【正文】 發(fā)射模式 1 0 1 數(shù)據(jù)在 TX_FIFO 寄存器中 發(fā)射模式 1 0 1→0 停留在發(fā)送式 ， 直至數(shù)據(jù)發(fā)送完 待機模式 2 1 0 1 TX_FIFO 為空 待機模式 1 1 0 無數(shù)據(jù)傳輸 掉電 0 圖 24 NRF24L01 引腳 圖 穩(wěn)壓器 AMS1117 的選擇 AMS1117 屬于正向的低壓降壓穩(wěn)壓器，固定輸出版的 AMS1117 穩(wěn)壓器可按輸出電壓進行分類，分為 、 、 、 、 、 、 ，每個版的 AMS1117穩(wěn)壓器只能輸出一種電壓。在將封裝后的 DB18B20 應(yīng)用時，具有體積小，重量輕，形式多樣，而且還不容易因為外力原因損壞的優(yōu)點，可以適用于許多惡劣狹窄的環(huán)境中。實物如圖 27所示。 復(fù)位電路晶振電路P 1 . 0P 1 . 1P 1 . 2P 1 . 3P 1 . 4P 1 . 5P 1 . 6P 1 . 7P 2 . 7P 2 . 6P 2 . 5P 2 . 4P 2 . 3P 2 . 2P 2 . 1P 2 . 0P 0 . 0P 0 . 1P 0 . 2P 0 . 3P 0 . 4P 0 . 5P 0 . 6P 0 . 7R XD ( P 3 . 0 )TX D ( P 3 . 1 )T 0 ( P 3 . 4 )T 1 ( P 3 . 5 )( P 3 . 2 )I N T 0( P 3 . 3 )I NT 1( P 3 . 7 )RD( P 3 . 6 )WRV SSX 1X 2R ES ETV CC12345678910111213141516171819204039383736353433323130292827262524232221? 10 μ F1 0 k ?1 2 M Hz3 0 pF3 0 p FP S E NAL E / P R O GEA / Vpp5V?5V?1k ?ST C8 9 C5 22k ? 圖 31 復(fù)位電路 基于 DS18B20 的 測溫 電路 的設(shè)計 溫度檢測 電路如圖 32 所示 。 在此次設(shè)計中將 NRF24L01 作為 發(fā)射模塊 時，各引腳 CSN、 MISO、 IRQ、 MOSI、SCK、 CE，對應(yīng)的接 在 單片機的 、 、 、 、 、 。 S9012 三極管是一種非常普遍的三極管，在很多家用電器里都有 用到 ，各種放大電路中也經(jīng)常用到， S9012 三極管的應(yīng)用是很廣泛 的 。在使用時通過位選對其進行 選通 控制，四個位選端分別連接四個 S9012 三極管的發(fā)射極 SMGSMG SMG SMG4，然后接地。 開 始初 始 化 無 線 模 塊延 時 進 入啟 動 溫 度 轉(zhuǎn) 換讀 取 溫 度 數(shù) 據(jù)處 理 溫 度 數(shù) 據(jù)發(fā) 送 溫 度 數(shù) 據(jù)顯 示 溫 度 數(shù) 據(jù) 圖 41 發(fā)射模塊流程圖 對于接收模塊系統(tǒng)的設(shè)計也是一個循環(huán)的系統(tǒng)，系統(tǒng)也是不停的重復(fù)著同樣的工作。 首先進行各端口的初始化操作，其中初始化內(nèi)容分為配置單片機的 I／ O 口，使之和對應(yīng)的 NRF24L01 無線模塊端口正常通信，接著 是 相關(guān)寄存器的設(shè)置，最終要實現(xiàn)的就是 NRF24L01 無線模塊和單片機按需要正常通信。 開 始初 始 化C E 置 低配 置 C O N F I G 為 接 收模 式寫 入 接 收 地 址打 開 接 收 通 道 0設(shè) 置 工 作 頻 率設(shè) 置 接 收 數(shù) 據(jù) 寬 度寫 入 發(fā) 射 功 率 與 數(shù)據(jù) 傳 輸 率C E 置 高判 斷 接 收 中 斷讀 接 收 數(shù) 據(jù)是否 圖 45 無線接收模塊軟件設(shè)計流程圖 在此系統(tǒng)中發(fā)射模塊和接收模塊各有一個顯示部分，但兩者所要實現(xiàn)的功能和軟件設(shè)計基 本相同，所以在此就將兩個部分放在一起作介紹了。 先將兩個模塊分別復(fù)位了。但當(dāng)時都不知道什么是無線傳輸， 如何 不用溫度計也能檢測到溫度。另外在焊接時還出現(xiàn)了一個大的錯誤，就是把四位數(shù)碼管的數(shù)據(jù)線接錯了，后來通過上網(wǎng)查資料才知道，原來數(shù)碼管實物的數(shù)據(jù)線不是按順序排列的 ， 不過這個問題很快也得到了解決。由于在以前的學(xué)習(xí)中沒有做實物的經(jīng)驗，所以對許多問題的考慮上是不周全，要是沒有指導(dǎo)老師的嚴(yán)格要求和細心指導(dǎo)，加上一起做設(shè)計同學(xué)的幫助， 設(shè)計是不可能順利完成的。 最后感謝 我的母校 —— 鹽城 工學(xué)院 。 sbit MOSI=P1^1。 uchar data temp_data[2]={0x00,0x00}。 //********************NRF24L01******************* define TX_ADR_WIDTH 5 // 本機地址寬度設(shè)置 define RX_ADR_WIDTH 5 // 接收方地址寬度設(shè)置 define TX_PLOAD_WIDTH 20 // 4 字節(jié)數(shù)據(jù)長度 define RX_PLOAD_WIDTH 20 // 4 字節(jié)數(shù)據(jù)長度 基于單片機的溫度數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng) 26 uint const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}。 sbit TX_DS=sta^5。 //段碼位 4 //***********************************DS1820 端口設(shè)置 sbit DQ=P3^3。 sbit CE=P1^7。另外還要感謝所有 幫助過 我的同學(xué)們，就是因為有了你們的 幫助 我的畢業(yè)設(shè)計才能順利完成。綜上所述，此次所設(shè)計的系統(tǒng)還有很大的提升空間可以 改進 ，在 應(yīng) 用中可以根據(jù)不同的需要進行修改。這事給了我一個教訓(xùn)，在使用任何器件時一定要對器件進行充分的了解。 圖 52 室溫為 ℃時的調(diào)試圖 基于單片機的溫度數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng) 18 ℃時的結(jié)果，左邊為發(fā)射模塊，右邊為接收模塊，如圖53所示。 STC89C52RC 單片機， NRF24L01 無線模塊 分別插入對應(yīng)的模塊（注意引腳順序）。其次當(dāng)接收端檢測到有效的地址和 CRC 后，就會在接收堆棧中存入數(shù)據(jù)包，將高電平給予狀態(tài)寄存器中的中斷位，產(chǎn)生中斷信號使得 IRQ 端口以低電平工作，最后通過判斷允許 MCU 去讀出溫度數(shù)據(jù)。 在對 DS18B20 復(fù)位以后，當(dāng)接收到相對應(yīng)的信號時，就會跳過讀 ROM 中讀序列號，然后開始對溫度進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，等到數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成后將數(shù)據(jù)保存。最后是單片機的讀取溫度，溫度處理，主函 數(shù)的調(diào)用每個子函數(shù)進行最后的處理，發(fā)送溫度數(shù)據(jù)和顯示溫度數(shù)據(jù)。 電路 如圖37所示。 電路如圖 35 所示 。在使用時 NRF24L01 無線模塊輸出的功率和無線通信的頻段可以通過編程實現(xiàn)控制，此次設(shè)計中我用到了 NRF24L01 無線模塊的六個控制端和單片機通訊，分別是 CE、 SCK、 MISO、 MOSI、 IRQ、 CSN，通過在每個端口串聯(lián)一個 1KΩ的電阻進行限流。復(fù)位 單路的設(shè)計 有好幾種，在此次設(shè)計中，根據(jù)設(shè)計的需要我采用的是手動復(fù)位的方法。由于此次顯示 的內(nèi)容 需要有小數(shù)點所以選擇了八段數(shù)碼管，根據(jù)測溫的需求選擇了四 個 一體的數(shù)碼管 。 圖 26 DS18B20 引腳圖 DS18B20 溫度傳感器相比于傳統(tǒng)的溫度傳感器具有很多優(yōu)點。 結(jié)合以上分析無線模塊選擇 NRF24L01。對于初學(xué)者 52單片機相 比 51 單片機 要好 用 一些， 因為 可編程存儲器 大，不會出現(xiàn)存儲不夠的情況， 在編程時就可以不用考慮程序的精簡。兩個部分的區(qū)別在于發(fā)射模塊比接收模塊多了溫度檢測的功能， 在 使用 NRF24L01 無線模塊的功能上有區(qū)別。 最后，根 據(jù)每部分的功能編寫每部分的程序，進行實物的調(diào)試，在調(diào)試過程中將軟件與硬件問題解決，完善程序。 主要內(nèi)容 系統(tǒng) 是 以 單片機 為控制核心 ， DS18B20 為溫度傳感器， NRF24L01 為無線模塊 的溫度數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng) 。 temperature detection?？傮w來說，系統(tǒng)實現(xiàn)的功能是實時的檢測溫度數(shù)據(jù)并無線傳輸給遠端的裝置同步顯示數(shù)據(jù)。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對本研究提供過幫助和做出過貢獻的個人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯別字，不準(zhǔn)請他人代寫 2）工程設(shè)計類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計算機繪制，所有圖紙應(yīng)符合國家技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)規(guī)范。硬件 部分 包括 單片機最小系統(tǒng)、電源轉(zhuǎn)換電路、顯示電路、發(fā)射模塊電路、接收模塊電路和溫度檢測電路六個 部分。在工廠或是一些特殊場合，由于工作環(huán)境極差，不允許工作人員長時間 停留在 現(xiàn)場 工作 。 設(shè)計思路 在 設(shè)計 系統(tǒng)時將系統(tǒng)分為兩個部分： 實時 發(fā)送模塊 ； 這個模塊由一個單片機最小系統(tǒng)， 一個 使用 DS18B20 的 溫度檢測模塊， 一個 使用四位共陰極數(shù)碼管的 顯示模塊 ， 一 個 使用 的 降壓模塊組成 ，在這個系統(tǒng)中每個部分都有著不同的作用，都不可缺少。在日常生活中，一些倉庫之類的地方，需要實時的了解倉庫內(nèi)的溫度，通過該系統(tǒng)也能簡單的就實現(xiàn)了。 另外 在兩個模塊的顯示電路中，都用到 9012 三極管 ，起到 放大信號 的作用。 EA/VPP31XTAL119XTAL218RST9P37/RD17P36/WR16P32/INT012P33/INT113P34/T014P35/T115P10/T21P11/T2EX2P123P134P145P15(MOSI)6P16(MISO)7P17(SCK)8AD0/P0039AD1/P0138AD2/P0237AD3/P0336AD4/P0435AD5/P0534AD6/P0633AD7/P0732A8/P2021A9/P2122A10/P2223A11/P2324A12/P2425A13/P2526A14/P2627A15/P2728PSEN29ALE/PROG30P31/TXD11P30/RXD10GND20VCC40U2STC89C52 圖 23 單片機的引腳圖 NRF24L01 與 NRF905 的選 擇 NRF24L01 無線模塊是 在 近期生產(chǎn)的一 款 無線模塊， 相比于以前一些較早 使用 的無線模塊 有著許多的優(yōu)點 。 由于系統(tǒng)中的無線模塊的所需要的電源電壓為 ，所以穩(wěn)壓器選擇 作為無線模塊的電源。由于 DS18B20 溫度傳感器直接與單片機進行單線通信，就一根數(shù)據(jù)線連接，電路簡單，接線方便，而且 DS18B20溫度傳感器的功能滿足此次設(shè)計的所有要求。 圖 27 四位八段數(shù)碼管實物圖 鹽城工學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計說明書（ 20xx） 7 3 系統(tǒng) 硬件的設(shè)計 單片機的最小系統(tǒng)電路設(shè)計 以單片機為核心的 系統(tǒng) ，最小系統(tǒng)是一個 必不可少的部分 ，它是維持單片機正常工作的基礎(chǔ)。 DS18B20 溫度傳感器是通過一根單 數(shù)據(jù) 線和單片機的 I/O 口進行通信。 發(fā)射 模塊的電路 如圖 33所示 。 系統(tǒng)在顯示模塊 用的是動態(tài)掃描的方法， 沒有用任何鎖存芯片，會導(dǎo)致數(shù)碼管在顯示溫度值時出現(xiàn)亮度不夠，基于單片機的溫度數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng) 10 無法觀察的現(xiàn)象。 四位數(shù)碼管的八根段選數(shù)據(jù)線，按 a、 b、 c、 d、 e、 f、 g 及 dp 的順序分別連接單片機的 、 、 、 、 、 、 、 口，同時給每個段選端都串聯(lián)一個 470Ω的限流電阻 ，然后給高電平。設(shè)計的總體步驟是這樣的，首先還是定義無線模塊 NRF24L01 的端口，初始化無線模塊 NRF24L01。其次就是通過 SPI 總線來控制 NRF24L01 無線模塊需要的工作狀態(tài)。首先設(shè)置單片機的I/O 口和四位數(shù)碼管的數(shù)據(jù)線進行通信，通過單片機的 P0 口控制其段選 端 ， P2 口的四個端口控制其位選 端 。然后觀察兩個模塊四位數(shù)碼管上所顯示的數(shù)據(jù)，理論上發(fā)射模塊和接收模塊上顯示的溫度應(yīng)該一樣，如果有變化也將同時變化。于是上網(wǎng)百度了一下，知道了無線傳輸可以通過許多無線模塊進行實現(xiàn)，最后我選擇了 NRF24L01，溫度數(shù)據(jù)可 檢測上選 用 的是 DS18B20 溫度傳感器 ，而且接線簡單，適用于許多不同的環(huán)境，測溫準(zhǔn)確度高。 此次 所 設(shè)計的系統(tǒng) 并 不是 很完美 ，還存在著 很大的提升 空間。 在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師 ，陸廣平老師。 四年來對我的大力栽培 ，讓我學(xué)習(xí)到了許多專業(yè)知識，使我在各方面都得到了成長。 sbit IRQ=P1^2