【正文】 vanced neural technology[A]. Birmingham,UK:Cyberics and Intelligent Systems, 2022 [28] 胡焱,周超 ,沈家慶,高麗霞 ,呂偉. 基于單片機的水溫監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 [J]. 北京: 北京: 清華大學(xué)出版社,2022.[29] 謝自美. 電子線路綜合設(shè)計[M]. 武漢: 華中科技大學(xué)出版社,2022.[30] 柴鈺. 單片機原理及應(yīng)用[M]. 北京: 西安電子科技大學(xué)出版社,2022.致 謝值此論文付梓之際，首先向我的指導(dǎo)老師倪文志老師致以最衷心的感謝。 // 接收端地址:00 00 00 01unsigned int RxData[2]。Delay_Us(10000)。nRF2401Send(senddata[1])。 nRf2401_Init()。 // 發(fā)送數(shù)據(jù) HD7279_16data(0,kk)。Delay_Us(1000)。}*P_Watchdog_Clear = 0x1。RxData[1]=nRF2401Receive()。Delay_Us(1000)。 // 設(shè)置接收端地址 00 00 00 01HD7279_get_key()。}附錄 3： 從機部分主程序include include include include unsigned int Address[4] = {0x00,0x00,0x00,0x01}。nRF2401_SetAddress(Address,4)。unsigned char uiTemperature。倪老師不僅傳授給我書本上的知識，更讓我掌握了學(xué)習(xí)的方法和獨立思考的能力。專業(yè)知識是一方面，進如社會了就會有更多方面的知識等待著我去探索，去學(xué)習(xí)。? 目測溫度計時視線不準確6 總結(jié)本文研究的課題是基于凌陽單片機的溫度采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)的實現(xiàn)的功能是將來自數(shù)字傳感器DS18B20的信號，經(jīng)過單片機的處理后，通過一個無線模塊發(fā)送到另一個無線模塊，經(jīng)過后期處理再顯示到LED數(shù)碼管上，該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理功能強大、界面友好、性價比高、顯示直觀、可廣泛而深入地應(yīng)用于儀表、儀器、工農(nóng)業(yè)控制、智能家居、機電一體化等眾多領(lǐng)域。使用串口調(diào)試助手與單片機通訊，觀察單片機與串口之間傳輸數(shù)據(jù)正確否。其程序流程圖分別如圖 所示。主機程序流程圖如圖 。整個設(shè)計的功能是通過硬件電路配合軟件程序來達到設(shè)計目的的，當(dāng)硬件的設(shè)計基本完成后，軟件的功能即能確定了，此時再根據(jù)軟件的功能來進行軟件編程?？梢钥闯?，共陽極和共陰極的段選碼互為補數(shù)。在實際應(yīng)用中，除公共極外，其他各極應(yīng)串接一個電阻后再接到相應(yīng)電平。平均電流相同時，脈沖工作狀態(tài)可產(chǎn)生較直流工作狀態(tài)更強的亮度，一般每秒鐘可以導(dǎo)通 100—500 次，每次為幾個毫秒：LED 有單個發(fā)光二極管、七段(或八段)LED 顯示器和 LED 點陣顯示器等類型。電壓 VDD 經(jīng)過電容 CCC3 濾波處理后為芯片提供工作電壓；晶振部分包括 CC10 和 Y1，晶振 Y1 允許值為：4 MHz 、8 MHz 、12 MHz 和 16 MHz，當(dāng)需 1 Mbps 的通信速率時必須選擇 16 MHz 的晶振。當(dāng)溫度轉(zhuǎn)換命令發(fā)出后，溫度值轉(zhuǎn)換為二進制的補碼形式，經(jīng)轉(zhuǎn)換所得的數(shù)據(jù)存放在高速暫存存儲器的第 0 和第 1 個字節(jié)。64 位激光 ROM 從高位到低位依次為 8 位 CRC、48 位序列號和 8 位家族代碼(28H) 組成?！?。圖 穩(wěn)壓電路原理圖 凌陽單片機板穩(wěn)壓電路凌陽單片機 SPCE061A 內(nèi)部自帶穩(wěn)壓電路，如圖 所示。它的排列如圖所示。 圖 主機硬件組成框圖 圖 從機硬件組成框圖系統(tǒng)主控模塊的主機電路方框圖如圖 所示，凌陽單片機控制無線模塊接收和發(fā)送信號的半雙工狀態(tài)，主機接收從機從溫度傳感器 DS18B20 傳來的溫度信號，控制鍵盤顯示模塊。 系統(tǒng)總體設(shè)計 系統(tǒng)的硬件分為兩個分開的部分，在測溫點放置的是從機，用于檢測溫度并傳輸數(shù)據(jù)。集成塊能有效的避免外界干擾，提高系統(tǒng)的精確度，所以集成芯片的普及使用時電路發(fā)展的一種趨勢。采用此種供電方式后，單片機和各部分電路工作穩(wěn)定，易于安裝，能夠滿足系統(tǒng)的要求。HD7279A 內(nèi)置譯碼器，可直接接受 BCD 碼以及 16 進制碼，并同時具備 2 種譯碼方式，此外還它還具有多種控制指令 ，如左移、右移、消隱、段尋址和閃爍等。液晶顯示屏（LCD）具有顯示清晰、輕薄短小、無輻射危險、低耗電量，影像穩(wěn)定不閃爍以及平面直角顯示等優(yōu)點，可視面積較大，畫面效果較好，分辨率較高，抗干擾能力較強等特點。方案二：采用 nRF2401 無線模塊。此元件線性度好，在 0℃到 100℃時，最大線形偏差小于 1℃。有以下幾個方案可以供選擇：方案一：采用熱敏電阻，可滿足 40 攝氏度至 90 攝氏度測量范圍，但熱敏電阻精度、重復(fù)性、可靠性較差，對于檢測 1 攝氏度的信號是不適用的。SPCE061A 采用 SOC 架構(gòu)，其內(nèi)核是凌陽科技公司自主研究開發(fā)的 μ’nSP 架構(gòu)內(nèi)核，該芯片自帶硬件乘法器，可以實現(xiàn)乘法，內(nèi)積等各種復(fù)雜的運算。 控制器模塊比較與論證單片機是本系統(tǒng)的控制核心，其性能的優(yōu)劣將從根本上影響整個系統(tǒng)的性能?？傊疁囟仁桥c我們?nèi)祟惿罡鱾€方面密切相關(guān)的一個方面，本設(shè)計方案旨在用合適的方法更加精準地采集溫度數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)無線傳輸。使用無線溫度采集系統(tǒng)可以對生產(chǎn)環(huán)境的溫度進行及時而方便的察覺，從而做出反應(yīng)。因此溫度測控技術(shù)是一個很實用、也很重要的技術(shù)，值得去研究掌握?？紤]到許多工農(nóng)業(yè)環(huán)境中對多點溫度進行監(jiān)控，一般需要測量幾十個點以上。二十一世紀是無線通信應(yīng)用高速發(fā)展的時代，手機，GPS 導(dǎo)航儀現(xiàn)在尤其火熱，幾乎每人都有手機，大部分車輛都安裝了 GPS 導(dǎo)航儀。我們已經(jīng)進入了高速發(fā)展的信息時代，測量技術(shù)是當(dāng)今社會的主流，廣泛地深入到應(yīng)用工程的各個領(lǐng)域。 畢 業(yè) 設(shè) 計基于無線網(wǎng)絡(luò)的溫度采集系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容摘要 由于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的應(yīng)用范圍越來越寬、所涉及到的測量信號和信號源的類型越來越多、對測量的要求也越來越高，國內(nèi)現(xiàn)在已有很多溫度測量和采集的系統(tǒng)，但很多溫度采集系統(tǒng)存在功能單一、采集速率低、穩(wěn)定性不高，操作復(fù)雜，并且對溫度測試環(huán)境要求比較高等等的許多問題。 課題的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢 課題的研究現(xiàn)狀21 世紀的今天，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，科學(xué)技術(shù)的進步同時也帶動了測量技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代測控設(shè)備不同于以前，它們在性能和結(jié)構(gòu)發(fā)生了翻天覆地的變化。遠距離通信的有 GPS，手機 等等。無線溫度采集系統(tǒng)可被廣泛應(yīng)用于溫度測量或相應(yīng)的可轉(zhuǎn)換為溫度量或供電故障監(jiān)控的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、服務(wù)業(yè)、安全監(jiān)控等工程中，例如：城市路燈故障檢測和供電線路防盜監(jiān)視、環(huán)保工程、大型倉庫溫度檢測、城市居民小區(qū)供熱檢測、大型倉庫溫度檢測、工業(yè)生產(chǎn)測控、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)溫度測控、環(huán)保工程、故障監(jiān)控工程等。所以學(xué)習(xí)并研究溫度測量及相關(guān)知識可做為一個較為實用的課題的方向，能獲得較實用的知識和方法。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中，很多時候都需要對溫度進行非常嚴格的檢測和控制，以使得生產(chǎn)能夠順利的進行，讓產(chǎn)品的質(zhì)量得到充分的保證。全智能的環(huán)保家居系統(tǒng)當(dāng)中也很大程度上需要溫度檢測系統(tǒng)來完成部分功能，然后對溫度數(shù)據(jù)做出反應(yīng)，比如說智能打開窗戶或者空調(diào)，當(dāng)沒有人在系統(tǒng)中出現(xiàn)的關(guān)閉所有應(yīng)該關(guān)閉的電源來節(jié)約能源，以達到環(huán)保的效果。 系統(tǒng)方案比較與選擇為了更好的實現(xiàn)系統(tǒng)的可靠性與高性價比，我針對以上這些模塊分別提出幾種方案以供選擇。SPCE061A 是凌陽科技經(jīng)典的一款 16位的具有語音處理結(jié)構(gòu)的微控制器。我們需要做到數(shù)據(jù)采集的準確，并且能夠保持系統(tǒng)的穩(wěn)定。且該芯片的物理化學(xué)性都很穩(wěn)定，它能作為工業(yè)測溫元件。此外NB9148 的位碼可與其他模式相兼容。方案一：單片機控制鍵盤、液晶顯示屏（LCD）顯示溫度數(shù)據(jù)。它可以同時驅(qū)動 8 位共陰數(shù)碼管，還能同時連接多達 64 鍵的鍵盤矩陣，單片就可完成 LED 數(shù)據(jù)顯示和鍵盤驅(qū)動的全部功能。蓄電池具有較強的電流驅(qū)動能力以及穩(wěn)定的電壓輸出性能，并且移動方便，成本低。部分外圍電路的集成，使總體電路更加簡潔，搭建電路以及焊接電路時更加方便快捷。采用方案四可以在保障系統(tǒng)長期穩(wěn)定的同時，保障系統(tǒng)在停電或者斷電以及其他突發(fā)情況下能照常運行，從可行性上來考慮，應(yīng)選擇方案四。本系統(tǒng)采用單凌陽單片機，完全滿足系統(tǒng)需求，充分利用了各項資源，使得本設(shè)計更趨向智能化，人性化。 SPCE061A 性能表 SPCE061A 的特性參數(shù) 結(jié)構(gòu)概覽SPCE061A 的結(jié)構(gòu)如圖 所示：圖 SPCE061A 的結(jié)構(gòu)圖 芯片的引腳排列和說明 SPCE061A 有兩種封裝片，一種為 84 個引腳，PLCC84 封裝形式；它的排列如圖 所示；另一種為 80 個引腳，LQFP80 封裝。電源 12V 電壓輸入，經(jīng)過濾波穩(wěn)壓電路后輸出穩(wěn)定的 5V 給單片機供電。測量溫度范圍為 55℃～+125℃ ，在10℃ ～+85℃范圍內(nèi)，其精度為177。圖 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 DS18B20 的 4 個主要數(shù)據(jù)部件A、 64 位激光 ROM。表 分辨率關(guān)系表R0 R1 分辨率 /bit 最大轉(zhuǎn)換時間/us0 0 9 0 1 10 1 0 11 3751 1 12 750 DS18B20 的高速緩存存儲器高速緩存存儲器由 9 個字節(jié)組成，其分配如表 所示。 nRF2401A 無線模塊基本特性與參數(shù)指標 ? 工作電壓： ? 模塊尺寸：27mm*31mm nRF2401A 無線模塊功能簡介 ? 可以進行無線數(shù)據(jù)發(fā)送和接收 ? 可以開發(fā)無線的電子產(chǎn)品：如無線遙控器、無線麥克、無線耳機、無線的文件傳輸系統(tǒng)等 nRF2401A 無線模塊結(jié)構(gòu)示意圖圖 無線傳輸模組結(jié)構(gòu)示意圖 nRF2401A 及其外圍電路 nRF2401A 及其外圍電路如圖 所示 ，包括 nRF2401A 芯片部分、晶振部分、晶振部分、天線部分和穩(wěn)壓部分。表 芯片管腳連接及功能描述 鍵盤顯示電路 LED 顯示器件的工作原理LED 是一種電流發(fā)光器件．它不但能夠工作在恒定電流狀態(tài)，而且能夠工作在脈沖電流狀態(tài)。共陰極七段 LED 顯示器工作時，其公共極接到低電平，各段的陽級接與共陰七段碼相對應(yīng)的高電平。7 段 LED 段選碼如表 31 所示。采用模塊化的設(shè)計方法，系統(tǒng)主要功能模塊有：主程序模塊、無線控制程序模塊、溫度采集模塊等。 主控制程序設(shè)計本系統(tǒng)控制模塊采用一塊 16 位凌陽單片機 SPCE061A，完成以下功能：7279 檢測按鍵是否按下，如果按下，單片機將通過無線模塊 nRF2401 向從機發(fā)送信號，當(dāng)從機發(fā)來數(shù)據(jù)時，無線模塊 nRF2401 接收數(shù)據(jù)，通過單片機處理后送給HD7279A,HD7279A 來完成 LED 的顯示功能，此時溫度數(shù)據(jù)就顯示在 LED 上。DS18B20 之后將溫度數(shù)據(jù)傳送給單片機，再由單片機處理傳來的溫度數(shù)據(jù)。并記錄各點溫度值，與實際溫度值比較，得出系統(tǒng)的溫度指標。 溫度計測量誤差 表 溫度計誤差的各種可能、斷柱而引起的誤差、跳躍等而引起的誤差一、產(chǎn)品原理結(jié)構(gòu)帶來的誤差二、制造中產(chǎn)生的誤差的誤差三、檢定中出現(xiàn)的誤差作區(qū)域內(nèi)引起的誤差 偏差分析無線在信號傳輸過程中線路存在不穩(wěn)會出現(xiàn)較大的偏差? 無線模塊在傳輸信號的過程中會出現(xiàn)丟包的現(xiàn)象。所以我希望畢業(yè)以后充分利用周末的時間加強學(xué)習(xí)，來完善自己的知識體系。自畢業(yè)設(shè)計以來，倪老師淵博的學(xué)識、嚴謹?shù)膶W(xué)風(fēng)、忘我的工作精神和樸實謙和的作風(fēng)時刻感染著我，給了我很大的啟迪和幫助。 // 接收unsigned int senddata[2]。Delay_Us(10000)。}*P_Watchdog_Clear = 0x1。nRF2401_SetAddress(Address,4)。Delay_Us(1000)。while(1){RxData[0]=nRF2401Receive()。}附錄 4： 無線模塊 nRF2401A 程序//====================================================================================//文 件 名: //功能描述: nRF2401 的驅(qū)動程序//維護記錄: 2022 年 10 月 20//====================================================================================include define PWR 0x0001 // IOB0define CE 0x0002 // IOB1define CS 0x0004 // IOB2define DR1 0x0008 // IOB3define CLK1 0x0010 // IOB4define DATA 0x0020 // IOB5const unsigned int InitData[1