【正文】 + IRQ MISO MOSI SCK CSN CER11KR21KR31KR41KR51KR61KNRF24L01 無線接收模塊12345678GNDJ3王 德 忠 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書（ 20xx） 25 附錄 3 程序清單 include include typedef unsigned char uchar。 //******************************************************* sbit SEG1=P2^0。 uchar ng。 //接收地址 //*****************************NRF24L01 寄存器指令 define READ_REG 0x00 // 讀寄存器指令 define WRITE_REG 0x20 // 寫寄存器指令 define RD_RX_PLOAD 0x61 // 讀取接收數(shù)據(jù)指令 define WR_TX_PLOAD 0xA0 // 寫待發(fā)數(shù)據(jù)指令 define FLUSH_TX 0xE1 // 沖洗發(fā)送 FIFO 指令 define FLUSH_RX。//共陰數(shù)碼碼表 0,1,2,3,4, 5,6 ,7,8,9 ,C //******************************************************* uint bdata sta。 //段碼位 2 sbit SEG3=P2^4。 //****************************************NRF24L01 端口定義 sbit MISO=P1^5。在做設計的過程中犯了很多的錯誤，有很多不懂的地方，老師都是很細心的給我糾正錯誤，講解不懂的知識。還有就是在設計次 系統(tǒng)時考慮到成本的問題在選擇無線模塊時選用的是數(shù)據(jù)傳輸距離較短的 NRF24L01 無線模塊，所以在 數(shù)據(jù)傳輸?shù)木嚯x的問題 上 可以 根據(jù)不同的需要進行改進。 忙碌的 一個學期 時間 過去了，回想 整 個設計過程時，暴露出了許許多多的問題，并且犯了一個很嚴重的錯誤。 調(diào)試結果 ℃ 的結果， 左邊為發(fā)射模塊，右邊為接收模塊， 如圖51所示 。 Keil 對程序分別進行編譯，沒有錯誤后生成 HEX 文件。 基于單片機的溫度數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng) 14 開 始復 位 D S 1 8 B 2 0D S 1 8 B 2 0 執(zhí) 行 寫 入D S 1 8 B 2 0 執(zhí) 行 讀 出讀 出 溫 度 數(shù) 據(jù) 給 單片 機單 片 機 進 行 數(shù) 據(jù) 處理 圖 43 DS18B20 溫度檢測軟件設計 流程圖 開 始初 始 化置 低 C E配 置 C O N F I G 為 發(fā) 射模 式寫 入 發(fā) 送 地 址寫 入 接 收 地 址寫 入 發(fā) 送 數(shù) 據(jù)允 許 數(shù) 據(jù) 通 道 0設 置 工 作 頻 率設 置 數(shù) 據(jù) 傳 輸 率 與功 率C E 置 高延 時C E 置 低清 狀 態(tài) 寄 存 器 圖 44 無線發(fā)射模塊軟件設計流程圖 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書（ 20xx） 15 當模塊需要的是接收數(shù)據(jù)時，就要將 NRF24L01 無線 模塊的工作方式設置為接收方式。 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書（ 20xx） 13 開 始初 始 化 無 線 模 塊延 時 進 入確 定 接 收 模 式接 收 溫 度 數(shù) 據(jù)顯 示 溫 度 數(shù) 據(jù) 圖 42 接收模塊流程圖 軟件的分步設計 溫度檢測軟件設計 對于溫度檢測模塊的軟件設計中，使用 DS18B20 溫度傳感器 來測溫時必須嚴格遵守單總線協(xié)議，從而保證準確的通訊的數(shù)據(jù)。具體步驟如下，先定義 NRF24L01 無線模塊 的每個端口，配置 NRF24L01 無線模塊 的各種參數(shù)，進行 NRF24L01 無線模塊 的初始化。 電路如圖 36 所示 。 + IRQ MISO MOSI SCK CSN CER11KR21KR31KR41KR51KR61K12345678GNDJ4 圖 34 接收 模塊電路圖 供電電路 的設計 AMS1117 是一個正向低壓降穩(wěn)壓器，本設計采用的 是 ，為無線發(fā)射模塊和接收模塊提供 的電壓。 基于單片機的溫度數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng) 8 123J1DS18B20+5V溫度傳感器R7 圖 32 溫度 檢測 電路 基于 NRF24L01 的無線發(fā)射模塊 與接收模塊 的設計 NRF24L01 無線 模塊是近期生產(chǎn)的一種新型射頻收發(fā)模塊，能夠 完成 無線數(shù)據(jù)的發(fā)射與接收。 這部分 電路使用的是 單片機的 XTAL2（ 18 腳）和 XTAL1（ 19 腳），在電路 中電容的作用是對振蕩頻率起到微調(diào)，在電容大小的選擇上是根據(jù)晶振頻率的大小對應選擇的，一般 6MHZ 的晶振選擇 20pF 的電容， 12MHZ 的晶振選擇 30pF 的電容。 數(shù)碼管如果按段數(shù)劃分的話，可以分為七段和八段 數(shù)碼管 ， 七 段和 八 段 的 區(qū)別在于 八段 的 數(shù)碼管多 了 一個 顯示位 ， 即為小數(shù)點位 （ dp），這個小數(shù)點 使得 數(shù)碼管能更準確的將內(nèi)容顯示出來了。 當用這種傳統(tǒng)方法測量溫度是會有很多的問題，這都源于熱敏電阻不具有的可基于單片機的溫度數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng) 6 靠性，容易出現(xiàn)問題，而且測溫的準確性低，所測得的溫度數(shù)據(jù) 還 必須通過特定的電路才能將數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號 送給單片機處理。 NRF24L01 與 NRF905 相 比較，在傳輸距離上 NRF905 優(yōu)于 NRF24L01，但在價格上 NRF905 比 NRF24L01 貴很多，并且在此次設計中不需要 較 遠距離 的數(shù)據(jù) 傳輸，如果用 NRF905 的話就 會 顯得浪費。兩者都 是 一款擁有可編程存儲器 大小 為 8K 的單片機， STC89C52RC 單片機 使用的內(nèi)核是 MCS51 經(jīng)典內(nèi)核， AT89C52 兼容標準 MCS51指令系統(tǒng) 。 發(fā)射模塊的功能是 在單片機的控制下實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù) 的 實時檢測 ，通過四位數(shù)碼管顯示，再利用 NRF24L01 無線模塊發(fā)送數(shù)據(jù)， 設計 框圖如圖 21 所示。 設計 整個 系統(tǒng)時，首先，分析各部分的功能，確定每個部分所需要的器件，將基于單片機的溫度數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng) 2 所需要的器件都列舉出來。這時使用無線溫度數(shù)據(jù)傳輸技術能很好的解決這些問題，使用這個技術的核心就是溫度數(shù)據(jù) 的 實時檢測，以及無線數(shù)據(jù)的實時發(fā)送與接收。 最后是 系統(tǒng) 的 軟硬件聯(lián)調(diào)， 使系統(tǒng)能夠 實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的 采集 與無線傳輸。首先是發(fā)射模塊，利用 DS18B20 溫度傳感器檢測溫度，將所檢測到的溫度數(shù)據(jù)以單總線的方式傳輸給單片機進行處理，處理后的數(shù)據(jù)通過四位數(shù)碼管顯示，再由 NRF24L01點對點的將數(shù)據(jù)傳送 到系統(tǒng)的顯示模塊。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學位論文版權使用授權書 本學位論文作者完全了解學校有關保留、使用學位論文的規(guī)定，同意學校保留并向國家有關部門或機構送交論 文的復印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 畢業(yè)設計說明書 基于單片機的溫度數(shù)據(jù)無線 傳輸系統(tǒng)設計 畢業(yè)設計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設計（論文），是我個人在指導教師的指導下進行的研究工作及取得的成果。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。系統(tǒng)所要實現(xiàn)的功能分兩部分完成。 軟件 部分 采用了模塊化的設計方法，主要分為主程序 、溫度檢測子程序、無線發(fā)射子程序、無線接收子程序、數(shù)碼管顯示子程序五 部分。由于工業(yè)現(xiàn)場的空間往往會很大 ，需要檢測的設備也會很多，那么問題就來了，傳統(tǒng)的布線就會不太適用 ，容易 造成資源的浪費 維修困難 ，現(xiàn)場 布線 的線路 復雜 不容易操作。 與上個模塊相比 區(qū)別在于， 這個模塊少了一個溫度檢測模塊 ，無線模塊的功能不同，其他的都相同。 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書（ 20xx） 3 2 設計方案選擇 總體設計方案 系統(tǒng)分 為 發(fā)射模塊和接收模塊兩個部分 。 S T C 8 9 C 5 2 R C單 片 機 處 理 器N R F 2 4 L 0 1 接 收模 塊四 位 數(shù) 碼 管 顯 示模 塊晶 振 復 位 電 路 圖 22 接收模塊 設計 框圖 STC89C52RC 與 AT89C52 單片機的選擇 STC89C52RC 單片機 出自于 STC 公司 ， AT89C52 出自于 AT 公司。NRF24L01 的引腳功能如表 21所示。 圖 25 穩(wěn)壓器的實物 DS18B20 與熱敏電阻的選擇 傳統(tǒng)的溫度檢測元件大多數(shù)是用熱敏電阻為傳感器，利用熱敏電阻來檢測溫度。 LED 四位 數(shù)碼管 與 LCD 液晶屏 的選擇 在 LED 數(shù)碼管和 LCD 液晶屏的選擇中我選擇 的是 LED 數(shù)碼管，因為 平時學習的就是數(shù)碼管，對數(shù)碼管的使用和編程熟悉，雖然在硬件電路的 設計 上 LED 數(shù)碼管比LED 液晶屏 復雜多了，但在熟悉程度上還是 對 LED 數(shù)碼管 比較熟悉 。 ，晶振電路決定著單片機的正常工作周期。在這次的設計中利用 DS18B20 作為測溫器件，使用編程控制來實現(xiàn)對溫度的自動測量，將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字量輸出。 接收 模塊的電路如圖 34所示 。在 此 次設計中選 用了四個 S9012 三極管，它們的基極分別 與 單片機的 、 、 、 相連，發(fā)射極分別連接數(shù)碼管的四個位選端 SMG SMG SMG SMG4， 集電極都接地 , S9012 三極管 的接法是根據(jù)數(shù)碼管是共陰極來接的。 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書（ 20xx） 11 SMG1SMG2SMG3SMG4abfcgdeDPY117421105abcdefg3dpdpabfcgdeDPYdp129DIG1DIG1abfcgdeDPYdpabfcgdeDPYdp8DIG36DIG4DS1DPY_7SEG_DP 圖 37 四位共陰極數(shù)碼管顯示電路 基于單片機的溫度數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng) 12 4 系統(tǒng)軟件的設計 軟件的總體設計 a. 發(fā)射模塊 對于發(fā)送模塊系統(tǒng)的設計是一個循環(huán)的系統(tǒng)，系統(tǒng)不停的重復著同樣的工作。最后由單片機將二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)，通過單片機的 P0口在四位數(shù)碼管上顯示，其流程圖如圖 42 所示。其流程圖如圖 44所示。 基于單片機的溫度數(shù)據(jù)無線傳輸系統(tǒng) 16 開 始配 置 單 片 機 I / O 口獲 取 十 進 制 溫 度 數(shù)據(jù)數(shù) 據(jù) 分 解給 P 0 口 賦 值利 用 P 2 口 進 行 選 通等 待 調(diào) 用 圖 46 四位數(shù)碼管顯示模塊的軟件設計流程圖 鹽城工學院本科生畢業(yè)設計說明書（ 20xx） 17 5 系統(tǒng)調(diào)試 調(diào)試步驟 硬件 進行通電檢查， 檢測 硬件 是否存在 短路， 線路有沒有 接錯 ，再測量 供電模塊 所 提供的 電壓是不是所需要的 。 拍照記錄 。系 統(tǒng) 利用了 當下 一些 簡單實用的 測溫技術和 無線技術，能更準確的實時檢測溫度 和傳輸溫度數(shù)據(jù) ，而不受現(xiàn)場 環(huán)境 的影響 ， 于是確定 了 這次的課題。 所以在 以后的改進中， 可以將系統(tǒng)設計成多對一或是多對多 ， 這樣就能將系統(tǒng)的作用進一步提升 ，具有更好的使用性 。 從設計初期的課題選擇，設計方案選擇，以及每個階段的檢查，老師都 很細心的 給我提供了建議 和指導。 typedef unsigned char uint。 //段碼位 1 sbit SEG2=P2^2。 //***********************************數(shù)碼管 09編碼 Ucharcodetab[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x58,0