程學(xué)院 的全體老師，大學(xué) 里 他們孜孜不倦的傳授我扎實(shí)的專業(yè)知識，教導(dǎo)我對待學(xué)習(xí)和人生應(yīng)有的態(tài)度。在這次論文的寫作中他們也提出了許多中肯的建議，使我的論文最終得以順利完成！ 最后感謝答辯小組和評審組老師對我的論文的耐心指導(dǎo) ！ 30 參考文獻(xiàn) [1]張毅剛 等 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 （第二版） . 北京： 高等教育出版社 ， . 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