【正文】 ～ V；邏輯“ 0”： 0V～ V。 基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng) 18 EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD108 0 5 1C O N A T 6 2 BD2P N PK2V C CD1P N PK1V C C 圖 314溫度控制電路圖 機電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 按鍵處理程序設(shè)計 本設(shè)計設(shè)置三個獨立式按鍵，分別為 模式選擇按鍵 SET，升 序按鍵 UP，降序按鍵 DOWN，每按 SET 鍵后，進(jìn)入調(diào)整模式，開始判斷 UP 鍵和 DOWN 鍵是否按下，并進(jìn)行相應(yīng)的按鍵處理，再按下 SET 時為確認(rèn)，返回正常模式。 else JDQ=0。具體程序見附錄 3 基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng) 24 結(jié)論與展望 本設(shè)計是基于 nRf24L01 的遠(yuǎn)程溫度的測量和監(jiān)控，廣泛應(yīng)用于電力工業(yè)、煤礦、糧食存儲、火災(zāi)等場合。在整個的設(shè)計過程中江老師給了我很多的幫助，對于我不理解的部分和錯誤的部分都給予了耐心、深入的講解，同時幫助我拓展思路使得我在設(shè)計中學(xué)到了很多的新的知識。當(dāng)測量溫度超過設(shè)定的報警溫度時發(fā)光二級管亮 ,然后 8051 把溫度數(shù)據(jù)送到發(fā)射端 nRf24L01 的發(fā)射緩存器， nRF24L01通過無線方式把溫度數(shù)據(jù)發(fā)射出去。掃描按鍵：如果 SET 鍵按下，進(jìn)入調(diào)整模式，設(shè)定報警溫度。將設(shè)定的報警溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成液晶字符，設(shè)定在第二行顯示。在本設(shè)計中采用 MAX3232 芯片，該芯片是一款具有自動關(guān)閉功能的低功耗電平轉(zhuǎn)換器件。 EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD108051C O N A T 62BC7R1R2CECSNSCKMOSIMISOVDDVSSANT2ANT1IRQVDDVSSXC2XC1VSSDVDDVDDVSSIREF無線模塊nr f 24L 0112M H ZC622pfC522pfV C CV C CV C CC8 C9L32. 3m HL22. 3m HL12. 3m hC11. 5ufC21. 5ufC32. 5ufC44. 7uf12JC O N 2nR F 24L 01 圖 312 nrf24L01無線傳輸電路 單片機串口電路設(shè)計 串口是系統(tǒng)與外界聯(lián)系的重要途徑，異步通信串行接口也稱為 UART 異步接收 /發(fā)送器。 EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD108051C O N A T 62BC 1122P FC 1022P FR3R410kC 13Y212m hzS4S W P B 圖 37 8051單片機基本電路 （ 2）溫度采集電路 DS18B20 采用外部電源供電方式，其工作電源由 VDD 引腳介入。晶振 CYS的震蕩頻率范圍在 ～ 12MHz間選擇，典型值為 12MHz和 6MHz。 IREF：參考電流輸入。 QFN20 引腳 4 mm4 mm 封裝 。 DSl8B20 芯片工作原理示意圖見圖 32所示： 機電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 圖 32 D18B20工作原理圖 單片 無線射頻收發(fā)芯片 nRF24L01 nRF24L01 是一款工作在 ~ 世界通用 ISM 頻段的單片無線收發(fā)器芯片無線收發(fā)器包括 :頻率發(fā)生器增強型 SchockBurstTM 模式控制器功率放大器晶體振蕩器調(diào)制器解調(diào)器功率頻道選擇和協(xié)議的設(shè)置可以通過 SPI 接口進(jìn)行設(shè)置極低的電流消耗當(dāng)工作在發(fā)射模式下發(fā)射功率為 6dBm 時電流消耗為 接收模式時為 。 圖 31 DS18B20引腳分布圖 表 31 DS18B20詳細(xì) 引腳功能描述 序號 名稱 引腳功能描述 1 GND 地信號 2 DQ 數(shù) 字輸入輸出引腳 ,開漏單總線接口引腳 ,當(dāng)使用 寄生電源時 ,可向電源提供電源 3 VDD 可 選擇 的 VDD引腳 ,當(dāng)工作于寄生電源時 ,該引腳必須接地 （ 2） DS18B20 的命令序列 ①初始化 ② ROM 命令跟隨著需要交換的數(shù)據(jù)； ③功能命令跟隨著需要交換的數(shù)據(jù)。 (3) 控制線 :控制線共有 4根， ① ALE/PROG:地址鎖存允許 /片內(nèi) EPROM 編程脈沖 ② PSEN:外 ROM 讀選通信號。 8051 單片機 為了實現(xiàn)溫度的采集，與上微機的通訊及對外設(shè)的控制，本系統(tǒng)的采用 8051 為內(nèi)核。單 片機軟件編程的自由度大，可以通過編程實現(xiàn)各種邏輯控制和算術(shù)算法，其體積小，硬件實現(xiàn)簡單，安裝方便。 (3)數(shù)據(jù)安全性 應(yīng)用射頻技術(shù)的無線數(shù)據(jù)傳輸 j存在安全性阿題：在公共頻段下數(shù)據(jù)的傳輸處于公開狀態(tài)，任何人都有可能接收到系統(tǒng)發(fā)出的數(shù)據(jù)，因此數(shù)據(jù)在發(fā)送之前要進(jìn)行嚴(yán)格的加密，接受數(shù)據(jù)時要進(jìn) 行嚴(yán)格的校驗和解密，以確保數(shù)據(jù)安全。這樣，由于各種因素會造成檢測系統(tǒng)較大的偏差，有由于檢測系統(tǒng)環(huán)境復(fù)雜，檢測點多，信號傳輸距離遠(yuǎn)及各種干擾的影響，會使得檢測系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性下降，而且這種設(shè)計要用到復(fù)雜的算法，硬件電路復(fù)雜，硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高。中科院計算所 (寧波 )成立了專門的項目組，開發(fā)了自己的系列節(jié)點，配套協(xié)議棧以及網(wǎng)絡(luò)管理軟件，以提供一個實驗和研究平臺。 2021年 3月英特爾公司演示了家庭護(hù)理的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)?；诰W(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的可變性，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有自組織、自配置的能力喁 1。 在這個定義中，傳感器網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、處理和傳輸?shù)娜N功能，而這正對應(yīng)著現(xiàn)代信息技術(shù)的三大基礎(chǔ)技術(shù)，即 傳感器技術(shù) 、 計算機技術(shù) 和 通信技術(shù) 。無線傳感器節(jié)點負(fù)責(zé)采集室內(nèi)溫度信息，并將數(shù)據(jù)按一定的格式傳回控制機進(jìn)行分析處理。為此 , 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計在考慮硬件資源非常有限的條件下 ,選用 無線射頻收發(fā)芯片 nRF24L01 無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備 ,該設(shè)備實現(xiàn)能耗低、成本小的無線網(wǎng)絡(luò)硬件系統(tǒng)。 sensors。機電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） I 基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 摘 要 近年來，隨著無線通信技術(shù)和傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)越來越得到廣泛的應(yīng)用，特別是在環(huán)境監(jiān)測、智能家居、工業(yè)監(jiān)控等領(lǐng)域的應(yīng)用。 本文是設(shè)計一個基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)其中包括溫度的采集、無線發(fā)射、無線接收、報警等內(nèi)容的設(shè)計可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)監(jiān)控、智能樓宇、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域 關(guān)鍵詞 ：無線傳感網(wǎng)絡(luò)；傳感器；嵌入式系統(tǒng)；智能家居 基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng) II The Design of Temperature monitoring system based on wireless sensor works Abstract In recent years, with the rapid development of wireless munication and sensor technology, wireless sensor works has been widely used, especially in the field of environmental monitoring, smart home, and industrial monitoring applications. Wireless sensor work is constituted by a group of sensors to the Ad Hoc mode wireless work, and its purpose is to coordinate perception, acquisition and processing of the geographical area covered by the workaware object, and issued to the observer. With the rapid development of munication technology, embedded puting and sensor technology and increasingly sophisticated, with perception, puting power and munication capabilities of the tiny sensors worldwide, aroused by these miniature sensors, sensor works of great concern. This wireless sensor work integrated sensor technology, MEMS technology, distributed information processing and work munication technology, able to coordinate a variety of environmental monitoring object information in realtime monitoring, sensing and collecting work distribution area, and these information processing. In the process of information collection and processing related to a platformbased system embedded systemsoriented onchip design, microelectromechanical systems (MEMS)based sensor development for distributed systems, data minin