【正文】 ..................................................................................... 10 構(gòu)架概述 .......................................................................................................... 10 系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計 ...................................................................................... 10 第 5 章 系統(tǒng)實現(xiàn) ........................................................................................................ 12 軟件實現(xiàn) .......................................................................................................... 12 主函數(shù)模塊功能介紹 ............................................................................ 12 發(fā)送程序功能介紹 ................................................................................ 12 接收程序功能介紹 ................................................................................ 12 函數(shù)實現(xiàn) ................................................................................................ 13 硬件實現(xiàn) .......................................................................................................... 16 單片機接口及功能介紹 ........................................................................ 16 晶振電路設(shè)計 ........................................................................................ 16 報警電路設(shè)計 ........................................................................................ 17 溫度檢測電路設(shè)計 ................................................................................ 18 數(shù)碼管驅(qū)動電路設(shè)計 ............................................................................ 18 NRF24L01 .............................................................................................. 21 基于 51 單片機的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 IV 第 6 章 系統(tǒng)測試 ........................................................................................................ 24 測試方案 .......................................................................................................... 24 讀取數(shù)據(jù)并對比 .............................................................................................. 24 系統(tǒng)運行結(jié)果 ................................................................................................... 24 結(jié) 論 ............................................................................................................................ 26 參 考 文 獻 .................................................................................................................. 27 致 謝 ........................................................................................................................ 28 附錄 1............................................................................................................................. 29 基于 51 單片機的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 基于 51 單片機的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 第 1 章 緒 論 在工業(yè)現(xiàn)場，由于生產(chǎn)環(huán)境惡劣，工作人員不能長時間停留在現(xiàn)場觀察設(shè)備是否運行正常，就需要采集數(shù)據(jù)并傳輸數(shù)據(jù)到一個環(huán)境相對好的操控室內(nèi)，這樣就會產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸問題。在實際測溫過程中既要保證系統(tǒng)的準確性、穩(wěn)定性、實時性又需要保證產(chǎn)品的低功耗，操作簡單。簡單的溫度計已經(jīng)不能滿足一些特定情況下的溫度測量，尤其在某一些環(huán)境惡劣的工業(yè)場所和戶外場所，在這種情況下再使用傳統(tǒng)溫度 計測量溫度是不切實際的。小成本、低功耗、即時性的無線測溫系統(tǒng)是本次設(shè)計的最大特點。當(dāng)前的科技水平下，無線通信技術(shù)的發(fā)展使得溫度采集測量精確，簡便易行。單片機程序指令，常數(shù)及表格等固化在 ROM 中不易破壞，許多信號通道均在一個芯片內(nèi)，故可靠性高。由于單片機的廣泛使用，因 而銷量極大，各大公司的商業(yè)競爭更使其價格十分低廉，其性能價格比極高?？芍苯优c單片機 I／ O 連接，外接元件數(shù)目少。 攝氏度。 國內(nèi)外現(xiàn)狀 溫度采集控制系統(tǒng)在國內(nèi)各行各業(yè)的應(yīng)用雖然已經(jīng)十 分廣泛，但從國內(nèi)生產(chǎn)的溫度監(jiān)控來講，總體發(fā)展水平仍然不高，同日本、美國、德國等先進國家相比，仍然有著較大的差距。傳統(tǒng)的控制方式已不能滿足高精度，高速度的控制要求，如溫度控制表溫度接觸器，其主要缺點是溫度波動范圍大， 由于它主要通過控制接觸器的通斷時間比例來達到改變加熱功率的目的，受儀表本身誤差和交流接觸器的壽命限制，通斷頻率很低。最小系統(tǒng)主要是由三部分組成，其中包括單片機、復(fù)位電路、時鐘電路等幾部分組成。它提供信號運行和處理模塊，用它 可以在易制作的低成本射頻（ RF）硬件和 通用微處理器 上實現(xiàn) 軟件 定義的 無線電 。這些段分別由字母 a,b,c,d,e,f,g,dp 來表示。 （ 2）電源模塊功能 電源對于任何一個現(xiàn)代化產(chǎn)品來說，都是一切的基礎(chǔ)。溫度傳感器 時鐘電路 復(fù)位電路 單片機 發(fā)送模塊 接收模塊 單片機 顯示模塊 報警 模塊 基于 51 單片機的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 8 NRF24L01 功耗低，在以 6dBm 的功率發(fā)射時，支持多種低功率 工作模式，有掉電模式和空閑模式，使節(jié)能設(shè)計更方便。這樣對于系統(tǒng)的安全更加有保障。掉電保護方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。 基于 51 單片機的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 10 第 4 章 系統(tǒng)設(shè)計 構(gòu)架概述 本系統(tǒng)主要分兩部分，溫度檢測電路和溫度顯示電路。溫度檢測電路通過單片機對溫度傳感器進行控制，溫度傳感器采用的是 DS18B20，此溫度傳感器采用單總線方式進行信號傳輸。 系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)設(shè)計 本系統(tǒng)電路由于系統(tǒng)的特殊性質(zhì)主要分兩部分，無線發(fā)射電路和無線接收電路。 無線模塊顯示電路主要是顯示溫度檢測電路發(fā)送來的溫度信號。在主函數(shù)中，根據(jù)情況，你可能還需要調(diào)用“買菜，切菜，炒菜”等子函數(shù)。各個函數(shù)之間各有分工，功能也不盡相同。 接收程序功能介紹 接受程序其目的一目了然就是數(shù)據(jù)接受控制的函數(shù)。 函數(shù)實現(xiàn) unsigned char DS18B20_Read(void) { unsigned char i。 _nop_()。 } void TmReadTemp (void) //讀取溫度 { bit tem18b201 = 1。 DS18B20_Write(0xCC)。 temp2 = (tempptemp1*1000)/100。 //nRF24L01_TxPacket(TxBuf)。其包含計算機所需要的基本功能部件。時序是電路控制的一部分，數(shù)據(jù)的傳輸是以時鐘脈沖為基礎(chǔ)的。其中的電容 C7 和 C8 對頻率起到一定的微調(diào)作用，電容容量都選擇 30pF。在電路設(shè) 計中，無論是在復(fù)雜電路設(shè)計還 是 簡單的電路設(shè)計復(fù)位電路都 是 重要組成部分。其結(jié)構(gòu)如圖 所示。數(shù)據(jù)在出產(chǎn)時設(shè)置不由用戶更改。但是 LED 有其自己的特點，它具有低功耗，容易控制，占用 CPU 資源少這些優(yōu)點，從而成為一些顯示器的首選。在 LED 數(shù)碼管中的 8 只發(fā)光二極管的 陽極連在一起，就是共陽極接法；若 8 只發(fā)光二極管的陰極連在一起，就是共陰極接法。這種方式由于各個數(shù)碼管共用一個段碼輸出端口，分時輪流選通。 圖 74HC245 實物圖 基于 51 單片機的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 21 其管腳定義如下： 第 1 腳 DIR，為輸入輸出端口轉(zhuǎn)換用， DIR=“ 1”高電平時信號由“ A”端輸入“ B”端輸出， DIR=“ 0”低電平時信號由“ B”端輸入“ A”端輸出。 D IR1A12A23A34A45A56A67A78A89GND10B811B712B613B514B415B316B217B118G19VCC20X1S N 7 4H C 24 5N S L E ( 20 )ABCDEFGDP5VP 00P 01P 02P 03P 04P 05P 06P 075VR 184 .7KR 194 .7KR 204 .7KR 214 .7K5VA2B6C9D11E12F3G8DP10COM11COM24COM35COM47R 11S M 4C3B2E1R 16P N P 8 55 0C3B2E1R 15P N P 8 55 0C3B2E1R 14P N P 8 55 0C3B2E1R 13P N P 8 55 0P 12P 13P 14P 15 圖 數(shù)碼管驅(qū) 動電路圖 NRF24L01 （ 1） NRF24L01 簡介 NRF24L01 是由 NORDIC 出品的工作在 ~ 的 ISM 頻段的單片無線收發(fā)器芯片。若未收到應(yīng)答，則自動重新發(fā)射該數(shù)據(jù) (自動重發(fā)已開啟 )，若重發(fā)次數(shù) (ARC)達到上限， MAX_RT 置高， TX FIFO中數(shù)據(jù)保留以便再次重