【正文】 同時(shí)在 5V 穩(wěn)壓電源加上一個(gè) 10K 的電阻和一個(gè)紅色發(fā)光二極管，當(dāng)上電后，紅色發(fā)光二極管點(diǎn)亮，表示電源工作正常。由于此脈動(dòng)的直流電壓還含有較大的紋波，必須通過(guò)濾波電路加以濾除，從而得到平滑的直流電壓。因此，顯示屏幕的起始行就由此指令控制，即 DDRAM 的數(shù)據(jù)從哪一行開始顯示在屏幕的第一行。 X 地址計(jì)數(shù)器 是沒(méi)有記數(shù)功能的，只能用指令設(shè)置。 BF=1 表示模塊在內(nèi)部操作，此時(shí)模塊不接受外部指令和數(shù)據(jù)。 R/W=0,寫狀態(tài) 8 E 讀寫使能 916 D0D7 數(shù)據(jù)總線 17 RST 液晶模組復(fù)位。這樣，在至少 8次時(shí)鐘信號(hào)的改變（上沿和下沿為一次），就可以完成 8 位數(shù)據(jù)的傳輸。也是所有基于 SPI 的設(shè)備共有的，它們是 SDI（數(shù)據(jù)輸入），SDO（數(shù)據(jù)輸出）， SCLK（時(shí)鐘）， CS（片選）。 CE1CSN2SCK3MOSI4MISO5IRQ6VDD7VSS8XC29XC110VDD_PA11ANT112ANT213VSS14VDD15IREF16VSS17VDD18DVDD19VSS20U2NRF24L01C31nFC7C210nFC415pFC133nFC5C6C1122pFC1022pFR322KR111ML3L1L212nHX116MCECSNSCKMOSIMISOIRQVCC50ohm,RFI/OVCC12345678J1CON8VCCCECSNSCKMOSIMISOIRQ12J2CON2圖 接收與發(fā)射原理圖 無(wú)線發(fā)送與接收電路 本次設(shè)計(jì)無(wú)線接收和發(fā)射系統(tǒng)采用的是 SPI 技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，下面我們來(lái)了解一下 SPI 協(xié)議的相關(guān)內(nèi)容。最后發(fā)射成功時(shí) ,若 CE 為低則 nRF24L01進(jìn)入空閑模式 1。 NRF24L01 采用 GFSK 調(diào)制， 具有自動(dòng)應(yīng)答和自動(dòng)再發(fā)射功能， 片內(nèi)自動(dòng)生成報(bào)頭和 CRC 校驗(yàn)碼， 數(shù)據(jù)傳輸率為 l Mb/s 或 2Mb/s， SPI 速率為 0 Mb/s～10 Mb/s，內(nèi)部有 125 個(gè)通道，他的供電電壓為 。另外還應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇其接線拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。 對(duì) DS18B20 的設(shè)計(jì)，需要注意以下問(wèn)題 : （ 1）對(duì)硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的單線數(shù)字溫度傳感器 DS18B20 進(jìn)行操作，需要用較為復(fù)雜的程序完成。這使得溫度傳感器放置在許多不同的地方。 C 范圍內(nèi)精度為 177。配置寄存器為高速暫存存儲(chǔ)器中的第五個(gè)字節(jié)。青島理工大學(xué)畢業(yè)論文 13 此特性的應(yīng)用范圍包括 HAVC 環(huán)境控制，建筑物、設(shè)備或機(jī)械內(nèi)的溫度檢測(cè)，以及過(guò)程監(jiān)控和控制中的溫度檢測(cè)等。 溫度芯片 DS18B20 是 Dallas 公司生產(chǎn)的一線式數(shù)字溫度傳感器，具有 3 引腳 TO－ 92 小體積封裝形式。 XTAL2：振蕩器反相放大器輸出端。 /PSEN：外部程序存儲(chǔ)器讀選取通信號(hào)。當(dāng)振蕩器工作時(shí)，此引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平將系統(tǒng)復(fù)位。當(dāng) CPU 用 8 位地址尋址外部存儲(chǔ)時(shí)，P2 口為 P2 特殊功能寄存器的內(nèi)容。輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)四個(gè) TTL 負(fù)載；用作輸入時(shí)，先將引腳置 1，由片內(nèi)上拉電阻將其抬到高電平。 EA/VPP31X119X218RESET9RD/P3717WR/P3616P32/INT012P33/INT113P34/T014P35/T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/PRDG30P31/TXD11P30/RXD10U3AT89S52 圖 AT89S52 引腳圖 青島理工大學(xué)畢業(yè)論文 10 AT89S52 引腳說(shuō)明 P0 口： 8 位、開漏級(jí)、雙向 I/O 口。系統(tǒng)的發(fā)射電路和接收電路框圖如 圖 和 所示 。在直線可視的情況下，無(wú)線放置高度位置 2 米，適用于主從較遠(yuǎn)的數(shù)據(jù)傳輸。單片機(jī)軟件編程的自由度大，可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)各種各 樣的算術(shù)算法和邏輯控制。這樣，測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就相對(duì)簡(jiǎn)單，體積也 不大，且由于 AT89S52 可以帶多個(gè) DSB1820，因此可以非常容易實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)量。這些芯片青島理工大學(xué)畢業(yè)論文 6 輸出的都是模擬信號(hào)，必須要經(jīng)過(guò) A/D 轉(zhuǎn)換后才能送給計(jì)算機(jī)，這樣就使得硬件制作上復(fù)雜化。 總體設(shè)計(jì) 溫度檢測(cè)系統(tǒng)有則共同的特點(diǎn)：測(cè)量點(diǎn)多、環(huán)境復(fù)雜、布線分散、現(xiàn)場(chǎng)離監(jiān)控室遠(yuǎn)等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展和普及，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也迅速地得到應(yīng)用。 AT89S52 是一種低功耗、高性能 CMOS 8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。這款產(chǎn)品的問(wèn)世，和現(xiàn)有嵌入式采集器拉開距離，避開了同質(zhì)化競(jìng)爭(zhēng)， PC 軟件工程師不象嵌入式軟件工程師這么難找，客戶能夠很容易找到 PC軟件工程師，迅速進(jìn)行應(yīng)用軟件開發(fā)，十分有利于大規(guī)模的應(yīng)用推廣。短短幾年，我國(guó)的數(shù)據(jù)采集技 術(shù)已從無(wú)到有發(fā)展到一定水平。 數(shù)據(jù)采集是為了溫度、壓力、流量、速度、位移、光速度、聲音等物理量進(jìn)行在線測(cè)量個(gè)控制，通過(guò)傳感器把是上述物理量轉(zhuǎn)換成模擬物理量的電信號(hào)，然后將模擬電信號(hào)經(jīng)過(guò)處理并轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)字量，送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理、存儲(chǔ)、傳輸和顯示。數(shù)據(jù)采集技術(shù)已經(jīng)成為一種專門的技術(shù)，在工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。從 70 年代起，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中逐漸分為兩類，一類是實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，一類是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集 系統(tǒng)。但是在一些特定環(huán)境溫度監(jiān)測(cè)環(huán)境范圍大 ,測(cè)點(diǎn)距離遠(yuǎn) ,布線很不方便。 答 辯 委 員 會(huì) 評(píng) 語(yǔ) 評(píng) 定 成 績(jī) 周 記 說(shuō)明書 (或論文 ) 圖 紙 答 辯 總 評(píng) 答辯委員會(huì)主席簽字 日 期 （ 5%） （ 65%） （ 30%） 百分制 等級(jí)制 青島理工大學(xué)畢業(yè)論文 I 摘 要 由于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來(lái)越寬、所涉及到的測(cè)量信號(hào)和信號(hào)源的類型越來(lái)越多、對(duì)測(cè)量的要求也越來(lái)越高，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在已有不少數(shù)據(jù)測(cè)量和采集的系統(tǒng)，但很多系統(tǒng)存在功能單一、采集通道少、采集速率低、操作復(fù)雜，并且對(duì)測(cè)試環(huán)境要求較高等問(wèn)題。文章篇幅完全符合學(xué)院規(guī)定，內(nèi)容較為完整，層次結(jié)構(gòu)安排科學(xué)，語(yǔ)言表達(dá)流暢，格式比較符合規(guī)范要求；參考了較為豐富的文獻(xiàn)資料，其時(shí)效性較強(qiáng)； 綜合看來(lái)，本人認(rèn)為，該論文達(dá)到了?？飘厴I(yè)水平，同意論文答辯。 20xx 年 5 月 12 日 ~20xx 年 5 月 23 日：撰寫畢業(yè)設(shè)計(jì)論文，形成初稿。 青島理工大學(xué) 畢 業(yè) 論 文 題目： 小型數(shù)據(jù)采集器的研究 學(xué)生姓名： 學(xué)生學(xué)號(hào)： 院系名稱： 專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 20xx 年 6 月 16 日 畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 )任務(wù)書 題目 小型數(shù)據(jù)采集器的研究 專題 單片機(jī) 主 要 內(nèi) 容 及 要 求 主要內(nèi)容： 數(shù)據(jù)采集器的主要技術(shù)指標(biāo)，如采樣速率、分辨率、精度、輸入電壓范圍、控制方式以及抗干擾能力等方面，都有很高的的要求。 20xx 年 5月 24 日 ~20xx年 6月 07 日：根據(jù)老師的意見(jiàn)對(duì)論文初稿進(jìn)行整改，并繼續(xù)完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 指導(dǎo)教師 : 年 月 日 青島理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱意見(jiàn)表 設(shè)計(jì)（論文）題目 小型數(shù)據(jù)采集器的研究 評(píng)價(jià)項(xiàng)目 評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)（ A 級(jí)） 滿分 評(píng) 分 A B C D E 文獻(xiàn)資料利用能力 能獨(dú)立地利用多種方式查閱中外文獻(xiàn)；能正確翻譯外文資料；能正確有效地利用各種規(guī)范、設(shè)計(jì)手冊(cè)等。人們需要一種應(yīng)用范圍廣、 性價(jià)比高的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。這時(shí)就要采用無(wú)線方式對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行采集。 20世紀(jì) 80 年代隨著計(jì)算機(jī)的普及應(yīng)用，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)得到了很大的發(fā)展，開始出現(xiàn)了通用的數(shù)據(jù)采集與自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)。該階段的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用模塊式結(jié)構(gòu)，根據(jù)不同的應(yīng)用要求，通過(guò)簡(jiǎn)單的增加和更改模塊，并結(jié)合系統(tǒng)編程，就可擴(kuò)展或修改系統(tǒng)，迅速組成一個(gè)新的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集技術(shù)在自動(dòng)測(cè)試、自動(dòng)控制等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 便攜式條碼數(shù)據(jù)采集器（ Barcode Hand Terminal），是將條碼掃描裝置與數(shù)據(jù)終端一體化，帶有電池可離線操作的終端電腦設(shè)備。 本設(shè)計(jì)主要研究?jī)?nèi)容 本設(shè)計(jì)是一種基于單片機(jī)的 AT89S52 芯片的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。使用 Atmel 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。在生產(chǎn)過(guò)程中，應(yīng)用這一系統(tǒng)可對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的工藝參數(shù)進(jìn)行采 集，監(jiān)視和記錄，為提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本提供信息和手段。若采用一般溫度傳感器采集溫度信號(hào)，則需要設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路、A/D 轉(zhuǎn)換及相應(yīng)的接口電路，才能把傳 感器輸出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送到計(jì)算機(jī)去處理。而且，這種測(cè)溫裝置的一根線上只能掛一個(gè)傳感器，不能進(jìn)行多點(diǎn)的測(cè)量。輕松的組建傳感器網(wǎng)絡(luò)。而且體積小，硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，安裝方便。該模塊使用頻段為420MHz440MHz。 圖 發(fā)射電路系統(tǒng)框圖 復(fù)位電路 電源電路 DS18B20 24L01 發(fā)射模塊 AT89S52 青島理工大學(xué)畢業(yè)論文 8 圖 接收電路系統(tǒng)框圖 AT89S52 復(fù)位電路 電源電路 24L0 接收模塊 12864 顯示電路 青島理工大學(xué)畢業(yè)論文 9 第 3 章 系統(tǒng) 硬件設(shè)計(jì) 溫度采集電路包括溫度采集部分、數(shù)據(jù)傳輸部分、單片機(jī)控制電路、數(shù)據(jù)顯示電路和外圍電路。 P0 口可作為通用 I/O 口，但須外接上拉電阻；作為輸出口，每各引腳可吸收 8 各 TTL 的灌電流。 P1 口的引腳可由外部負(fù)載拉到低電平，通過(guò)上拉電阻提供電流。在 FLASH 并行編程和校驗(yàn)時(shí)， P2 口可輸入高字節(jié)地址和某些控制信號(hào)。 ALE/ /PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（允許地址鎖存）是一個(gè)用于鎖存地址的低 8 位字節(jié)的書粗脈沖。當(dāng) AT89S52 在讀取外部程序時(shí)， 每個(gè)機(jī)器周期將 PSEN 激活兩次。 單片機(jī)的最小系統(tǒng) 時(shí)鐘電路：時(shí)鐘電路就是震蕩電路，是單片機(jī)工作的時(shí)間基準(zhǔn)，決定單片機(jī)的供暖工作速度。測(cè)溫分辨率可達(dá) ℃ ，被測(cè)溫度用符號(hào)擴(kuò)展的16 位數(shù)字量方式串行輸出。 DS18B20 的內(nèi)部結(jié)構(gòu) 如圖 所示。其中 R0、 R1：溫度計(jì)分辨率設(shè)置位，其對(duì)應(yīng)四種分辨率如下表所列，出廠時(shí) R0、 R1 置為缺省值： R0=1， R1=1（即 12 位分辨率），用戶可根據(jù)需要改寫配置寄存器以獲得合適的分辨率 如表 32 所 示 。 176。它的用途很多，包括空調(diào)環(huán)境控制，感測(cè)建筑物內(nèi)溫設(shè)備或機(jī)器，并進(jìn)行過(guò)程監(jiān)測(cè)和控制。編制程序時(shí)必須嚴(yán)格按芯片數(shù)據(jù)手冊(cè)提供的有關(guān)操作順序進(jìn)行，讀、寫時(shí)間片程序要嚴(yán)格按要求編寫。 本設(shè)計(jì)是運(yùn)用兩個(gè) DS18B20 分別采集溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)多 路數(shù)據(jù)采集的，但是設(shè)計(jì)中考慮一根總線帶多個(gè) DS18B20 會(huì)互相影響測(cè)量結(jié)果，因此并沒(méi)有使用一個(gè)單片機(jī)帶多個(gè)溫度采集器的方式，而是采用一個(gè)單片機(jī)帶一個(gè)溫度采集器兵分別通過(guò)發(fā)送模塊將測(cè)得的數(shù)據(jù)傳輸?shù)街鳈C(jī)。 他的個(gè)引腳功能如表 34 所示。若發(fā)送堆棧中有數(shù)據(jù)且 CE為高，則進(jìn)入下一次發(fā)射 。 SPI，是英語(yǔ) Serial Peripheral interface 的縮寫，顧名思義