【文章內容簡介】 //DQ 復位，稍微延時 DQ=0。 //拉低總線 delay1(80)。 //延時 500us，時序圖上有說明控制器復位脈沖范圍 DQ=1。 //釋放總線 delay1(9)。 //延時 60us，等待 temp=DQ。 //讀 DS18B20 反饋信號 （ 2） DS18B20 寫時序程序設計 寫時序圖如圖 所示。 圖 DS18B20 的寫時序 主要 程序如下： for(i=8。i0。i) { DQ=1。_nop_()。_nop_()。 DQ=0。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。 DQ=valueamp。0x01。 //從最低位開始寫 delay1(9)。 value=1。 低位在前，右移 第 15 頁 共 40 頁 } （ 3） DS18B20 讀時序程序設計 讀時序圖如圖 示。 圖 DS18B20 的讀時序 主要 程序如下： for(i=8。i0。i) { DQ=1。_nop_()。_nop_()。 value1=1。 DQ=0。 _nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。 DQ=1。 //釋放總線之后 采樣 _nop_()。_nop_()。_nop_()。_nop_()。 if(DQ) //是否 1 value1|=0x80。 delay1(9)。 } （ 4） DS18B20 讀取溫度及溫度處理 在這一塊程序中編寫了 void read_temp()（ 讀取溫度 ）和 void work_temp()（ 溫度處理 ）兩個函數。 DS18B20 中的溫度傳感器可完成對溫度的測量，當溫度轉換命令發(fā)布后，轉換后的溫度以補碼形式存放在調整暫存存儲器的第 0 和第 1個字節(jié)中。 DS18B20 溫度值格式表如表 。 第 16 頁 共 40 頁 表 DS18B20 溫度值格式表 本設計顯示的溫度為正溫度，兩位整數和一位小數。分兩部分進行操作：整數和小數。整 數部分的“ table[6]=((temp_data[0]amp。0xf0)4)|((temp_data[1]amp。0x0f)4)”語句把整數整合到一起，并且默認為正溫度。小數部分是將測到的數值再乘以 ，取近似值作為第一小數位。比如測到的是 0x02,通過 2*=，取近似值為 1。 nRF24L01 程序設計 （ 1） nRf24L01 初始化程序設計 void init_NRF24L01()是 最基本的函數，完成 GPIO 模擬 SPI 的功能。將輸出字節(jié)（ MOSI） 從 MSB 循環(huán)輸出，同時 將輸入字節(jié)（ MISO）從 LSB 循環(huán)移入。上升沿讀入，下降沿輸出。（從 SCK 被初始化為低電平可以判斷出）。 （ 3） nRF24L01 讀寫寄存器函數 uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value)寄存器訪問函數：用來設置 24L01 的寄存器的值。基本思路就是通過 WRITE_REG 命令（也就是 0x20+寄存器地址）把要設定的值寫到相應的寄存器地址里面去，并讀取返回值。對于函數來說也就是把 value 值寫到 reg寄存器中。需要注意的是，訪問 NRF24L01 之前首先要 enable 芯片 （ CSN=0； ），訪問完了以后再 disable 芯片（ CSN=1；）。 （ 4） nRF24L01 的 SPI 時序 uchar SPI_Read(uchar reg)讀取寄存器值的函數：基本思路就是通過 READ_REG 命令（也就是 0x00+寄存器地址），把寄存器中的值讀出來。對于函數來說也就是把 reg寄存器的值讀到 reg_val 中去。 （ 5） nRF24L01 讀數據 uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)接收緩沖區(qū)訪問函數：主要用來在接收時讀 取 FIFO 緩沖區(qū)中的值?；舅悸肪褪峭ㄟ^ READ_REG 命令把數據從接收 FIFO（ RD_RX_PLOAD）中讀出并存到數組里面去。 （ 6） nRF24L01 寫數據 uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)發(fā)射緩沖區(qū)訪問函數：主要用來把數組里的數放到發(fā)射 FIFO 緩沖區(qū)中?；舅悸肪褪峭ㄟ^ WRITE_REG 命令把數據存到發(fā)射 FIFO（ WR_TX_PLOAD）中去。 （ 7） nRF24L01 數據接收 發(fā)送 配置 第 17 頁 共 40 頁 void SetRX_Mode()函數是用于設置為本塊無線通信模塊為接收模塊，里面包含了兩塊采集電路的地址，當地址配對成功之后方可接收數據。 void SetRX_Mode()函數則是用來設置本塊無線通信模塊為發(fā)射模塊，里面包含了自己的本地地址，這個地址是它與其它模塊區(qū)分的標志。 （ 8） nRF24L01 接收緩沖區(qū) unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)函數的功能是數據讀取后放如 rx_buf 接收緩沖區(qū)中。 字符型液晶顯示模塊程序設計 （ 1） LCD1602 初始化程序設 計 LCD1602 的初始化的過程如下： ① 延時 15ms； ② 寫指令 38H（不檢測忙信號）； ③ 延時 5ms； ④ 寫指令 38H（不檢測忙信號）； ⑤ 延時 5ms； ⑥ 寫指令 38H（不檢測忙信號）； ⑦ （以后每次寫指令、讀 /寫數據操作之前均需要檢測忙信號） ⑧ 寫指令 38H：顯示模式設置； ⑨ 寫指令 08H：顯示關閉； ⑩ 寫指令 01H：顯示清屏； ? 寫指令 06H：顯示光標移動位置； ? 寫指令 0CH：顯示開及光標設置。 主要 程序如下： delay_50us(300)。 //延時 15ms write_(0x38)。 //寫指令 0x38 delay_50us(100)。 //延時 5ms write_(0x38)。 //寫指令 0x38 delay_50us(100)。 //延時 5ms write_(0x38)。 //寫指令 0x38 write_(0x38)。 //寫指令 0x38 write_(0x08)。 //寫指令 0x08,顯示關閉 write_(0x01)。 //寫指令 0x01,顯示清屏 write_(0x06)。 //寫指令 0x06，顯示光標移動設置 write_(0x0c)。 //寫指令 0x0c，顯示開及光標設置 （ 2） LCD1602 寫指令程序設計 第 18 頁 共 40 頁 寫操作時序圖如圖 所示。 圖 LCD1602 寫操作時序圖 LCD1602 的寫指令基本操作時序為： RS=L,RW=L,D0~D7=指令碼， E=高脈沖。根據這個格式可以進行對 LCD1602 寫指令 進行編程。 寫 void write_(uchar )寫指令函數的時候要注意使能端拉高或拉低都要進行延時。 （ 3） LCD1602 寫數據程序設計 LCD1602 的寫數據基本操作時序為： RS=H,RW=L,D0~D7=數據， E=高脈沖。根據這個格式可以進行對 LCD1602 寫 數據 進行編程 。 （ 4） LCD1602 顯示函數程序設計 程序如下： void disdignit(uchar *y) { uchar i。 write_(y)。 //LCD1602 顯示行 for(i=0。i6。i++) { write_data(tab_temp[i])。 } write_data(0x30+RxBuf[2])。 //0x30 的 10進制表示為 48,即 ASCII 碼字符 0 write_data(0x30+RxBuf[1])。 write_data(39。.39。)。 write_data(0x30+RxBuf[0])。 write_data(0xDF)。 第 19 頁 共 40 頁 write_data(39。C39。)。 } 在這里需要補充一點，在程序的開頭已經定義了 tab_temp[6]=” Temp: ” ,在顯示數字 溫度前注明一下看起來比較嚴謹。顯示函數里的 RxBuf[2]、 RxBuf[1]、 RxBuf[0]分別代表接收到的溫度的十位、個位、小數位。加上 0x30 可以讓它轉換成 ASCII 碼。函數還用了指針 *y，是因為本設計為多點溫度采集，為了方便溫度顯示，讓第一個溫度顯示在液晶第一行，第二個溫度顯示在液晶第二行，因此加入個指針，在主函數里分別賦值 0x80（ LCD1602 第一行第一個位置）和 0x80+0x40（ LCD1602 第二行第一個位置）。 第 20 頁 共 40 頁 4 調試及結果 本系統實現的是無線多點溫度采集 ，在兩個地方檢測溫度，然后 發(fā)射到接收端。經過實踐得出本系統可以接收到 100 米之內的數據，并且可以正常顯示和正常報警。 溫度采集板如圖 。 板上的發(fā)光二極管是電源指示燈，電源接通后即可正常工作。 圖 溫度采集板 溫度接收顯示板如圖 所示。 1602 液晶第一行 和第二行 分別 顯示的 是第二塊和第二塊采集板發(fā)射過來的溫度。 從液晶顯示來看， 溫度顯示清晰并且穩(wěn)定 。 本系統還設置了一個溫度報警上限溫度 32 攝氏度，當溫度達到警報溫度時，報警系統開始工作：蜂鳴器會一直叫，并且報警指示燈也跟著亮；當溫度下降到警報溫度時，報警系統停止工作。 現 象如圖 所示 ，在 1602 液晶上方的 LED 即報警指示燈。 由此可見，報警系統可以正常工作。 圖 溫度接收板 第 21 頁 共 40 頁 圖 報警系統演示 第 22 頁 共 40 頁 參考文獻 [1] 余永權 ： 單片機原理及應用 ， 電子工業(yè)出版社 , [2] 諸 邦田 ： 電子電路實用抗干擾技術 ， 人民郵電出版社， [3] 曲喜 新： 電子元件材料手冊 .電子工業(yè)出版社 ， [4] 黃賢武 、鄭筱霞、曲 波、劉文杰： 傳感器實際應用電路設計 ， 電子科技大學出版社， [5] 劉君華 ： 智能傳感 器系統 ， 西安電子科技大學出版社， [6] 汪 吉鵬 、 馬云峰 ： 微機原理與接口技術 ， 高等教育出版社 , [7] 賈 振國 ： DS1820 及高精度溫度測量的實現 ， 電子技術應用， [8] 偉 正 ： 單線數字溫度傳感器的原理與應用 ， 電子技術應用， [9] 周月霞 、 孫傳友 ： DS18B20 硬件連接及軟件編程 ， 傳感器世界， [10] 單線數字溫度傳感器資料 ， 武漢力源電子有限公司， [11] 王琳，商周，王學偉 .數據采集的發(fā)展及應用 .電測與儀表， 2020， [12] V. 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