【正文】 al production, gives the principle diagram of the system hardware and software flow chart. This design module measurement precision, expansion easier, to have the certain reference value. Design wiring simple, pact structure, small volume, convenient expansion in a certain distance wireless detection, in a large warehouse, factory, intelligent building and other areas of temperature in detecting have broad application prospects. Keywords: DS18B20 STC89C52 nRF905 wireless transceiver module 第一章 緒論 研究背景與意義 隨著社會的發(fā)展、科技的進步以及人們生活水平的逐步提高，現(xiàn)如今自動化、信息化程度越來越高，單片機和傳感器的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣。 系統(tǒng)總體框圖 系統(tǒng)的設(shè)計框圖如圖 1 所示： 第一模塊 溫度采集 溫度顯示 發(fā)送溫度數(shù)據(jù) 接收溫度數(shù)據(jù) 第二模塊 顯示溫度數(shù)據(jù) 圖 1 系統(tǒng)框圖 系統(tǒng)硬件構(gòu)成 系統(tǒng)硬件方面主要由單片機最小系統(tǒng)，溫度傳感器 DS18B20， 4 位共陽極數(shù)碼管，還有 nRF905 無線收發(fā)模塊組成，目的在于實現(xiàn)溫度的準確檢測和無線收發(fā)所檢測的溫度數(shù)據(jù)。一 般在設(shè)計單片機最小系統(tǒng)時，大多會加上流水燈和獨立鍵盤的設(shè)計，但是在我的畢業(yè)設(shè)計中把這些部分作了改進。 第四章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 程序設(shè)計思路 程序設(shè)計使用的軟件是是美國 Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng) Keil C51。 無線發(fā)送流程圖如圖 16 所示： N N N 圖 16 無線發(fā)送流程圖 初始化 nRF905，將接收點的地址和要發(fā)送的有效數(shù)據(jù)將通過 SPI 接口傳送給 nRF905。 調(diào)試結(jié)果 經(jīng)過不斷認真的調(diào)試過程，且電路的設(shè)計也沒有任何問題，最后電路板終于能夠完全實現(xiàn)預(yù)先設(shè)計的所有功能。 同時感謝對我?guī)椭^的同學(xué)們，謝謝你們對我的幫助和支持，讓我感受到同學(xué)的友誼。 uchar flag。 // presence 0 繼續(xù)下一步 delay 45 。0x01。_nop_ 。 //溫度高 8 位 ow_reset 。 dotl display[0]%10。 MOSI bit datamp。 _nop_ 。 CSN 1。 //time must be 650us void nRF905Init void CSN 1。 delay 100 。 unsigned char Rxbuf[4] 0x00,0x00,0x00,0x00 。i++ delay 10 。 _nop_ 。j 4。i++ Spiwrite Rfconfig[i] 。 // Spi disable SCK 0。void main nRF905Init 。m 100。 return 1。 discan dis_can[3k]。 CSN 0。 CSN 0。 for i 0。i++ _nop_ 。 ///////////////////////////////////////////////////// sbit AM P3^3。 ini_system 。 void setmode PWR 1。 delay 50 。 Spiwrite 0xe7 。//負溫度時最高位顯示 flag3 0。 display[4] temp_data[0]amp。 //總線復(fù)位 write_byte 0xCC 。 value 1。_nop_ 。 // delay 50 。 //uchar Txbuf[4]。 ③當程序很多很復(fù)雜時，應(yīng)該寫一個模塊就調(diào)試一個，這樣下來會輕 松的解決各個問題，而不像你一次性全寫完，錯了之后再來調(diào)就很復(fù)雜了。 在電路板的設(shè)計過程中要盡量在底層布線，同樣是因為孔內(nèi)沒有加銅的原因，如果是頂層走線，就需要 在頂層焊接，而頂層焊接時遇到像數(shù)碼管之類的器件的管腳很難在正面焊接，即使焊接也很容易出現(xiàn)虛焊現(xiàn)象，導(dǎo)致接觸不良。 設(shè)計的數(shù)據(jù)采集模塊具體流程圖 15 所示： 負值 正值 圖 15 數(shù)據(jù)采集流程圖 溫度采集時是，首先將 DS18B20 進行初始化設(shè)置，然后才能進行后面的操作。 無線收發(fā)模塊設(shè)計 無線收發(fā)模塊的功能實現(xiàn)主要是用 nRF905 無線收發(fā)模塊實現(xiàn)的 1． nRF905 接口電路和管腳說明 [9] 圖 11 nRF905 管腳圖 （ 1） VCC 為電源接入端，一般接入的電壓在 之間，不能超過 ，不然很容易將模塊燒壞，建議使用 （ 2） TX_EN 為數(shù)字輸入端口，當 TX_EN 置 1 時為 TX 輸入模式，當 TX_EN 置0 時為 RX 輸入模式 （ 3） TRX_CE 也是數(shù)字輸入端，它控制使能芯片的發(fā)射和接收 （ 4） PWR_UP 是給芯片上電的數(shù)字輸入端口 （ 5） uCLK 為時鐘輸出端口，此管腳在使用過程中一般廢棄不用 （ 6） CD 數(shù)字輸出端進行載波檢測 （ 7） AM 數(shù) 字輸出端進行地址匹配 （ 8） DR 數(shù)字輸出端，接收和發(fā)送數(shù)據(jù)完成 （ 9） MISO 和 MOSI 分別為 SPI 輸出輸入端口 （ 10） SCK 和 CSN 分別為 SPI 的時鐘和使能端口 （ 11） 13 和 14 管腳為相同的二個接地端口 . 2． nRF905 無線收發(fā)模塊設(shè)計 該模塊的設(shè)計中使用到了 AMS1117 芯片，目的是將上電端口輸入的 5V 電壓轉(zhuǎn)換成適合 nRF905 模塊使用的 工作電壓，轉(zhuǎn)換電路中由于使用的是AMS1117 芯片，所以設(shè)計簡單許多，只需要在芯片的輸入端和接地端之間，輸出端和接地端之間分別并聯(lián)上一個普通電容和一個極性 電容即可，電路設(shè)計如圖12 所示： 圖 12 AMS1117 變壓電路 芯片 AMS1117 輸出的電壓與無線收發(fā)模塊的 VCC 口連接， PWR_UP， TX_EN，TRX_CE， MISO， MOSI， SCK， CSN 分別對應(yīng)單片機的 ， ， ， ， ， 端口， AM， DR， CD 分別對應(yīng)單片機的 ， ， 端口，uCLK 端口廢棄不用，最后的兩個 GND 端口全部接地，這樣就組成了 nRF905 的無線控制模塊。需要指出且注意的是，單片機在系統(tǒng)設(shè)計時，管腳 EA 要始終接高電平。 第二章 系統(tǒng)方案論證與選擇 系統(tǒng)總體方案描述 系統(tǒng)設(shè)計分為 2 個部分，第一個部分實現(xiàn)溫度的檢測、顯示和發(fā)送，第二個部分為數(shù)據(jù)的接收和顯示。設(shè)計中還加入了 nRF905 無線收發(fā)模塊，可以實現(xiàn)一定距離的溫度數(shù)據(jù)傳輸，使得設(shè)計模塊可以進行遠距離的檢測和控制。為保持日常工作的順利進行，首要任務(wù)是加強倉庫的溫度檢 測。電源電路如圖 2 所示。 最小系統(tǒng)的主體 STC89C52 如圖 6 所示： 圖 6 STC89C52 管腳接線圖 數(shù)據(jù)顯示模塊設(shè)計 數(shù)據(jù)顯示電路使用的是 SMA410364 型號的 4 位共陽極數(shù)碼管，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖如下面圖 7 所示： 圖 7 數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 該數(shù)碼管共有 12 個管腳，其中 11， 7， 4， 2， 1， 10， 5， 3 管腳分別對應(yīng)數(shù)碼管的 A,B,C,D,E,F,G,DP 段選位，與單片機的 P0 口連接，對應(yīng)單片機的 口，用來控制數(shù)碼管顯示數(shù)值大小， 6， 8， 9， 12 管腳控制數(shù)碼管的位選，分別與單片機的 口連接，通過單片機指令選擇需要顯示數(shù)據(jù)的數(shù)碼管位。設(shè)計程序時，一般先給寄存器配置參數(shù)，通過 SPI 口想配置寄存器讀寫配置信息。 無線接收流程圖如圖 17 所示： N N N 圖 17 無線接收流程圖 首先，將 TRXCE 置為高， TXEN 置為低， nRF905 進入接收模式，然后不斷監(jiān)測有無信號，等待接收；當 nRF905 檢測到有和接收頻率相同的載波時，其載波檢測引腳 CD 置為高電平；此后，當 nRF905 接收到相匹配的地址時，地址匹配引腳 AM 置為高電平；在這之后，當 nRF905 接收完畢一個有效的數(shù)據(jù)包 CRC 校驗正確 時， nRF905 將去掉前導(dǎo)碼、地址和 CRC 位，同時將數(shù)據(jù)準備就緒引腳 DR置為高電平，并用單