【文章內容簡介】 到減法計數器2 計數到0 時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數值即為所測溫度。圖23 中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正減法計數器的預置值，只要計數門仍未關閉就重復上述過程，直至溫度寄存器值達到被測溫度值，這就是DS18B20 的測溫原理。 DS18B20溫度傳感器與單片機的接口電路DS18B20 可以采用兩種方式供電，一種是采用電源供電方式，此時DS18B20 的1 腳接地，2 腳作為信號線，3 腳接電源。另一種是寄生電源供電方式，單片機端口接單線總線，為保證在有效的DS18B20 時鐘周期內提供足夠的電流，可用一個MOSFET 管來完成對總線的上拉。當DS18B20 處于寫存儲器操作和溫度A/D 轉換操作時，總線上必須有強的上拉，上拉開啟時間最大為10us。采用寄生電源供電方式時VDD 端接地。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接口必須是三態(tài)的。寄生電源供電方式，見圖26。圖26 DS18B20 與單片機的接口電路 LED數碼管部分在日常生活中，我們對LED數碼管并不陌生。LED數碼管已作為很多電子產品的通用器件，如在儀表、汽車、機械電子及很多家用電子產品中都可以看到。在單片機的人機交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED 數碼管、液晶顯示器。發(fā)光管和LED 數碼管比較常用，軟硬件都比較簡單。 LED數碼管簡介LED數碼管分共陽極與共陰極兩種，其工作特點是，當筆段電極接低電平，公共陽極接高電平時，相應筆段可以發(fā)光。共陰極LED數碼管則與之相反，它是將發(fā)光二極管的陰極(負極)短接后作為公共陰極。當驅動信號為高電平、?端接低電平時，才能發(fā)光。LED的輸出光譜決定其發(fā)光顏色以及光輻射純度，也反映出半導體材料的特性。常見管芯材料有磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)、磷砷化鎵 (GaAsP)、氮化鎵(GaN)等，其中氮化鎵可發(fā)藍光。發(fā)光顏色不僅與管芯材料有關，還與所摻雜質有關，因此用同一種管芯材料可以制成發(fā)出紅、橙、黃、綠等不同顏色的數碼管。其他顏色LED數碼管的光譜曲線形狀與之相似，僅入，值不同。LED數碼管的產品中，以發(fā)紅光、綠光的居多、這兩種顏色也比較醒目。LED數碼管等效于多只具有發(fā)光性能的PN結。當PN結導通時，依靠少數載流子的注人及隨后的復合而輻射發(fā)光，其伏安特性與普通二極管相似。在正向導通之前，正向電流近似于零，筆段不發(fā)光。當電壓超過開啟電壓時，電流就急劇上升，筆段發(fā)光。因此，LED數碼管屬于電流控制型器件，其發(fā)光亮度L(單位是cd／m2)與正向電流IF有關，用公式表示：L=KIF即亮度與正向電流成正比。LED的正向電壓U，則與正向電流以及管芯材料有關。使用LED數碼管時，工作電流一般選10mA左右／段，既保證亮度適中，又不會損壞器件。 LED數碼管的基本參數和引腳功能～2V，額定電流為10mA，最大電流為40mA。本設計采用4位一組共陽LED數碼管，用P1來控制數碼管的短選和p2口控制位選位選，其管腳分配和內部結構，見圖27。圖27LED共陽數碼管管腳及內部結構圖28 硬件原理圖因為共陰、共陽極數碼管電平控制存在區(qū)別，所以其編碼方式不一樣，其具體編碼見表210。表28 共陰、共陽數碼管編碼方式顯示字符0123456789共陽極0xc00xf90xa40xb00x990x920x820xf80x800x90共陰極0x3f0x060x5b0x4f0x660x6d0x7d0x070x7f0x6f NRF24L01無線數據傳輸部分隨著我國國際地位和科研水平的不斷提高，無需導線連接的無線數據系統(tǒng)對用戶有著極大的吸引力。無線數據系統(tǒng)采用了能在局域范圍內無線傳輸信息的數字網絡，在不改動原有設施的前提下，將有效的數據信息準確、快速和安全地傳送給與會者。因此，無線數據系統(tǒng)設備的設計得到了國內外相關領域廠商的廣泛關注，未來，無線數據系統(tǒng)很有可能代替現有的有線數據系統(tǒng)，成為今后數據傳輸的主流。　　要了解無線數據傳輸， 就得先了解無線傳輸技術。 下面大概介紹一下幾種常見的無線傳輸技術：　　超高頻（UHF Ultra High Frequency）。UHF波段則是指頻率為300~3000MHz的特高頻無線電波。具有特點是：1）穩(wěn)定性高2）寫距離遠3）訊速率較高　　但U段技術由于頻段多、使用范圍廣，容易串頻和被聽，保密性較差。紅外通訊技術的特點：1）它是目前在世界范圍內被廣泛使用的一種無線連接技術，被眾多的硬件和軟件平臺所支持；2）通過數據電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉換實現無線的數據收發(fā)。3）主要是用來取代點對點的線纜連接；4）具有不能穿透障礙物的特性，有效保障了會議信息的安全與保密；5）安裝方便快捷，成本低；當然我們還是需要注意一下紅外線技術的一些局限性。在進行系統(tǒng)安裝時，設備距離紅外信號收發(fā)器的距離通常比較短，大都在10米內，且應遠離其它紅外光源（如日光燈，等離子屏等），以避免干擾。 　　WAP是Wireless Application Protocol（即無線應用協議）的縮寫。無線應用協議也稱為無線應用程序協議，目前應用廣泛，是在數字移動電話、Internet及其他個人數字助理機PDA、計算機應用之間進行通信的開放性全球標準?！　≡诠ぷ鞣矫?，對于日理萬機、經常與時間競賽的商務人士，WAP更能為用戶提供市場上最新的第一手信息，完全配合用戶的業(yè)務和工作需要。在生活方面，無論用戶身在何處，都可以通過WAP上網，進行各項線上銀行服務，在娛樂方面，WAP也為用戶提供了嶄新的消費模式，無論您走到那里，都可以隨心所欲地與朋友甚至其他WAP用戶，一起上網、玩游戲，一起分享WAP的樂趣。BOSCH的DCN無線討論系統(tǒng)采用的就是該無線技術。 通過倍受贊譽的無線介入點能夠為方圓40米（164英尺）左右的空間提供穩(wěn)固如一的強大連接。WAP既可部署在會議室中心以獲得最佳的覆蓋率，也可以移動到會議室中最適合的位置?！　”M管WAP有其強大的優(yōu)勢，但是也必須指出WAP在技術角度上的局限性，主要存在于兩個方面：　　1）WAP設備和WAP承載網絡： 　　2）WAP設備受CPU、隨機訪問存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）和處理速度的限制。3）WAP承載網絡是低功率的網絡，一般在辦公環(huán)境中的帶寬多為11M。WAP承載網絡的固有特性是可靠性不高、穩(wěn)定性不高和不可。 。這個頻段里是國際規(guī)定的免費頻段，是不需要向國際相關組織繳納任何費用的。，它的工作方式是全雙工模式傳輸，在抗干擾性能上要比27MHz有著絕對的優(yōu)勢。這個優(yōu)勢決定了它的超強抗干擾性以及最大可達10米的傳輸距離。，比藍牙的1M理論傳輸速率提高了一倍。這就為以后的應用層提高了可靠的保障。相比藍牙它的產品制造成本更低，提供的數據傳輸速率更高。相比同樣免費的27MHz無線技術它的抗干擾性、最大傳輸距離以及功耗都遠遠超出。 NRF24L01簡介, GHz～ GHz ISM頻段。內置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調制器等功能模塊,并融合了增強型ShockBurst技術，其中輸出功率和通信頻道可通過程序進行配置。nRF24L01功耗低,在以6 dBm的功率發(fā)射時，工作電流也只有9 mA。接收時， mA，多種低功率工作模式(掉電模式和空閑模式)使節(jié)能設計更方便。 DS18B20 的特性、管腳排列及內部邏輯結構：　　GFSK調制：　　硬件集成OSI鏈路層?！　【哂凶詣討鸷妥詣釉侔l(fā)射功能?！　∑瑑茸詣由蓤箢^和CRC校驗碼?！　祿鬏斅蕿閘 Mb/s或2Mb/s?！　PI速率為0 Mb/s～10 Mb/s?！　?25個頻道：　　與其他nRF24系列射頻器件相兼容。　　QFN20引腳4 mm4 mm封裝。 V～ V。圖29NRF24L01管腳分布各管腳的定義如下:引腳名稱 引腳功能 描述1 CE 數字輸入 RX 或TX 模式選擇2 CSN 數字輸入 SPI 片選信號3 SCK 數字輸入 SPI 時鐘4 MOSI 數字輸入 從SPI 數據輸入腳5 MISO 數字輸出 從SPI 數據輸出腳6 IRQ 數字輸出 可屏蔽中斷腳7 VDD 電源 電源+3V8 VSS 電源 接地0V9 XC2 模擬輸出 晶體震蕩器2 腳10 XC1 模擬輸入 晶體震蕩器1 腳/外部時鐘輸入腳11 VDD_PA 電源輸出 給RF 的功率放大器提供的+ 電源12 ANT1 天線 天線接口113 ANT2 天線 天線接口214 VSS 電源 接地0V15 VDD 電源 電源+3V16 IREF 模擬輸入 參考電流17 VSS 電源 接地0V18 VDD 電源 電源+3V19 DVDD 電源輸出 去耦電路電源正極端圖210 NRF24L01內部邏輯結構 NRF24L01工作模式NRF24L01有工作模式有三種：收發(fā)模式空閑模式關機模式工作模式由PWR_UP register 、PRIM_RX register和CE決定,見表211表211 NRF24L01工作模式模式PWR_UPPRIM_RXCEFIFO接收111—發(fā)射101數據已在發(fā)射堆棧里發(fā)射101—0當CE有下降沿跳變時，數據已經發(fā)射空閑2101發(fā)射堆?？湛臻e1—0此時沒有數據發(fā)射掉電0———收發(fā)模式有Enhanced ShockBurstTM收發(fā)模式、ShockBurstTM收發(fā)模式和直接收發(fā)模式三種。(1)Enhanced ShockBurstTM收發(fā)模式，在Enhanced ShockBurstTM收發(fā)模式下，使用片內的先入先出堆棧區(qū)，數據低速從微控制器送入，但高速(1Mbps)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據發(fā)射速率。與射頻協議相關的所有高速信號處理都在片內進行，這種做法有三大好處：盡量節(jié)能；低的系統(tǒng)費用(低速微處理器也能進行高速射頻發(fā)射)；數據在空中停留時間短，抗干擾性高。Enhanced ShockBurstTM技術同時也減小了整個系統(tǒng)的平均工作電流。在Enhanced ShockBurstTM收發(fā)模式下， NRF24L01自動處理字頭和CRC校驗碼。在接收數據時，自動把字頭和CRC校驗碼移去。在發(fā)送數據時，自動加上字頭和CRC校驗碼，在發(fā)送模式下，置CE為高，至少10us，將時發(fā)送過程完成后。Enhanced ShockBurstTM發(fā)射流程:A. 把接收機的地址和要發(fā)送的數據按時序送入NRF24L01；B. 配置CONFIG寄存器，使之進入發(fā)送模式。C. 微控制器把CE置高（至少10us），激發(fā)NRF24L01進行Enhanced ShockBurstTM發(fā)射； D. N24L01的Enhanced ShockBurstTM發(fā)射(1) 給射頻前端供電；(2)射頻數據打包(加 字頭、CRC校驗碼)； (3) 高速發(fā)射數據包；(4)發(fā)射完成，NRF24L01進入空閑狀態(tài)。Enhanced ShockBurstTM接收流程A. 配置本機地址和要接收的數據包大??；B. 配置CONFIG寄存器，使之進入接收模式，把CE置高。C. 130us后，NRF24L01進入監(jiān)視狀態(tài)，等待數據包的到來。 (正確的地址和CRC校驗碼)，NRF2401自動把字頭、地址和CRC校驗位移去。E. NRF24L01通過把STATUS寄存器的RX_DR置位(STATUS一般引起微控制器中斷)通知微控制器；F. 微控制器把數據從NewMsg_RF2401 讀出；G. 所有數據讀取完畢后，可以清除STATUS寄存器。NRF2401可以進入四種主要的模式之一。(2)ShockBurstTM收發(fā)模式ShockBurstTM收發(fā)模式下，使用片內的先入先出堆棧區(qū)，數據低速從微控制器送入，但高速(1Mbps)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據發(fā)射速率。與射頻協議相關的所有高速信號處理都在片內進行，這種做法有三大好處：盡量節(jié)能；低的系統(tǒng)費用(低速微處理器也能進行高速射頻發(fā)射)；數據在空中停留時間短，抗干擾性高。nRF24L01的ShockBurstTM技術同時也減小了整個系統(tǒng)的平均工作電流。 在ShockBurstTM收發(fā)模式下，nRF2401自動處理字頭和CRC校驗碼。在接收數據時，自動把字頭和CRC校驗碼移去。在發(fā)送數據時，自動加上字頭和CRC校驗碼，當發(fā)送過程完成后，數據準備好引腳通知微處理器數據發(fā)射完畢。ShockBurstTM發(fā)射流程：A. 當微控制器有數據要發(fā)送時，其把CE置高，使NRF24L01工作；B. 把接收機的地址和要發(fā)送的數據按時序送入NRF24L01；C. 微控制器把CE置低，激發(fā)nRF24L01進行ShockBurstTM發(fā)射；D. nRF24L01的ShockBurstTM發(fā)射，過程如下 給射頻前端供電；射頻數據打包(加字頭、CRC校驗碼)； 高速發(fā)射數據包；發(fā)射完成，nRF2401進入空閑狀態(tài)。ShockBurstTM接收流程A. 配置本機地址和要接收的數據包大??；B. 進入接收狀態(tài)，把CE置高；C. 200us后，NRF24L01進入監(jiān)視狀態(tài)，等待數據包的到來；D. 當接收到正確的數據包(正確的地址和CRC校驗碼)，NRF24L01自動把字頭、地址和CRC校驗位移去；E. NRF24L01通過把DR1(這個引腳一般引起微控制器中斷)置高通知微控制器；F. 微控制器把數據從nRF2401移出；G. 所有數據移完，NRF24L01把DR1置低，此時，如果CE為高，則等待下一個數據包，如