【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 4所示，AT89S52單片機(jī)內(nèi)部有個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益的反相放大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體及電容一起構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。電容C1和C2取值范圍為2050pF，其電容值對(duì)振蕩頻率有微調(diào)作用，通常取30pF左右。由于AT89S52內(nèi)部的定時(shí)器時(shí)鐘源直接來自外部晶振的1/12分頻（本設(shè)計(jì)采用這種方案），因此為了提高測(cè)量分辨能力以及保證指令周期盡可能短，本設(shè)計(jì)采用12MHz晶振。這樣單片機(jī)內(nèi)部定時(shí)器的時(shí)鐘頻率正好是1us。圖35 溫度測(cè)量模塊見上圖，可知溫度測(cè)量模塊采用的是溫度傳感器DS18B20進(jìn)行測(cè)溫的。溫度傳感器DS18B20是可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)據(jù)總線上連接上多個(gè)傳感器進(jìn)行測(cè)溫?？梢怨?jié)約單片機(jī)的I/O口，但是會(huì)相對(duì)增加測(cè)溫的時(shí)間。本設(shè)計(jì)因?yàn)镮/O口短缺，所以只能采用這種方式連接。DS18B20溫度傳感器提供9至12位的攝氏溫度測(cè)量，并且數(shù)據(jù)采用單總線信息交換方式進(jìn)行。 DS18B20 或從 DS18B20 ，因此按照定義只需要一條數(shù)據(jù)線（和地線）與中央微處理器AT89S52進(jìn)行通信。它的測(cè)溫范圍從55 176。 C到 +125 176。 C，其中從10 176。 C至+85 176。 176。 C 。滿足分辨力的要求。 報(bào)警模塊圖36 報(bào)警模塊如圖36所示報(bào)警模塊由兩部分組成，分別為聲音報(bào)警和光報(bào)警。聲音報(bào)警是一個(gè)φ12直流蜂鳴器BUZZER和一個(gè)PNP三極管（Q5）9012組成。蜂鳴器可以由直流5V直接驅(qū)動(dòng)。，蜂鳴器與與三極管相接引腳電壓為5V，蜂鳴器鳴響。，與聲音報(bào)警裝置成并聯(lián)模式，當(dāng)蜂鳴器被導(dǎo)通時(shí)，同樣二極管被導(dǎo)通，發(fā)光。 鍵盤控制模塊圖37 鍵盤控制模塊鍵盤輸入電路采用的是32矩陣式鍵盤，如上圖所示。在AT89S52控制的室內(nèi)溫度控制系統(tǒng)中，由于需要實(shí)現(xiàn)恒定溫度現(xiàn)場(chǎng)可調(diào)，所以需要6個(gè)功能按鍵，按鍵功能如下：k1：溫度加操作；k2：溫度減操作；k3：溫度調(diào)節(jié)游標(biāo)左移操作；k5：切換溫度顯示與溫度設(shè)定值調(diào)整界面操作；k6：將修改完的溫度值確認(rèn)并送出操作k7：溫度調(diào)節(jié)游標(biāo)右移操作；按鍵連接方式是把AT89S52中的I/，把I/、。+5V電源。 數(shù)碼管顯示模塊圖38 數(shù)碼管顯示模塊于靜態(tài)顯示時(shí)，若位數(shù)增多，靜態(tài)顯示方式很難適應(yīng)，所以采用動(dòng)態(tài)顯示方式。數(shù)碼管顯示電路主要是由4個(gè)共陰極數(shù)碼管組成，4個(gè)驅(qū)動(dòng)三極管NPN 9013。實(shí)際仿真與應(yīng)用中，本設(shè)計(jì)將使用一個(gè)共陰極4位8段數(shù)碼管如下圖所示。圖39 共陰極4位8段數(shù)碼管數(shù)碼管的6/12號(hào)引腳與三極管的集電極C端相連，1~，串聯(lián)上一個(gè)510Ω9的電阻排。，串聯(lián)上一個(gè)1000Ω9的電阻排，并且每個(gè)I/O串聯(lián)一個(gè)100Ω的電阻。電阻排的目的主要有2個(gè)，第一是增加單片機(jī)的電流，是其能夠驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管使其點(diǎn)亮；第二是在I/O閑置時(shí)能夠使其變成一個(gè)高阻態(tài)，不影響后續(xù)操作。 無線傳輸模塊圖310 無線傳輸模塊(1) 433Mhz 開放ISM 頻段免許可證使用(2) 最高工作速率50kbps，高效GFSK調(diào)制，抗干擾能力強(qiáng)，特別適合工業(yè)控制場(chǎng)合(3) 125 頻道，滿足多點(diǎn)通信和跳頻通信需要(4) 內(nèi)置硬件CRC 檢錯(cuò)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信地址控制(5) 工作， (6) 收發(fā)模式切換時(shí)間 650us (7) 模塊可軟件設(shè)地址，只有收到本機(jī)地址時(shí)才會(huì)輸出數(shù)據(jù)（提供中斷指示)，可直接接各種單片機(jī)使用，軟件編程非常方便(8) TX Mode: 在+10dBm情況下，電流為30mA。 RX Mode: (9) 標(biāo)準(zhǔn)DIP間距接口，便于嵌入式應(yīng)用 接口電路管腳說明表31 接口管腳說明管腳名稱管腳功能說明1VCC電源電源+~ DC2TX_EN數(shù)字輸入TX_EN=1 TX模式TX_EN=0 RX模式3TRX_CE數(shù)字輸入使能芯片發(fā)射或接收4PWR_UP數(shù)字輸入芯片上電5uCLK時(shí)鐘輸出本模塊該腳廢棄不用，向后兼容6CD數(shù)字輸出載波檢測(cè)7AM數(shù)字輸出地址匹配8DR數(shù)字輸出接收或發(fā)射數(shù)據(jù)完成9MISOSPI接口SPI輸出10MOSISPI接口SPI輸入11SCKSPI時(shí)鐘SPI時(shí)鐘12CSNSPI使能SPI使能13GND地接地14GND地接地接口管腳功能說明：(1) ，不能在這個(gè)區(qū)間之外。(2) 除電源VCC和接地端，其余腳都可以直接和普通的5V單片機(jī)I/O口直接相連，無需電平轉(zhuǎn)換。當(dāng)然對(duì)3V左右的單片機(jī)更加適用了。(3) 硬件上面沒有SPI的單片機(jī)也可以控制本模塊，用普通單片機(jī)I/O口模擬SPI不需要單片機(jī)SPI模塊介入，只需添加代碼模擬SPI時(shí)序即可。(4) 13腳、14腳為接地腳,需要和母板的邏輯地連接起來。(5) 排針間距為100mil,標(biāo)準(zhǔn)DIP插針。(6) 與51系列單片機(jī)P0口連接時(shí)候，需要加10K的上拉電阻,與其余口連接不需要。(7) 其他系列的單片機(jī)，如果是5V的，請(qǐng)參考該系列單片機(jī)IO口輸出電流大小，如果超過10mA，需要串聯(lián)電阻分壓，否則容易燒毀模塊。 ，可以直接和NRF905模塊的I/O口線連接。 模塊引腳和電氣參數(shù)說明RF905模塊使用Nordic公司的nRF905芯片開發(fā)而成。RF905 單片無線收發(fā)器工作在433/868/915MHZ 的ISM 頻段由一個(gè)完全集成的頻率調(diào)制器一個(gè)帶解調(diào)器的接收器一個(gè)功率放大器一個(gè)晶體震蕩器和一個(gè)調(diào)節(jié)器組成ShockBurst 工作模式的特點(diǎn)是自動(dòng)產(chǎn)生前導(dǎo)碼和CRC 可以很容易通過SPI 接口進(jìn)行編程配置電流消耗很低在發(fā)射功率為＋10dBm 時(shí)發(fā)射電流為30mA 。進(jìn)入POWERDOWN 模式可以很容易實(shí)現(xiàn)節(jié)電。表32 RF905SE模塊性能參考數(shù)據(jù)參數(shù)數(shù)值單位最低工作電壓V最大發(fā)射功率10dBm最大數(shù)據(jù)傳輸率曼切斯特編碼50kbps輸出功率為10 dBm時(shí)工作電流9mA接收模式時(shí)工作電流mA溫度范圍40 to+85攝氏度典型靈敏度100dBmPOWERDOWN模式時(shí)工作電流uA表33 RF905SE模塊工作電壓與最大發(fā)射增益參考數(shù)據(jù)工作電壓(模塊VCC供電電壓)模塊最大發(fā)射增益(dBm)++++10dBm 工作方式RF905一共有四種工作模式, 其中有兩種活動(dòng)RX/TX 模式和兩種節(jié)電模式。活動(dòng)模式ShockBurst RX ShockBurst TX 節(jié)電模式1) 掉電和SPI編程2) STANDBY 和SPI編程nRF905 工作模式由TRX_CE、TX_EN、PWR_UP 的設(shè)置來設(shè)定，如下表。表34 工作模式設(shè)定規(guī)律PWR_UPTRX_CETX_EN工作模式0XX掉電和SPI編程10XStandby和SPI編程110ShockBurstRX111ShockBurstTXShockBurst 模式ShockBurstTM收發(fā)模式下，使用片內(nèi)的先入先出堆棧區(qū)，數(shù)據(jù)低速從微控制器送入，但高速發(fā)射，這樣可以盡量節(jié)能，因此，使用低速的微控制器也能得到很高的射頻數(shù)據(jù)發(fā)射速率。與射頻協(xié)議相關(guān)的所有高速信號(hào)處理都在片內(nèi)進(jìn)行，這種做法有三大好處：盡量節(jié)能；低的系統(tǒng)費(fèi)用(低速微處理器也能進(jìn)行高速射頻發(fā)射)；數(shù)據(jù)在空中停留時(shí)間短，抗干擾性高。ShockBurstTM技術(shù)同時(shí)也減小了整個(gè)系統(tǒng)的平均工作電流。在ShockBurstTM收發(fā)模式下，RF905自動(dòng)處理字頭和CRC校驗(yàn)碼。在接收數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)把字頭和CRC校驗(yàn)碼移去。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)加上字頭和CRC校驗(yàn)碼，當(dāng)發(fā)送過程完成后，DR引腳通知微處理器數(shù)據(jù)發(fā)射完畢。ShockBurst TX 發(fā)送流程典型的RF905發(fā)送流程分以下幾步：A. 當(dāng)微控制器有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，通過SPI接口，按時(shí)序把接收機(jī)的地址和要發(fā)送的數(shù)據(jù)送傳給RF905，SPI接口的速率在通信協(xié)議和器件配置時(shí)確定；B. 微控制器置高TRX_CE和TX_EN，激發(fā)RF905的ShockBurstTM發(fā)送模式；C. RF905的ShockBurstTM發(fā)送：(1) 射頻寄存器自動(dòng)開啟；(2) 數(shù)據(jù)打包(加字頭和CRC校驗(yàn)碼)；(3) 發(fā)送數(shù)據(jù)包；(4) 當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送完成，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳被置高；D. AUTO_RETRAN被置高，RF905不斷重發(fā)，直到TRX_CE被置低；E. 當(dāng)TRX_CE被置低，RF905發(fā)送過程完成，自動(dòng)進(jìn)入空閑模式。注意：ShockBurstTM工作模式保證，一旦發(fā)送數(shù)據(jù)的過程開始，無論TRX_EN和TX_EN引腳是高或低，發(fā)送過程都會(huì)被處理完。只有在前一個(gè)數(shù)據(jù)包被發(fā)送完畢，RF905才能接受下一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)包。 ShockBurst RX 接收流程接收流程A. 當(dāng)TRX_CE為高、TX_EN為低時(shí)，RF905進(jìn)入ShockBurstTM接收模式；B. 650us后，RF905不斷監(jiān)測(cè)，等待接收數(shù)據(jù)；C. 當(dāng)RF905檢測(cè)到同一頻段的載波時(shí)，載波檢測(cè)引腳被置高；D. 當(dāng)接收到一個(gè)相匹配的地址，AM引腳被置高；E. 當(dāng)一個(gè)正確的數(shù)據(jù)包接收完畢，RF905自動(dòng)移去字頭、地址和CRC校驗(yàn)位，然后把DR引腳置高F. 微控制器把TRX_CE置低，nRF905進(jìn)入空閑模式；G. 微控制器通過SPI口，以一定的速率把數(shù)據(jù)移到微控制器內(nèi)；H. 當(dāng)所有的數(shù)據(jù)接收完畢，nRF905把DR引腳和AM引腳置低；I. nRF905此時(shí)可以進(jìn)入ShockBurstTM接收模式、ShockBurstTM發(fā)送模式或關(guān)機(jī)模式。當(dāng)正在接收一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，TRX_CE或TX_EN引腳的狀態(tài)發(fā)生改變，RF905立即把其工作模式改變，數(shù)據(jù)包則丟失。當(dāng)微處理器接到AM引腳的信號(hào)之后，其就知道RF905正在接收數(shù)據(jù)包，其可以決定是讓RF905繼續(xù)接收該數(shù)據(jù)包還是進(jìn)入另一個(gè)工作模式。 節(jié)能模式RF905的節(jié)能模式包括關(guān)機(jī)模式和節(jié)能模式。在關(guān)機(jī)模式，RF905的工作電流最小。進(jìn)入關(guān)機(jī)模式后，RF905保持配置字中的內(nèi)容，但不會(huì)接收或發(fā)送任何數(shù)據(jù)。空閑模式有利于減小工作電流，其從空閑模式到發(fā)送模式或接收模式的啟動(dòng)時(shí)間也比較短。在空閑模式下，RF905內(nèi)部的部分晶體振蕩器處于工作狀態(tài)。圖311 調(diào)溫控制系統(tǒng)本設(shè)計(jì)的調(diào)