【正文】 太少，顯的亮度不足。如果 DIR=“ 0” OE=“ 0”則 B1 輸入 A1 輸出，其它類同。輸出功率頻道選擇和協(xié)議的設(shè)置可以通過 SPI 接口進(jìn)行設(shè)置。若發(fā)送堆棧中無數(shù)據(jù)且 CE 為高，則進(jìn)入空閑模式 2。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求編制設(shè)計方案，對功能意義測試。通過顯示數(shù)據(jù)與實際數(shù)據(jù)對比的方式來檢測系統(tǒng)的功能。本系統(tǒng)基于 NFR24L01無線收發(fā)模塊的設(shè)計成功完 成。此次設(shè)計中學(xué)到了很多很多東西，這是最重要的。對于 PROTEUS 這款軟件，也能熟練掌握電路設(shè)計仿真。在最初的設(shè)計中，發(fā)揮“三個臭皮匠，頂個諸葛亮”的作用，相互學(xué)習(xí)、相互討論、研究，完成了最初的設(shè)想。與此同時記錄下實時的溫度。則使用軟件仿真的方式進(jìn)行系統(tǒng)測試。當(dāng)接收方檢測到有效的地址和 CRC 時，就將數(shù)據(jù)包存儲在RX FIFO 中，同時中斷標(biāo)志位 RX_DR 置高， IRQ 變低，產(chǎn)生中斷，通知 MCU 去取數(shù)據(jù)。實物圖如圖 所示。 第 19 腳 OE，使能端，若該腳為“ 1” A/B 端的信號將不導(dǎo)通，只有為“ 0”時 A/B 端才被啟用，該腳也就是起到開關(guān)的作用。 為了便于控制數(shù)碼管的顯示，在應(yīng)用數(shù)碼管顯示電路時通常也會用到一些驅(qū)動器，常用的驅(qū)動 器是 74HC245 芯片。靜態(tài)驅(qū)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機(jī)的 I/O 端口進(jìn)行驅(qū)動，或者使用如 BCD 碼二 十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動。這種筆畫式的七段顯示器能顯示的字符較少，字符的形狀有些失真，但控制簡單，使用方便，它可以顯示從 1 到 9的數(shù)字。硬件電路的簡單必須在軟件程序進(jìn)行補(bǔ)償才能夠完成任務(wù) ，其結(jié)構(gòu)如圖 所示。 圖 蜂鳴器驅(qū)動電路圖 溫度檢測電路設(shè)計 DS18B20 的溫度檢測與數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)輸出全集成于一個芯片之上，從而抗干擾力更強(qiáng)。有兩種基本形式的復(fù)位方法是上電復(fù)位和開關(guān)復(fù)位。復(fù)位電路采用按鍵復(fù)位，這種方法簡單且用以實現(xiàn)。本電路選用的晶振是 12M，因為本電路是給時間電路使用， 12M 晶振比較好計算時間。單片機(jī)的最小系統(tǒng)應(yīng)該包括單片機(jī)、時鐘電路、復(fù)位電路和輸入 /輸出設(shè)備。 nRF24L01_TxPacket(TxBuf)。 TxBuf[1]=temp2。 temperature = ((tempH*256)+tempL)*。 DS18B20_Write(0xCC)。 if(DQ==1) { temp=temp | 0x80。i0。對 NRF24L01 寄存器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化。NRF24L01 無線收發(fā)模塊也需要非常復(fù)雜的時序控制。 主函數(shù)是系統(tǒng)的開始，軟件系統(tǒng)的入口就是主函數(shù)。 系統(tǒng)控制流程 系統(tǒng)控制流程圖如下： 圖 軟件流程圖 有 無 完成 開始 初始化 未完成 溫度信號 單片機(jī) 無線 發(fā)送 模塊 單片機(jī) LED 數(shù)模管顯示 是否有數(shù)據(jù) 基于 51 單片機(jī)的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 12 第 5 章 系統(tǒng)實現(xiàn) 軟件實現(xiàn) 主函數(shù)模塊功能介紹 日常生活中，要完成一件復(fù)雜的功能，我們總是習(xí)慣把“大功能”分解為多個“小功能”以實現(xiàn)。 無線模塊溫度檢測電路主要是對溫度進(jìn)行實時監(jiān)控的電路，電路相對較為簡單。溫度顯示電路使用單片機(jī)控制 NRF24L01 模 塊和 LED數(shù)碼管。兩個系統(tǒng)相互獨立，又相互依存。系統(tǒng)功能上分為發(fā)送端和接受端兩部分，發(fā)送端主要功能是負(fù)責(zé)收集傳感器得到的信號，在單片機(jī)處理后，通過 NRF24L01 發(fā)送到接收端。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。保證了系統(tǒng)的人性化和科學(xué)化。工作于 GHz～ GHz ISM 頻段。 基于 51 單片機(jī)的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 7 第 3 章 系統(tǒng)分析 構(gòu)架概述 功能構(gòu)架 根據(jù)需求調(diào)研結(jié)果確定本系統(tǒng)主要包括以下功能模塊，如圖 所示。在顯示溫度的過程中會使用顯示電路，此電路對于顯示的要求比較高，所以此電路使用了 LED數(shù)碼管顯示電路，此電路的優(yōu)點是成本低，控制簡單，占用資源少。單片機(jī)的最小系統(tǒng)就是讓單片機(jī)能正常工作并發(fā)揮其功能時所必須的組成部分也可理解為是用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。 本設(shè)計使用單片機(jī)作為核心進(jìn)行控制。傳統(tǒng)的溫度采集方法不僅費時費力，而且精度差，單片機(jī)的出現(xiàn)使得溫度的采集和數(shù)據(jù)處理問題能夠得到很好的解決。為讀寫以及溫度轉(zhuǎn)換可以從數(shù)據(jù)線本身獲得能量，不需要外接電源。封裝后的 DS18B20 可用于電纜溝測溫，高爐水循環(huán)測溫，鍋爐測溫，機(jī)房測溫，農(nóng)業(yè)大棚測溫，潔凈室測溫，彈藥庫測溫等各種非極限溫度場合。發(fā)送部分以單片機(jī) STC89C52 為核心，使用溫度轉(zhuǎn)換芯片 DS18B20 實時采集溫度并通過 NRF24N01 將采集的溫度無線傳送給接收部分 ，然后在數(shù)碼管上顯示，通過蜂鳴器實現(xiàn)對溫度過高或過低進(jìn)行報警。芯片外部有許多供擴(kuò)展用的三總線及并行、串行輸入 /輸出管腳，很容易構(gòu)成各種規(guī)模的計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。凡是布線繁雜或不允許布線的場合都希望能通過無線方案來解決。由于廠房大、需要傳輸數(shù)據(jù)多，使用傳統(tǒng)的有線數(shù)據(jù)傳輸方式就需要鋪設(shè)很多很長的通訊線，浪費資源，占用空間，可操作性差，出現(xiàn)錯誤換線困難。因此設(shè)計一種低功耗，小成本，易使用的無線測溫系統(tǒng)就顯得很有意義。在日常生活中有許多時候我們都離不開溫度的測量。本次設(shè)計能實現(xiàn)對溫度的遠(yuǎn)程檢 測。而且大棚和糧倉占地面積大，檢測目標(biāo)分散，測點較多，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)不能滿足當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。芯片本身是按工業(yè)測控環(huán)境要求設(shè)計的，內(nèi)部布線很短，其抗 工業(yè)噪音性能優(yōu)于一般通用的 CPU。單片機(jī)的尋址能力也已突破 64KB的限制，有的已可達(dá)到 1MB和 16MB，片內(nèi)的 ROM 容量可達(dá) 62MB， RAM 容量則可達(dá) 2MB。擁有 Shock Burst 和 Enhanced Shock Burst 兩種數(shù)據(jù)傳輸模式。華氏相當(dāng)于是 67 華氏度 到 257華氏度 10 攝氏度 至 +85 攝氏度 范圍內(nèi)精度為177。它的用途很多，包括空調(diào)環(huán)境控制，感測建筑物內(nèi)溫設(shè)備或機(jī)器，并進(jìn)行過程監(jiān)測和控制。因此對數(shù)據(jù)采集的精度和采用的控制方法也不相同。 基于 51 單片機(jī)的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 5 第 2 章 關(guān)鍵技術(shù)介紹 單片機(jī)最小系統(tǒng)介紹 單片機(jī)最小系統(tǒng)即是單片機(jī)運行的最基本電路，最小系統(tǒng)中的組成缺一不可。 開源軟件無線電 技術(shù)對無線電的行業(yè)影響頗深，無線收發(fā)模塊也不例外。數(shù) 基于 51 單片機(jī)的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 6 碼管實際上是由七個發(fā)光管組成 8 字形構(gòu)成的，加上小數(shù)點就是 8 個。時鐘電路也是單片機(jī)系統(tǒng)運行的必須器件之一，本系統(tǒng)選用了 12M 的晶振，主要系統(tǒng)是通信系統(tǒng)，故選用 12M 的晶振，以方便通信。其中輸出功率和通信頻道可通過程序進(jìn)行配置。兩部分由各自的單片機(jī)進(jìn)行控制，各自獨立運行，互不影響?？臻e模式下， CPU 停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷 繼續(xù)工作。保證了系統(tǒng)的安全性。 溫度檢測電路主要是由單片機(jī)最小系統(tǒng)、電源電路、 NRF24L01 模塊和溫度檢測電路。電路中溫度檢測模塊單片機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送給顯示模塊單片機(jī)即可實現(xiàn)無線模塊的數(shù)據(jù)發(fā)送。本系統(tǒng)在單片機(jī)最小系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加相應(yīng)的電源電路、檢測電路和無線收發(fā)模塊就完成電路設(shè)計。比如有個“做菜”程序 ，那么“做菜”這個過程就是“主函數(shù)”。 發(fā)送程序功能介紹 發(fā)送程序主要根據(jù)硬件電路進(jìn)行的劃分，發(fā)送程序中包含了各個不同的函數(shù)。硬件電路的簡單必然導(dǎo)致軟件控制的繁瑣。以此保證系統(tǒng)能夠準(zhǔn)確無誤的運行。 _nop_()。 } return(temp)。 //等待 500us 轉(zhuǎn)換時間 tem18b202 = DS18B20_Reset()。 基于 51 單片機(jī)的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 15 temp1 = tempp/1000。 } //*********************************主函數(shù) *********************************** void main(void) { init_NRF24L01() 。//clear RX_DR or TX_DS or MAX_RT interrupt } 基于 51 單片機(jī)的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 16 } 硬件實現(xiàn) 單片機(jī)接口及功能介紹 單片微控制器簡稱單片機(jī)，是一塊集成了 CPU 中央處理器、 ROM 程序存儲器、定時器 /計數(shù)器、 RAM 數(shù)據(jù)存儲器和多種功能的 I/O 輸入 /輸出接口等的一臺微型計算機(jī)。 晶振電路設(shè)計 時鐘電路是為系統(tǒng)提供時鐘脈沖的，是系統(tǒng) 電路中必不可少的一部分。電容 C7 和 C外部晶振和單片機(jī)內(nèi)部的放大器一起構(gòu)成了自激震蕩電路。復(fù)位電路成為電路的必要作用就顯現(xiàn)出來。在一般情況下，只要 RESET 引腳保持 10ms以上的高電平，就可以使單片機(jī)復(fù)位，重置為經(jīng)典的值 。 DS18B20 共有三種形態(tài)的存儲器資源，它們分別是： ROM 只讀存儲器，用于存放 DS18B20ID 編碼，其前 8 位是單線系列編碼（ DS18B20 的編碼是 19H），后面 48 位是芯片唯一的序列號 ，最后 8 位是以上 56 的位的 CRC 碼（冗余校驗）。 與 LCD 液晶顯示器相比，數(shù)碼管雖沒有液晶顯示器那樣的顯示效果，也沒有液晶顯示器做圖形界面具有人機(jī)交互美觀的特點。利用這一工作原理可以將單片機(jī)中的數(shù)據(jù)在 LED數(shù)碼管上顯示出來。每個數(shù)碼管的各相同的顯示位都連接在一起，每個數(shù)碼管的公共端都分別引出。 另外，也可以使用 74HC244 等其他電路， 74HC244 比 74HC245 多了鎖存器，實物圖如圖 所示。 數(shù)碼管的驅(qū)動總電路如圖 所示。如果收到應(yīng)答，則認(rèn)為此次通信成功，TX_DS 置高，同時 TX_PLD 從 TX FIFO 中清除 。 （ 2） NRF24L01 應(yīng)用領(lǐng)域 ● 無線鼠標(biāo) 鍵盤 游戲機(jī)操縱桿 ● 無線門禁 ● 無線數(shù)據(jù)通訊 ● 安防系統(tǒng) 基于 51 單片機(jī)的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 23 ● 遙控裝置 ● 遙感勘測 ● 智能運動設(shè)備 ● 工業(yè)傳感器 ● 玩具 （ 3） NRF24L01 性能參數(shù) ◆ 小體積， QFN20 4x4mm封裝 ◆ 寬電壓工作范圍， ~，輸入引腳可承受 5V 電壓輸入 ◆ 工作溫度范圍， 40℃～ +80℃ ◆ 工作頻率范圍， ～ ◆ 發(fā)射功率可選擇為 0dBm、 6dBm、 12dBm和 18dBm ◆ 數(shù)據(jù)傳輸速率支持 1Mbps、 2Mbps[2] ◆ 低功耗設(shè)計，接收時工作電流 ， 0dBm 功率發(fā)射時 ，掉電模式時僅為 900nA ◆ 126 個通訊通道， 6 個數(shù)據(jù)通道，滿足多點通訊和調(diào)頻需要 ◆ 增強(qiáng)型“ ShockBurst”工作模式，硬件的 CRC 校驗和點對多點的地址控制 ◆ 數(shù)據(jù)包每次可傳輸 1～ 32Byte 的數(shù)據(jù) ◆ 4 線 SPI 通訊端口，通訊速率最高可達(dá) 8Mbps，適合與各種 MCU 連接，編程簡單 ◆ 可通過軟件設(shè)置工作頻率、通訊地址、傳輸速率和數(shù)據(jù)包長度 ◆ MCU 可通過 IRQ 引腳快判斷是否完成數(shù)據(jù)接收和數(shù)據(jù)發(fā)送 基于 51 單片機(jī)的無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計 24 第 6 章 系統(tǒng)測試 系統(tǒng)測試是檢測系統(tǒng)功能的重要組成部分，基本的檢測后對系統(tǒng)有基本的要求后，要對系統(tǒng)的功能進(jìn)行全面的驗證。我實際中使用的單片機(jī)為 STC89C52 單片機(jī) 。此次測試中忽略不計。程序編寫中，由于思路不清晰，開始時遇到了很多的問題 ，經(jīng)過靜下心來思考，理清了思路，終于能