【正文】 + EN_AA, 0x01)。 // 接收通道0 選擇和發(fā)送通道相同有效數(shù)據(jù)寬度 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07)。 // 逐個(gè)字節(jié)寫入 nRF24L01 CSN = 1。 // 逐個(gè)字節(jié)從 nRF24L01 讀出 CSN = 1。 // 然后從該寄存器讀數(shù)據(jù) CSN = 1。 // CSN 置低，開始傳輸數(shù)據(jù) status = SPI_RW(reg)。 0x80)。x0。 sbit TX_DS = sta^5。 sbit lcden=P1^7。是她 的耐心的教導(dǎo)，才讓我能順順利利的將無(wú)線 收發(fā)模塊 焊接好，并調(diào)試成功 。因?yàn)楫?dāng)初購(gòu)買元器件的時(shí)候沒有購(gòu)買 10K 的上拉電阻，并且其他實(shí)驗(yàn)室里面也同樣未能找到相同阻值的上拉電阻 ， 所以將無(wú)線收發(fā)模塊轉(zhuǎn)接到單片機(jī)的 P1 口上，再在無(wú)線收發(fā)模塊和單片機(jī) P1 口之間串接 2K 的電阻用于限流，以保護(hù) nrf24l01 模塊。 表 51 數(shù)據(jù)測(cè)試表 測(cè)試數(shù)據(jù) 值 發(fā)送端電流 接收端電流 9mA 收發(fā)端電壓 發(fā)送端功率 接收端功率 收發(fā)距離 30m 從表中能看出發(fā)送數(shù)據(jù) 和接收 數(shù)據(jù) 時(shí) 都維持在低功耗，基本滿足 設(shè)計(jì)要求 。 這種方式 可以很方便的查找出硬件上的 一系列問題 ，檢查電路的焊接是否到位。 基于 單片機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 18 開始初始化有無(wú)按鍵按下執(zhí)行鍵值功能結(jié)束YN 圖 46 發(fā)送模塊 LCD 顯示 流程圖 圖示 信息為 單片機(jī) 將 在 矩陣鍵盤 中讀 到的數(shù)值 處理后 通過 P2 口 的數(shù)據(jù)總線寫入 LCD1602 中。然后把接收地址節(jié)點(diǎn)和發(fā)送節(jié)點(diǎn)地址都寫入 nrf24l01 中，將通道 0 設(shè)置成接收模式，啟動(dòng)自動(dòng)應(yīng)答模式。掃描高四位，當(dāng)高四位不全為 1 時(shí)，說明有按鍵被按下。 基于 單片機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 14 開始初始化配置無(wú)線模塊為接收模式將數(shù)據(jù)寫入寄存器接收成功接收數(shù)據(jù) = 1 0 0 0將數(shù)據(jù)寫入 L C D結(jié)束將數(shù)據(jù)寫入 L C D 并觸發(fā)蜂鳴器報(bào)警NYY N 圖 42 接收端 程序總流程圖 矩陣 鍵盤電路軟件設(shè)計(jì) 矩陣 鍵盤掃描讀取鍵 值流程圖 如圖 43 所示。接收到有效的數(shù)據(jù)包后（地址匹配、 CRC 檢驗(yàn)正確）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 RX_FIFO 中，同時(shí) RX_DR 位置高 ， IRQ 置低，并產(chǎn)生中斷，通知 單片機(jī) 去讀取數(shù)據(jù)。選擇寄存器，同時(shí)返回狀態(tài)字，然后將數(shù)據(jù)寫入寄存器中，拉高 CSN，結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸，返回寄存器。 表 32 nrf24l01 主要 工作模式 模式 CE PWR_UP PRIM_RX FIFO 寄存器狀態(tài) 接收模式 1 1 1 發(fā)送模式 1 1 0 數(shù)據(jù)在 TX FIFO 寄存器中 發(fā)送模式 1→0 1 0 停留在發(fā)送模式，直至數(shù)據(jù)發(fā)送完 待機(jī)模 式 Ⅱ 1 1 0 TX_FIFO 為空 待機(jī)模式 Ⅰ 0 1 無(wú)數(shù)據(jù)傳輸 掉電 模式 0 基于 單片機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì) 10 待機(jī)模式 Ⅰ 主要用于降低元件 的 功率損耗，在此模式下晶振 依然 以 較低的頻率持續(xù)工作著 ；待機(jī)模式 Ⅱ 則是在當(dāng) TX_FIFO 寄存器為空且 CE 使能 時(shí)進(jìn)入這種模式。在使用 nRF24 L01 時(shí)將其 CE、 CSN、 IRQ、 MISO、 MOSI、 SCK 六個(gè)引腳和 stc89 C52 的 P1 口相連接，為了防止電流過大而燒毀無(wú)線模塊，在單片 機(jī) P1 口與 nrf24l01 的各引腳之間串接一個(gè) 2K 的限流電阻 。 的頻段。 當(dāng)把單片機(jī)作為主控制器設(shè)計(jì)電路時(shí)，如果要使用比較多的按鍵的時(shí)候，我們鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 ( 2020) 7 一般可以用矩陣排列的方式來(lái)排列單個(gè)鍵盤，這樣做的目的是減少寶貴的數(shù)據(jù)口的占用比例。復(fù)位 電路 如圖 32所示。如圖 31 所示。整個(gè)通訊系統(tǒng)由接收數(shù)據(jù)模塊和發(fā)送數(shù)據(jù)模塊一同組成，在數(shù)據(jù)接收和發(fā)送中采用的硬件模塊是挪威公司生產(chǎn)的 nrf24l01，以及后期生產(chǎn)中添加的一系列外圍電路。而 LCD1602 屬于 字符型 ，專門用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)和 幾種 自定義符號(hào)。同時(shí)無(wú)線傳輸技術(shù)還具有良好的抗干擾性能、可以大面積的覆蓋、直接穿透障礙物等有點(diǎn)而被大眾所喜愛。因?yàn)榧t外遙控的諸多優(yōu)點(diǎn)，所以紅外遙控技術(shù)也被許多的電子設(shè)備的廠商所青睞，在目前的電子設(shè)備中紅外遙控技術(shù)被應(yīng)用的最多的當(dāng)屬家用電器，因?yàn)閷?shí)用性強(qiáng)也越來(lái)越受到大眾用戶的喜愛。這種單片機(jī)的應(yīng)用較多，資料齊全，易上手。 總線型單片機(jī)提供并行總線。 無(wú)線數(shù)據(jù) 傳輸技術(shù)優(yōu)點(diǎn)多 ， 不僅簡(jiǎn)單易用，成本低，效率高，收益長(zhǎng)遠(yuǎn)，抗 干擾 能力強(qiáng)，再結(jié)合微機(jī) 和 互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行使用 便 可以勝過 傳統(tǒng) 有線傳輸。從家電遙控 到大型機(jī)器遠(yuǎn)程操作， 從手機(jī)到筆記本電腦，以及 現(xiàn)在的工廠的設(shè)備檢修和維護(hù)等， 幾乎所有現(xiàn)代化的電器機(jī)器設(shè)備都要用到遠(yuǎn)程控制。 關(guān)鍵詞： nrf24l01；單片機(jī)；遠(yuǎn)程傳輸；顯示器 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 ( 2020) Design of Remote Monitoring System Based on MCU Abstract: The design of the remote monitoring system based on the STC89C52 microcontroller core is designed. Real time monitoring of the tower liquid level changes, monitoring process intelligent, LCD display realtime display of liquid level, when the level exceeds the set value of the upper or lower buzzer alarm, LED lights flashing alarm. According to the main function of the remote monitoring system, the design scheme is presented and demonstrated. Design includes two parts of hardware design and software design. The hardware includes the smallest singlechip microputer, the matrix keyboard module, the wireless transceiver module, the display module and the alarm module of the five parts. Singlechip selection macro crystal STC STC89C52。 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（畢業(yè)論文）作者簽名 (手寫 ): 日期 : 年 月 日 指導(dǎo)教師簽名 (手寫 ): 日期 : 年 月 日 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 ( 2020) 基于 單片機(jī)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 摘 要 ： 以 STC89C52 單片機(jī)為控制核心進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行軟硬件聯(lián)調(diào)，實(shí)現(xiàn)了將模擬液位數(shù)據(jù)通過 nrf24l01 模塊模塊傳輸?shù)搅硪粋€(gè) nrf24l01 無(wú)線模塊，通過單片機(jī)解碼顯示在 LCD 顯示器上，當(dāng)接收到的數(shù)值超過 1000 或 小于 10 的 時(shí)候 蜂鳴器和發(fā)光二極管同時(shí)報(bào)警。 在人們的日常生活、 娛樂 和工作中，遠(yuǎn)程控制得到非常 廣泛的應(yīng)用 。無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的發(fā)展不僅能節(jié)約企業(yè)的成本提高企業(yè)的效益，同時(shí)還能給其帶來(lái)領(lǐng)先同行的先機(jī)。非總線型單片機(jī)、通用型單片機(jī)、專用型單片機(jī)、商業(yè)應(yīng)用型單片機(jī)、企業(yè)生產(chǎn)型單片 機(jī)、家庭應(yīng)用型單片機(jī)等。缺點(diǎn)是沒有針對(duì)性。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 ( 2020) 3 P101P112P123P134P145P156P167P178RESET9P30/RXD10P31/TXD11P32/INT012P33/INT113P34/T014P35/T115P36/WR16P37/RD17XTAL218XTAL119GND20P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/PROG30EA/VP31P0732P0633P0534P0435P0336P0237P0138P0039VCC40 圖 21 STC89C52 的引腳圖 無(wú)線 裝置選擇 a）紅外 遙控： 紅外遙控技術(shù)是一種非直接接觸式的無(wú)線控制技術(shù)，在 現(xiàn)實(shí)生活中使用 能節(jié)約成本、降低功耗、遙控 的 實(shí)現(xiàn)較為容易，傳輸數(shù)據(jù)的可靠性強(qiáng)、實(shí)用性高、抗干擾能力強(qiáng)、適用于多種環(huán)境等諸多優(yōu)點(diǎn)。無(wú)線電能 傳輸較遠(yuǎn)的距離而不失真，所以被廣泛應(yīng)用于通話設(shè)備中，如：對(duì)講機(jī)、手機(jī)等。目前 使用較多的是 LCD12864 和 LCD1602， 12864 的 像素點(diǎn) 是 128*64，能顯示 8*4 個(gè)漢字，因其 有多 種型號(hào)，有的帶有漢字字庫(kù)，有的沒帶，顯示 圖像的效果較好 ，功能比 1602 強(qiáng)大。所以 設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)具有以下 優(yōu)點(diǎn) ：低成本設(shè)計(jì)、功率消耗小、傳送速度快、硬件電路設(shè)計(jì)相對(duì)簡(jiǎn)單、通訊信號(hào)相對(duì)可靠穩(wěn)定、實(shí)用性強(qiáng)。在設(shè)計(jì)中我采用了 nrf24l01 作為收發(fā)數(shù)據(jù)的核心控件，將 STC89C52 單片機(jī)作為主控處理器，同外加矩陣鍵盤、蜂鳴器和液晶顯示模塊組成整個(gè)系統(tǒng)。在 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中復(fù)位電路可以確保 單片機(jī) 系統(tǒng)中電路可靠穩(wěn)定的工作 ， 復(fù)位電路的主要功能就是利用按鍵進(jìn)行上電 復(fù)位 。 1K 的 上拉電阻不僅給矩陣鍵盤 提供 外部電源 同時(shí) 還將 P0 口的 電平穩(wěn)定在高電平， 如果 鍵盤中有按鍵被按下的話， 單 片機(jī)就能檢測(cè)到低電平， 繼而 單片機(jī)能判斷出鍵盤 中 有沒有 某個(gè) 鍵 被 按下 。無(wú)線模塊的射頻技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)是采用了全球的通用免費(fèi)頻段。還有空閑模式來(lái)進(jìn)一步減少能耗。 工作模式 通過配置寄存器可將 nrf24l01 無(wú)線 收發(fā)模塊 配置為待機(jī)模式 、 掉電模式 、 發(fā)送模式 、接收模式這 四種工作模式，如表 32所示。而接收和發(fā)送的地址只要在發(fā)送時(shí)寫入一次即可。 b）接收數(shù)據(jù) ： 接收數(shù)據(jù)時(shí) ， 首先拉高 CE 將 nrf24l01 配置為接收模式，接著延遲 130μs后 檢測(cè) 空中 信息 等待 數(shù)據(jù)的到來(lái) 。 開始初始化配置無(wú)線模塊為發(fā)送模式按矩陣鍵盤輸入待發(fā)送數(shù)據(jù)將數(shù)據(jù)寫入 L C D發(fā)送數(shù)據(jù)發(fā)送成功接收數(shù)據(jù)接收成功結(jié)束YYNN 圖 41 發(fā)送端程序 總流程圖 程序 設(shè)計(jì)接收 端程序 總流程圖如圖 42 所示。 低四位逐行掃描，掃描之后馬上讀取鍵值，將低四位屏蔽。發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，通過 給 PRIM_RX 寄存器低電平進(jìn)入發(fā)送模式。 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 ( 2020) 17 開始初始化將 CE 置低配置 P R I M _ RX 為高將接收節(jié)點(diǎn)地址寫入 NR將通道 0 置高拉高 CE ， 啟動(dòng)接收接收中斷延時(shí) 1 3 0 us讀取接收數(shù)據(jù)結(jié)束YN 圖 45 無(wú)線接收模塊軟件流程圖 LCD1602 顯示器 軟件設(shè)計(jì) 發(fā)送 模塊中 LCD1602 顯示器 顯示 鍵盤 值 流程圖如圖 46 所示 。所以 在調(diào)試 的時(shí)候采用軟硬件聯(lián)合調(diào)試的方式。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果 經(jīng)實(shí)驗(yàn)要求及實(shí)驗(yàn)的目的，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了一些動(dòng)態(tài)值的測(cè)量，具體結(jié)果如 表 51所示 。 在設(shè)計(jì)硬件的過程中原先將無(wú)線收發(fā)模塊接在了單片機(jī)的 P0 口上，致使后期的程序調(diào)試始終未能成功，后來(lái)查找 nrf24l01 的資料后才知道所使用的上拉電阻太小了，應(yīng)該使用 10K 的上拉電阻才能在 P0 口正常的使用 nrf24l01 模塊，而使用 1K的上拉電阻是不行的。 在這里我首先要感謝一下我的指導(dǎo)老師陸廣平老師 。 //寫命令函數(shù) void write_data(uchar date)。 sbit RX_DR = sta^6。 for(x=z。 i++) // 循環(huán) 8 次 { MOSI = (b