【正文】 。 } else { temp=temp | 0x00。 DS18B20_Write(0x44)。 DS18B20_delay(72)。 TxBuf[2]=temp3。 // Transmit Tx buffer data Delay(20)。 AT89S51 單片機(jī)是完全集成的混合信號(hào)片上系統(tǒng)型 MCU，片內(nèi)具有 64KB 可在系統(tǒng)編程的 Flash， 4352 字節(jié)的片內(nèi) RAM。 STC89C52 片內(nèi)有高增益反相放大器，當(dāng)外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器，并產(chǎn)生振蕩時(shí)鐘脈沖。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行不正?；蛘叱霈F(xiàn)死機(jī)的現(xiàn)象，只要按下復(fù)位鍵系統(tǒng)便可以在指定的程序的位置開(kāi)始執(zhí)行。上電瞬態(tài)電容兩端的電壓不能突然改變，這時(shí)的電容器為低電平，并且連接在電阻上的電壓到 RESET 復(fù)位輸入為高時(shí)，芯片被復(fù)位。其一個(gè)工作周期可分為兩個(gè)部分，即溫度檢測(cè)和數(shù)據(jù)處理。 GND 1I/O 2V C C 3U2DS18B20V C CP 33 圖 DS18B20 硬件連接圖 數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì) （ 1） 數(shù)碼管顯示器簡(jiǎn)介 基于 51 單片機(jī)的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 19 本設(shè)計(jì)采用 LED 數(shù)碼管顯示，在單片機(jī)系統(tǒng)中，通常用 LED 數(shù)碼顯示器來(lái)顯示各種數(shù)字或符 合。這足以滿足設(shè)計(jì)要求。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O 端口多，如驅(qū)動(dòng) 5 個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 5 8=40 根 I/O 端口來(lái)驅(qū)動(dòng)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增 加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。 74HC245 芯片是總線驅(qū)動(dòng)器，典型的 CMOS 型三態(tài)緩沖門電路。 第 10 腳 GND，電源地。 基于 51 單片機(jī)的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 22 圖 NRF24L01 實(shí)物圖 極低的電流消耗：當(dāng)工作在發(fā)射模式下發(fā)射功率為 0dBm 時(shí)電流消耗為， 接收模式時(shí)為 ，掉電模式和待機(jī)模式下電流消耗更低。若此時(shí)自動(dòng)應(yīng)答開(kāi)啟，接收方則同時(shí)進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)回傳應(yīng)答信號(hào)。 本系統(tǒng)進(jìn)行了實(shí)物焊接，故采用第一種方法進(jìn)行系統(tǒng)測(cè)試。然后進(jìn)行對(duì)比。在電路焊接時(shí)雖然沒(méi)什么大問(wèn)題，但從中也知道了焊接在整個(gè)作品中的重要性，電路工程量大，不能心急，一個(gè)個(gè)慢慢來(lái)不能急于求成，反而達(dá)到事半功倍的效果。由于平時(shí)沒(méi)有接觸過(guò)這兩個(gè)軟件，加上畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)間有限，對(duì)于他們的連接調(diào)試程序，未 能熟練掌握，但以后有機(jī)會(huì)的話會(huì)再好好學(xué)習(xí)的。也練就了我們的耐心，做什么事都在有耐心。同時(shí)，表明了此系統(tǒng)最終的無(wú)線收發(fā)模塊功能完全實(shí)現(xiàn)。 方案：由于無(wú)線收發(fā)模塊的信號(hào)無(wú)法采用設(shè)備檢測(cè)到，所以采用讀取 LED 數(shù)碼管數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比的 方式繼續(xù)測(cè)試。系統(tǒng)測(cè)試一般分為兩種情況，一種 是系統(tǒng)設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行實(shí)物制作，制作完成后進(jìn)行測(cè)試。最后發(fā)射成功時(shí) ， 若 CE為低則 NRF24L01 進(jìn)入空閑模式 1， 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 。無(wú)線收發(fā)器包括：頻率發(fā)生器、增強(qiáng)型“ SchockBurst”模式控制器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器和解調(diào)器。 第 29 腳“ A”信號(hào)輸入輸出端， A1=B1 一直到 A8=B8， A1 與 B1 是一組，如果 DIR=“ 1” OE=“ 0”則 A1 輸入 B1 輸出，其它類同。從而大大簡(jiǎn)化了硬件電路。在一般使用中，共陽(yáng)極的 LED 數(shù)碼管用得比較多，如圖 所示。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 所示。 DS18B20 共 64 位 ROM。 圖 復(fù)位電路 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 由于單片機(jī) STC89C52 提供的工作電流只有 20mA， 而蜂鳴器正常工作電流 基于 51 單片機(jī)的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 18 一般比較大，以至于單片機(jī)的 I/O 口是無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)的，因此需要一個(gè)外部的驅(qū)動(dòng)電路，提供正常工作所需要的電流。 在單片機(jī)系統(tǒng)中，復(fù)位電路是非常關(guān)鍵的程序，程序不正常運(yùn)行或異常停止運(yùn)行時(shí)，就需要復(fù)位電路發(fā)揮作用。震蕩頻率的選擇的是 12MHz 的晶振。本系統(tǒng)中使用了 12MHz 的晶振為系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)。其可以完成各種功能和函數(shù)中復(fù)雜的運(yùn)算、通信、邏輯控制等功能。 // Transmit Tx buffer data Delay(6000)。 temp3 = (tempptemp1*1000temp2*100)/10。 DS18B20_Write(0xBE)。 bit tem18b202 = 1。 DQ=1。 unsigned char temp。當(dāng)發(fā)送電路將無(wú)線信號(hào) 基于 51 單片機(jī)的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13 發(fā)送出以后，接受電路就需要將無(wú)線電路的信號(hào)接受并進(jìn)行譯碼。發(fā)送程序中主要包含了主函數(shù)、DS18B20 溫度讀取函數(shù)和 NRF24L01 無(wú)線發(fā)送函數(shù)。 main 函數(shù)在程序中大多數(shù)是必須存在的，但是依然有例外情況，比如 windows編程中可以編寫一個(gè)動(dòng)態(tài)鏈接庫(kù)（ dll）模塊，這是其他 windows 程序可以使用的代碼。其主要的功 基于 51 單片機(jī)的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 11 能就是通過(guò)數(shù)碼管進(jìn)行顯示溫度。根據(jù)系統(tǒng)功能分工不同，需要將系統(tǒng)分為無(wú)線發(fā)射電路和無(wú)線接收電路。在信號(hào)傳輸必須保證時(shí)序的準(zhǔn)確控制。將部分電路分開(kāi)的主要目的是實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的無(wú)線收發(fā)功能。 STC89C52 采用 40 引腳的雙列直插封裝（ DIP 方式）。在某個(gè)模塊的出現(xiàn)問(wèn)題的時(shí)候不會(huì)影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 （ 4） LED 顯示模塊功能 顯示電路現(xiàn)在已經(jīng)成為了最小系統(tǒng)不可缺失的一部分，雖然單片機(jī)最小系統(tǒng)并未包含顯示電路，可是現(xiàn)有的單片機(jī)電路沒(méi)有了顯示電路已經(jīng)不能稱為合格的單片機(jī)系統(tǒng)。他是一切電子設(shè)備運(yùn)行的能量來(lái)源。 數(shù)碼管在使用過(guò)程中必須設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)電路，如果單片機(jī)和數(shù)碼管直接相連的話會(huì)導(dǎo)致數(shù)碼管亮度不足或者出現(xiàn)燒損單片機(jī)的情況。無(wú)線模塊廣泛被業(yè)余愛(ài)好者，學(xué)術(shù)機(jī)構(gòu)和商業(yè)機(jī)構(gòu) 用來(lái)研究和構(gòu)建 無(wú)線通信 系統(tǒng)。這幾部分是單片機(jī)系統(tǒng)必不可少的，既然被稱為單片機(jī)最小系統(tǒng)，他的每一部分都是單片機(jī)系統(tǒng)必不可少的部分，單片機(jī)是一切控制的核心 ，他負(fù)責(zé)單片機(jī)軟件的運(yùn)行，協(xié)調(diào)各個(gè)硬件電路之間的協(xié)調(diào)運(yùn)行。近幾年來(lái)快速發(fā)展了多種先進(jìn)的溫度控制方式，如： PID 控制，模糊控制，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及遺傳算法控制等。成熟的溫控產(chǎn)品主要以“點(diǎn)位”控制及常規(guī)的 PID 控制器為主，它們只能適應(yīng)一般溫度系統(tǒng)控制，而用于較高控制場(chǎng)合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國(guó)內(nèi)技術(shù)還不十分成熟，形成商品化并廣泛應(yīng)用的控制儀表較少。 溫度傳感器可編程的分辨率為 9~12 位，溫度轉(zhuǎn)換為 12 位數(shù)字格式最大值為750 毫秒，用戶可定義的非易失性溫度報(bào)警設(shè)置，應(yīng)用范圍包括恒溫控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費(fèi)電子產(chǎn)品溫度計(jì)、或 任何熱敏感系統(tǒng) 。 NRF24L01 功耗低，以 6 dBm的功率發(fā)射時(shí)，工作電流僅 9 mA；接 收時(shí)，工作電流僅 123 mA，多種低功率工作模式 (掉電和空閑模式 )更利于節(jié)能設(shè)計(jì)。 本系統(tǒng)的無(wú)線部分設(shè)計(jì)采用了 Nordic 公司新推出的工作于 頻段NRF24L01 射頻芯片，由 STC89C52 單片機(jī)控制實(shí)現(xiàn)短距離無(wú)線數(shù)據(jù)通信。 （ 2）控制功能強(qiáng) 基于 51 單片機(jī)的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2 為了滿足對(duì)對(duì)象的控制要求，單片機(jī)的指令系統(tǒng)均有極豐富的條件 :分支轉(zhuǎn)移能力， I/O 口的邏輯操作及位處理能力，非常適用于專門的控制功能。 在日常生活中，隨著人們生活水平的提高，居住條件也逐漸變得智能化。本次設(shè)計(jì)的無(wú)線傳輸模塊采用的型號(hào)是 NRF24L01。所以無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)便顯得異常重要。 當(dāng)下一些無(wú)線溫度測(cè)量系統(tǒng)已得到開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)，但因其高昂的成本導(dǎo)致其還沒(méi)有普及到日常生活當(dāng)中。 該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，功耗較低，成本低廉，提供了一種新型的無(wú)線傳感器的解決方案。如今很多家庭都會(huì)安裝室內(nèi)溫度采集控制系統(tǒng)，其原理就是利用無(wú)線通信技術(shù)采集室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)室內(nèi)溫度情況進(jìn)行遙控通風(fēng)等操作，自動(dòng)調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度 濕度，可以更好地改善人們的居住環(huán)境。 （ 3）低電壓，低功耗，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品 為了滿足廣泛 使用于便攜式系統(tǒng)，許多單片機(jī)內(nèi)的工作電壓僅為 ～ ，而工作電流僅為數(shù)百微安。該接口設(shè)計(jì)具有成本低、傳輸速率高、軟件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單以及通信穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。 本系統(tǒng)測(cè)溫模塊采用的是 DS18B20 溫度傳感器， DS18B20 數(shù)字溫度傳感器接線方便，封裝成后可應(yīng)用于多種場(chǎng)合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號(hào)多種多樣，有 LTM8877， LTM8874 等等。 描述該 DS18B20 的數(shù)字溫度計(jì)提供 9 至 12 位（可編程設(shè)備溫度讀數(shù) )。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及加入 WTO，我國(guó)政府及企業(yè)對(duì)此都非常重視，對(duì)相關(guān)企業(yè)資源進(jìn)行了重組，相繼建立了一些國(guó)家、企業(yè)的研發(fā)中心，開(kāi)展創(chuàng)新性研究，使我國(guó)儀表工業(yè)得到了迅速的發(fā)展。這些控制技術(shù)大大的提高了控制精度，不但使控制變得簡(jiǎn)便，而 基于 51 單片機(jī)的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 4 且使產(chǎn)品的質(zhì)量更好，降低了產(chǎn)品的成本，提高了生產(chǎn)效率。軟件代碼需要燒寫在單片機(jī)內(nèi)，供電后，單片機(jī)運(yùn)行程序即可開(kāi)始運(yùn)行，隨著事先的設(shè)定實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的功能。開(kāi)發(fā)者能夠簡(jiǎn)單快速的構(gòu)建一個(gè)實(shí)時(shí)、高容量的無(wú)線 通信系統(tǒng) 。 電源模塊電路 電源是系統(tǒng)運(yùn)行的一切的基礎(chǔ)，所以電源供電電路必不可少，它必須給系統(tǒng)的各個(gè)器件進(jìn)行供電，保證系統(tǒng)的運(yùn)行。 電源模塊的設(shè)計(jì)必須滿足電路內(nèi)部一切供電電壓電路的需求，對(duì)于不同的電壓需求必須有相應(yīng)的電路和電源模塊進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。只有具有顯示電路才是更加先進(jìn)和美觀的電路， LED 顯示模塊主要負(fù)責(zé)在使用過(guò)程中數(shù)據(jù)的查看，保證在有輸入時(shí)液晶顯示電路會(huì)有相應(yīng)的顯示，將輸入的內(nèi)容顯示在液晶顯示屏上。 本系統(tǒng)選用的單片機(jī) STC89C52 是一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。STC89C52 具有豐富的資源，而且性價(jià)比很高，對(duì)于一個(gè)有市場(chǎng)意義的項(xiàng)目來(lái)說(shuō)成本的控制是非常重要的。本系統(tǒng)的遠(yuǎn)程無(wú)線收發(fā)功能可以實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控的功能。在控制時(shí)序的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)溫度信號(hào)的準(zhǔn)確傳輸。各自不同功能的模塊需要配置不同的電路，以實(shí)現(xiàn)無(wú)線信號(hào)的收發(fā)功能。這兩個(gè)電路其主要實(shí)現(xiàn)的功能是無(wú)線信號(hào)傳輸，其表現(xiàn)形式溫度能夠正常的顯示。由于 DLL 模塊不是獨(dú)立的程序，因此不需要 main 函數(shù)。 DS18B20 溫度讀取函數(shù)主要是對(duì)系統(tǒng)時(shí)序的控制，因?yàn)?DS18B20 的硬件電路是單總線信號(hào)傳輸，這對(duì)于時(shí)序的控制非常復(fù)雜。軟件程序根據(jù)硬件電路設(shè)計(jì)的需要對(duì)硬件控制，讓各個(gè)模塊之間有序協(xié)調(diào)的工作。 temp=0。 _nop_()。 float tempp。 tempL = DS18B20_Read()。 temp4 = (tempptemp1*1000temp2*100temp3*10)。 //P0=0xBF。單片機(jī)的最小系統(tǒng)是單片機(jī)運(yùn)行的最低保障，簡(jiǎn)單說(shuō)就是單片機(jī)能正常工作和實(shí)現(xiàn)功能所必須的組成部分。 時(shí)鐘電路是單片機(jī)系統(tǒng)中最重要的電路之一， 如圖 ， 它是給系統(tǒng)源源不斷的提供動(dòng)力的電路，時(shí)鐘信號(hào)就是它所提供的動(dòng)力。在使用外部時(shí)鐘時(shí)單片機(jī)的 XTAL2 引腳輸入外部時(shí)鐘信號(hào)，而 XTAL1 接地。單片機(jī)微控制器的復(fù)位引腳 RST 引腳 9 高電平在兩個(gè)以上的機(jī)器周期就執(zhí)行復(fù)位操作。報(bào)警模塊電路圖如下圖 所示。 電路設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單， DS18B20 共三個(gè)引腳， 2 引腳連接到單片機(jī)以后，采用單總線的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。 圖 數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu) 數(shù)碼管由 7 個(gè)發(fā)光二極管組成，行成一個(gè)日字形，它們可以共陰極連接，也可以共陽(yáng)極連接。 基于 51 單片機(jī)的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 20 圖 數(shù)碼管引腳圖 LED 數(shù)碼管的顯示方式分為：靜態(tài)顯示方式和動(dòng)態(tài)顯示方式。但這種方法的數(shù)碼管接口電路中數(shù)碼管也不宜太多，一般在 8 個(gè)以內(nèi)，否則每個(gè)數(shù)碼管所分配到的實(shí)際的導(dǎo)通時(shí)間會(huì)