【正文】 nRF24L01 引腳圖 下面是 SPI 接口各主要端腳的簡(jiǎn)介。訪問命令 會(huì) 完成溫度轉(zhuǎn)換 和 溫度讀取等工作。在 DS18B20 的操 作中，短時(shí)間延時(shí)是指 10us 以下的延時(shí)，在 C 語言下采用若干個(gè) _nop_()。系統(tǒng)調(diào)試一般為如下步驟。break。 } P0=table[dat]。 i=t%100/10。 相關(guān)調(diào)試后結(jié)果如下圖 19。再給這個(gè)系統(tǒng)增加更多其他模塊，如時(shí)鐘、報(bào)警等就能實(shí)現(xiàn)更多的功能，實(shí)現(xiàn)更廣泛的應(yīng)用。 uint wendu=0。 unsigned char code table[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f, //帶小數(shù)點(diǎn)的 09 編碼 0xbf,0x86,0xdb,0xcf,0xe6,0xed,0xfd,0x87,0xff,0xef ,//不帶小數(shù)點(diǎn)的 09 編碼 }。 。 for(x=z。 sbit MOSI =P1^3。 本文主要闡述了無線溫度采集設(shè)計(jì)方案。單片機(jī)引腳和單片機(jī)中斷控制， C 語言，通信技術(shù)（一線總線 ， SPI 總線， RS232 總線），CAD 制圖，模擬電路基礎(chǔ)等等，在整個(gè)過程中遇到了困難，也獲得了更多的知識(shí)。 //在第 2 個(gè)數(shù)碼管上顯示，有小數(shù)點(diǎn) delay(4)。 } void dis_temp(uint t) //顯示溫度數(shù)值函數(shù) t 傳遞的是整型的溫度 第 29 頁(yè) { uchar i,j。P2=i。 下面是對(duì)本系統(tǒng)的部分調(diào)試過程及結(jié)果。因 C51 編譯器 能夠?yàn)?DS18B20 提供若干內(nèi)部 調(diào)用 函數(shù)，其編譯結(jié)果就是在對(duì)應(yīng)位置 實(shí)時(shí) 嵌入一個(gè) NOP 匯編指令，所以短時(shí)間延時(shí) 就 可 以 利用 _nop_()函數(shù)實(shí)現(xiàn)。 ROM操作命令均為 8 位， 這些 8 位的 命令代碼 已經(jīng)被廣泛應(yīng)用，它們 分別為：讀 ROM(代碼 0x33H)、 匹配 ROM(代碼 0x55H)、 跳過 ROM(代碼 0xCCH)、搜索 ROM(代碼0xFOH) 和告警搜索 (代碼 0xECH)命令； DS18B20 內(nèi)部的 存儲(chǔ)器操作命令為：寫暫存存儲(chǔ)器 (代碼 0X4EH)、讀暫存 存儲(chǔ)器 (代碼 0xBEH)、 復(fù)制暫存存儲(chǔ)器 (代碼0x48H)、 溫度變換 (代碼 0x44H)、 重新調(diào)出 EERAM(代碼 0xB8H)以及讀電源供電方式 (代碼 0xB4H)命令。 （ 4） NSS–從器件使能信號(hào)，由主器件控制 ， 有的 IC 會(huì)標(biāo)注為 CS(Chip select)。 nRF24L01 與單片機(jī)的通信 如前面所述， Nrf24l01 模塊是采用 SPI 總線技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在模塊和 AT89C52間的傳輸，也是微處理器控制該模塊的關(guān)鍵。 圖 16 RS232 電平轉(zhuǎn)換電路 其對(duì)應(yīng)的引腳圖如下表 41。 用 MSComm 控件在上位機(jī)上進(jìn)行串口通信的一般步驟如下。 上位機(jī)與單片機(jī)的通信 串口通信簡(jiǎn)介 本系統(tǒng)中采用 VB 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的在 PC 機(jī)端顯示。本設(shè)計(jì)上位機(jī)軟件采用 編寫。硬件電路與下位機(jī)部分的無線發(fā)送模塊相同，以保證有相同的配置參數(shù)，便于理解也便于編程。 第 19 頁(yè) SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH)。 CE，芯片的模式控制線。模塊中nRF24L01 和 89C52 P1 口連接（如圖 12），單片機(jī)接 的晶振 工作，低速的單片機(jī)就能夠很好地控制高速收發(fā)的射頻芯片，硬件結(jié)構(gòu)如圖 12 所示。 //在第一個(gè)數(shù)碼管上顯示 i=t%100/10。硬件電路圖圖 10 如下。這種 4 位一體的 LED 數(shù)碼管在內(nèi)部已經(jīng)將相同的筆畫連在一起了，用戶的接口就是 8 個(gè)筆畫，四個(gè)公共端需要使用動(dòng)態(tài)掃描技術(shù)來分時(shí)顯示，用單片機(jī)的一個(gè)端口將 DS18B20 的數(shù)據(jù)通過 LED顯示即可。//讀低 8 位 b=tempread()。 該傳感器采集溫度流程圖圖 9。在本系統(tǒng)中溫度傳感器輸出腳 I/O 直接與單片機(jī)的 相連，采用 +5V 電源供電。而各位數(shù)碼管的共陰極由AT89C51 的 P2 口控制 ,實(shí)現(xiàn) 8 位數(shù)碼管的位輸出控制。 本設(shè)計(jì)采用了 3 位數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示。 Nrf24l01 無線收發(fā)模塊如圖 6。這種模式一般要占用數(shù)條數(shù)據(jù) /控制線，限制了單片機(jī)功能的擴(kuò)展。 C~+125176。 復(fù)位電路是保 證本 系統(tǒng)中 硬件 電路穩(wěn)定可靠工作必不可少的一部分，復(fù)位電路的第一功能是上電復(fù)位 。微控制器主要控制各個(gè)外圍模塊，并與其 通信。 XTAL2，來自反向振蕩器的輸出。 第 4 頁(yè) 表 11 P3 口引腳功能表 口管腳 備選功能 RXD（串行數(shù)據(jù)輸入口） TXD（串行數(shù)據(jù)輸出口） /INT0（外部中斷口 0） /INT1（外部中斷口 1） T0（計(jì)時(shí)器 0 外部輸入端） T1（計(jì)時(shí)器 1 外部輸入端） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通端） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通端） 獨(dú)立功能接口： RST，復(fù)位輸入。 單片機(jī)的引腳介紹 第 3 頁(yè) ① AT89C52 的引腳圖如圖 2 所示 。 第 2 頁(yè) 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 本設(shè)計(jì)采用 AT89C52 作為主控 CPU，外加 DS18B20 溫度采集模塊、 nRF24L0l無線收發(fā)模塊和數(shù)碼顯示模塊組成整個(gè)系統(tǒng)，如下圖 1 所示。本系統(tǒng)采用先進(jìn)的發(fā)射 /接收和溫度采集設(shè)備，便于安裝，工作穩(wěn)定性高， 可以遠(yuǎn)距離測(cè)量溫度，易于集成化、智能化，在工農(nóng)業(yè)測(cè)控系統(tǒng) 中有著廣泛的應(yīng)用 前景。 LED display。 20xx 屆 本 科生畢業(yè)論文 存檔編號(hào) 畢業(yè)論文 (設(shè)計(jì) ) 論文（設(shè)計(jì)）題目 基于單片機(jī)的無線溫度測(cè)量系統(tǒng) English Topic The wireless temperature measurement system based on single chip microputer 系 別 物理與電子工程學(xué)院 專 業(yè) 自 動(dòng) 化 班 級(jí) 學(xué) 生 指導(dǎo)教師 20xx 年 5 月 15 日 基于單片機(jī)的無線溫度測(cè)量系統(tǒng) 摘要 ： 溫度檢測(cè)在日常生活、工作和工程實(shí)踐中具有重要的應(yīng)用。 NRF24L01。 無線溫度測(cè)量設(shè)備被廣泛應(yīng)用于運(yùn)動(dòng)物體、不方便假設(shè)線路場(chǎng)所以及危險(xiǎn)，有毒，有害等場(chǎng)所的溫度測(cè)量。溫度數(shù)據(jù)的傳輸將會(huì)采用低功耗發(fā)射與接收模塊 nRF24L01，它在測(cè)量點(diǎn)接收單片機(jī) 的傳感器數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)以無線方式傳輸出去，接收部分通過接收模塊（同樣是 nRF24L01）接收數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)字濾波，然后再將接收到的數(shù)據(jù)以異步串行通信方式上傳給上位機(jī)。下面簡(jiǎn)單介紹該芯片。 P3 口也可作為 AT89C51 的一些特殊功能口，如下表 11 所示。 XTAL1，反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 系統(tǒng)工作原理簡(jiǎn)介 溫度傳感器 DS18B20 主要完成溫度的測(cè)量， DS18B20 根據(jù)環(huán)境溫度情況，依據(jù)其內(nèi)部的工作原理，將周圍的溫度模擬量轉(zhuǎn)換數(shù)字量通過 1wire 總線輸出給單片機(jī)微控制器。 就是利用它把電路恢復(fù)到起始狀態(tài) ， 它的作用如下。 DS18B20 具有獨(dú)特的單線接口方式，測(cè)量溫度范圍為 55176。 目前大多數(shù)傳感器系統(tǒng)都采用放大 傳輸 數(shù)模轉(zhuǎn)換這種處理模式。通過 nRF24L01 模塊接收發(fā)送端發(fā)出的溫度信息，當(dāng)數(shù)據(jù)接收完成后產(chǎn)生接收完成中斷信號(hào)，單片機(jī)確認(rèn)有中斷信息后讀取 nRF24L01 接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)包協(xié)議將接收到的信息通過數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描方式顯示當(dāng)前溫度。 LED 顯示 數(shù)碼管顯示是一個(gè)系統(tǒng)工程中必不可少的人機(jī)交互環(huán)節(jié)，因此關(guān)于數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)也就是系統(tǒng)工程中的一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。它將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)段線相應(yīng)地并接在一起，并接到 AT89C52 的 P0 口，由 P0 口控制字段輸出。測(cè)量范圍從 55 攝氏度到 +125 攝氏度，擁有可以選擇的 9 到 12 位溫度數(shù)據(jù)分辨率，可以工作在寄生電源模式，硬件配置十分簡(jiǎn)捷方便。 C/LSB 形式表達(dá)，經(jīng) DS18B20 轉(zhuǎn)化后得到的 12位數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在 DS18B20 的兩個(gè) 8 比特的 RAM 中，這樣得到的數(shù)據(jù)中二進(jìn)制的前面 5 位就是符號(hào)位，這時(shí)如果測(cè)得的溫度大于 0，這 5 位二進(jìn)制數(shù)據(jù)全為 0，只要將測(cè)到的數(shù)值乘于 即可得到實(shí)際溫度；再比如，如果測(cè)定的外界溫度小于0，這 5 位二進(jìn)制數(shù)據(jù)將全為 1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加 1 再乘于 即可得到實(shí)際溫度。 a=tempread()。 } LED 數(shù)碼顯示模塊 數(shù)碼管顯示模塊采用四合一共陰 LED 數(shù)碼管。 由于本設(shè)計(jì)顯示溫度精確到一位小數(shù)，故這個(gè)四合一數(shù)碼管只用最低三位，最低位顯示小數(shù)位，次地位顯示個(gè)位，然后是十位，如 ，就表示攝氏溫度 度。 //除以 100 得到商，為溫度的十位 display(2,i)。芯片采用了增強(qiáng)式 ShockBurst 技術(shù)，就是說輸出功率和通信頻道可通過設(shè)置軟件程序進(jìn)任意行配置。無線通信過程中 MCU 主要是通過 IRQ 與 NRF24L01 進(jìn)行通信。 SCK=0。 } 第 20 頁(yè) 3 上位機(jī)部分介紹 無線接收模塊 上位機(jī)上的接收模塊依然是采用硬件配置相同的 nRF24L01。 } 上位機(jī)上的數(shù)據(jù)顯示 PC 機(jī)顯示外圍設(shè)備的方法很多，常用的軟件有 Windows 自帶的 VB、組態(tài)軟件、 Matlab 等。下面就這些通信分部分做闡述。 PC 機(jī)側(cè)在通過響應(yīng) OnComm 事件后就能在事件的處理程序中將數(shù)據(jù)接收、處理再送文本框顯示，同時(shí)保存在設(shè)定的文件中，甚至上傳至網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享。 設(shè)計(jì)中的 RS232 接口電路如圖 16 所示。 在構(gòu)建好自己的溫度顯示終端時(shí)就可以等待下位機(jī)與 PC 的通信 ,并最終實(shí)現(xiàn)溫度的在線檢測(cè)。 （ 1） MOSI–主器件 (2) MISO–主器件數(shù)據(jù)輸入，從器件 （ 3） SCLK–由主器件產(chǎn)生 。 該 系統(tǒng) 中會(huì) 以 ROM 命令和存儲(chǔ)器命令 兩種 形式 完成 對(duì) DS18B20 操作。指令即可。首先，用程序編程軟件驗(yàn)證系統(tǒng)中子程序的正確可行；其次，去驗(yàn)證整體程序的可行性；再講子程序與硬件電路結(jié)合驗(yàn)證系統(tǒng)某個(gè)模塊的可行性與正確性；最后，將 所有模塊結(jié)合實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)所有的功能。 case 1:i=0x0d。 P2=i。 //100 取余再除以 10 得到商，位溫度的個(gè)位 display(1,i+10)。 圖 19 無線發(fā)送接收調(diào)試結(jié)果圖 第 31 頁(yè) 6 總結(jié) 本論文題目是無線溫度采集系統(tǒng)，本系統(tǒng)總共涉及一下相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。對(duì)這樣的系統(tǒng)進(jìn)行微型化、集成化，并最終實(shí)現(xiàn)商業(yè)化，將會(huì)促進(jìn)這個(gè)系統(tǒng)的完美升級(jí)，激發(fā)相關(guān)配套系統(tǒng)的研發(fā)。 //**************NRF24L01 端口定義 *********************** sbit MISO =P1^4。 void delay(uint z) { uint x