【正文】 。 } else { temp=temp | 0x00。 DS18B20_Write(0x44)。 DS18B20_delay(72)。 TxBuf[2]=temp3。 // Transmit Tx buffer data Delay(20)。 AT89S51 單片機是完全集成的混合信號片上系統(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，當外接晶振后，就構(gòu)成了自激振蕩器，并產(chǎn)生振蕩時鐘脈沖。當系統(tǒng)運行不正?；蛘叱霈F(xiàn)死機的現(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始執(zhí)行。上電瞬態(tài)電容兩端的電壓不能突然改變，這時的電容器為低電平，并且連接在電阻上的電壓到 RESET 復(fù)位輸入為高時，芯片被復(fù)位。其一個工作周期可分為兩個部分，即溫度檢測和數(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)動電路設(shè)計 （ 1） 數(shù)碼管顯示器簡介 基于 51 單片機的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 19 本設(shè)計采用 LED 數(shù)碼管顯示，在單片機系統(tǒng)中，通常用 LED 數(shù)碼顯示器來顯示各種數(shù)字或符 合。這足以滿足設(shè)計要求。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用 I/O 端口多，如驅(qū)動 5 個數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 5 8=40 根 I/O 端口來驅(qū)動，實際應(yīng)用時必須增 加譯碼驅(qū)動器進行驅(qū)動，增加了硬件電路的復(fù)雜性。 74HC245 芯片是總線驅(qū)動器，典型的 CMOS 型三態(tài)緩沖門電路。 第 10 腳 GND，電源地。 基于 51 單片機的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 22 圖 NRF24L01 實物圖 極低的電流消耗：當工作在發(fā)射模式下發(fā)射功率為 0dBm 時電流消耗為， 接收模式時為 ，掉電模式和待機模式下電流消耗更低。若此時自動應(yīng)答開啟，接收方則同時進入發(fā)射狀態(tài)回傳應(yīng)答信號。 本系統(tǒng)進行了實物焊接，故采用第一種方法進行系統(tǒng)測試。然后進行對比。在電路焊接時雖然沒什么大問題，但從中也知道了焊接在整個作品中的重要性，電路工程量大，不能心急，一個個慢慢來不能急于求成，反而達到事半功倍的效果。由于平時沒有接觸過這兩個軟件，加上畢業(yè)設(shè)計的時間有限，對于他們的連接調(diào)試程序，未 能熟練掌握，但以后有機會的話會再好好學習的。也練就了我們的耐心，做什么事都在有耐心。同時，表明了此系統(tǒng)最終的無線收發(fā)模塊功能完全實現(xiàn)。 方案：由于無線收發(fā)模塊的信號無法采用設(shè)備檢測到，所以采用讀取 LED 數(shù)碼管數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)進行對比的 方式繼續(xù)測試。系統(tǒng)測試一般分為兩種情況，一種 是系統(tǒng)設(shè)計完成后進行實物制作，制作完成后進行測試。最后發(fā)射成功時 ， 若 CE為低則 NRF24L01 進入空閑模式 1， 若發(fā)送堆棧中有數(shù)據(jù)且 CE 為高，則進入下一次發(fā)射 。無線收發(fā)器包括：頻率發(fā)生器、增強型“ 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。從而大大簡化了硬件電路。在一般使用中，共陽極的 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 報警電路設(shè)計 由于單片機 STC89C52 提供的工作電流只有 20mA， 而蜂鳴器正常工作電流 基于 51 單片機的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 18 一般比較大，以至于單片機的 I/O 口是無法直接驅(qū)動的，因此需要一個外部的驅(qū)動電路，提供正常工作所需要的電流。 在單片機系統(tǒng)中，復(fù)位電路是非常關(guān)鍵的程序，程序不正常運行或異常停止運行時，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)提供時鐘信號。其可以完成各種功能和函數(shù)中復(fù)雜的運算、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。當發(fā)送電路將無線信號 基于 51 單片機的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 13 發(fā)送出以后，接受電路就需要將無線電路的信號接受并進行譯碼。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動態(tài)鏈接庫（ 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 單片機的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 11 能就是通過數(shù)碼管進行顯示溫度。根據(jù)系統(tǒng)功能分工不同，需要將系統(tǒng)分為無線發(fā)射電路和無線接收電路。在信號傳輸必須保證時序的準確控制。將部分電路分開的主要目的是實現(xiàn)本系統(tǒng)的無線收發(fā)功能。 STC89C52 采用 40 引腳的雙列直插封裝（ DIP 方式）。在某個模塊的出現(xiàn)問題的時候不會影響到整個系統(tǒng)的正常運行。 （ 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，雖然單片機最小系統(tǒng)并未包含顯示電路，可是現(xiàn)有的單片機電路沒有了顯示電路已經(jīng)不能稱為合格的單片機系統(tǒng)。他是一切電子設(shè)備運行的能量來源。 數(shù)碼管在使用過程中必須設(shè)計驅(qū)動電路，如果單片機和數(shù)碼管直接相連的話會導(dǎo)致數(shù)碼管亮度不足或者出現(xiàn)燒損單片機的情況。無線模塊廣泛被業(yè)余愛好者，學術(shù)機構(gòu)和商業(yè)機構(gòu) 用來研究和構(gòu)建 無線通信 系統(tǒng)。這幾部分是單片機系統(tǒng)必不可少的，既然被稱為單片機最小系統(tǒng)，他的每一部分都是單片機系統(tǒng)必不可少的部分，單片機是一切控制的核心 ，他負責單片機軟件的運行，協(xié)調(diào)各個硬件電路之間的協(xié)調(diào)運行。近幾年來快速發(fā)展了多種先進的溫度控制方式，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，而用于較高控制場合的智能化、自適應(yīng)控制儀表，國內(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警設(shè)置，應(yīng)用范圍包括恒溫控制、工業(yè)系統(tǒng)、消費電子產(chǎn)品溫度計、或 任何熱敏感系統(tǒng) 。 NRF24L01 功耗低，以 6 dBm的功率發(fā)射時，工作電流僅 9 mA；接 收時，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。 本系統(tǒng)的無線部分設(shè)計采用了 Nordic 公司新推出的工作于 頻段NRF24L01 射頻芯片，由 STC89C52 單片機控制實現(xiàn)短距離無線數(shù)據(jù)通信。 （ 2）控制功能強 基于 51 單片機的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 2 為了滿足對對象的控制要求，單片機的指令系統(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)計的無線傳輸模塊采用的型號是 NRF24L01。所以無線測溫系統(tǒng)的開發(fā)與設(shè)計便顯得異常重要。 當下一些無線溫度測量系統(tǒng)已得到開發(fā)和設(shè)計，但因其高昂的成本導(dǎo)致其還沒有普及到日常生活當中。 該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，性能可靠，功耗較低，成本低廉，提供了一種新型的無線傳感器的解決方案。如今很多家庭都會安裝室內(nèi)溫度采集控制系統(tǒng)，其原理就是利用無線通信技術(shù)采集室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)室內(nèi)溫度情況進行遙控通風等操作，自動調(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)計具有成本低、傳輸速率高、軟件設(shè)計簡單以及通信穩(wěn)定可靠等特點。 本系統(tǒng)測溫模塊采用的是 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)用于多種場合，如管道式，螺紋式，磁鐵吸附式，不銹鋼封裝式，型號多種多樣，有 LTM8877， LTM8874 等等。 描述該 DS18B20 的數(shù)字溫度計提供 9 至 12 位（可編程設(shè)備溫度讀數(shù) )。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展及加入 WTO，我國政府及企業(yè)對此都非常重視，對相關(guān)企業(yè)資源進行了重組，相繼建立了一些國家、企業(yè)的研發(fā)中心，開展創(chuàng)新性研究，使我國儀表工業(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，不但使控制變得簡便，而 基于 51 單片機的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 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內(nèi)，供電后，單片機運行程序即可開始運行，隨著事先的設(shè)定實現(xiàn)相應(yīng)的功能。開發(fā)者能夠簡單快速的構(gòu)建一個實時、高容量的無線 通信系統(tǒng) 。 電源模塊電路 電源是系統(tǒng)運行的一切的基礎(chǔ)，所以電源供電電路必不可少，它必須給系統(tǒng)的各個器件進行供電，保證系統(tǒng)的運行。 電源模塊的設(shè)計必須滿足電路內(nèi)部一切供電電壓電路的需求，對于不同的電壓需求必須有相應(yīng)的電路和電源模塊進行實現(xiàn)。只有具有顯示電路才是更加先進和美觀的電路， LED 顯示模塊主要負責在使用過程中數(shù)據(jù)的查看，保證在有輸入時液晶顯示電路會有相應(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 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，而且性價比很高，對于一個有市場意義的項目來說成本的控制是非常重要的。本系統(tǒng)的遠程無線收發(fā)功能可以實現(xiàn)對遠程溫度監(jiān)控的功能。在控制時序的過程中實現(xiàn)溫度信號的準確傳輸。各自不同功能的模塊需要配置不同的電路，以實現(xiàn)無線信號的收發(fā)功能。這兩個電路其主要實現(xiàn)的功能是無線信號傳輸，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)主要是對系統(tǒng)時序的控制，因為 DS18B20 的硬件電路是單總線信號傳輸，這對于時序的控制非常復(fù)雜。軟件程序根據(jù)硬件電路設(shè)計的需要對硬件控制，讓各個模塊之間有序協(xié)調(diào)的工作。 temp=0。 _nop_()。 float tempp。 tempL = DS18B20_Read()。 temp4 = (tempptemp1*1000temp2*100temp3*10)。 //P0=0xBF。單片機的最小系統(tǒng)是單片機運行的最低保障，簡單說就是單片機能正常工作和實現(xiàn)功能所必須的組成部分。 時鐘電路是單片機系統(tǒng)中最重要的電路之一， 如圖 ， 它是給系統(tǒng)源源不斷的提供動力的電路，時鐘信號就是它所提供的動力。在使用外部時鐘時單片機的 XTAL2 引腳輸入外部時鐘信號，而 XTAL1 接地。單片機微控制器的復(fù)位引腳 RST 引腳 9 高電平在兩個以上的機器周期就執(zhí)行復(fù)位操作。報警模塊電路圖如下圖 所示。 電路設(shè)計非常簡單， DS18B20 共三個引腳， 2 引腳連接到單片機以后，采用單總線的方式進行數(shù)據(jù)傳輸。 圖 數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu) 數(shù)碼管由 7 個發(fā)光二極管組成，行成一個日字形，它們可以共陰極連接，也可以共陽極連接。 基于 51 單片機的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 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 個以內(nèi)，否則每個數(shù)碼管所分配到的實際的導(dǎo)通時間會