【文章內容簡介】 3）當 NRF905 模塊檢測到與接收頻率相同的載波時，設置載波檢測管腳（ CD 管腳）為高電平；（ 4）當 NRF905 模塊接收到有效的地址時，設置地址匹配管腳（ AM 管腳）為高電平；（ 5）當一個正確的數(shù)據(jù)包接收完畢后， NRF905 模塊自動去掉數(shù)據(jù)包的字頭、地址和 CRC 校驗碼，然后將數(shù)據(jù)接受完成管腳置為高電平；（ 6）微控制器將 TRX_CE 設置為低電平；（ 7）微控制器通過 SPI 接口以一定的速率提取數(shù)據(jù)包中的有效接收數(shù)據(jù)；（ 8）當所有的有效數(shù)據(jù)接收完畢，微控制器控制 NRF905 模塊數(shù)據(jù)接收完成管腳（ DR 管腳）和地址匹配管腳（ AM 管腳）為低電平；（ 9） NRF905 進入待機模式。 LCD1602 液晶顯示器 [4] 1602液晶也叫 1602字符型液晶它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號等的 點陣 型液晶模塊它有若干個 5X7或者 5X11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符。每位之間有一個點距的間隔每行之間也有間隔起到了字符間距和行間 距的作用 。 1602LCD是指顯示的內容為 16X2,即可以顯示兩行，每行 16個字符液晶模塊。 1602液晶模塊內部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM)已經(jīng)存儲了 160個不同的點陣字符圖形 ， 這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼 。 1602LCD的特性 ：（ 1） +5V電壓，對比度可調 ；（ 2） 內含復位電路 ；（ 3） 提 8 供各種控制命令 ， 如：清屏、字符閃爍、光標閃爍、顯示移位等多種功能 ；（ 4） 有80字節(jié)顯示數(shù)據(jù)存儲器 DDRAM；（ 5） 內建有 192個 5X7點陣的字型的字符發(fā) 生器CGROM；（ 6） 8個可由用戶自定義的 5X7的字符發(fā)生器 CGRAM。 其指令集有：（ 1） 1602通過 D0～ D7的 8位數(shù)據(jù)端傳輸數(shù)據(jù)和指令。 （ 2） 顯示模式設置 :(初始化 )0011 0000 [0x38]設置 162顯示， 57點陣， 8位數(shù)據(jù)接口 。（ 3）顯示開關及光標設置： (初始化 )0000 1DCB D顯示 (1有效 )、 C光標顯示 (1有效 )、 B光標閃爍 (1有效 )、 0000 01NS N=1(讀或寫一個字符后地址指針加 1 amp。光標加 1)， N=0(讀或寫一個字符后地址指針減 1 amp。光標減 1)， S=1且 N=1(當寫一 個字符后，整屏顯示左移 )s=0 當寫一個字符后，整屏顯示不移動 。（ 4） 數(shù)據(jù)指針設置：數(shù)據(jù)首地址為 80H，所以數(shù)據(jù)地址為 80H+地址碼 (027H， 4067H)。（ 5） 其他設置： 01H(顯示清屏，數(shù)據(jù)指針 =0，所有顯示 =0)； 02H(顯示回車，數(shù)據(jù)指針 =0)。 軟件基礎 整個系統(tǒng)設計過程中，主要用到了 Keil仿真軟件和 STCISP燒錄軟件 ，使得系統(tǒng)設計快捷高效，以下對所用軟件功能、用法、優(yōu)勢加以介紹！ Keil C51 仿真軟件 Keil C51 是德國 Keil Software 公司（ ARM 公司之一）出品的 51 系列兼容單片機 C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)。與匯編相比， C 語言在功能上、結構性、可讀性、可維護性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學易用。 Keil 提供了包括 C 編譯器、 宏匯 編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調試器等在內的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部分組合在一起。 Keil C51 工具包的整體結構， uVision 與 Ishell 分別是 C51 for Windows 和 for Dos的集成開發(fā)環(huán)境 (IDE），可以完成編輯、編譯、連接、調試、仿真等整個開發(fā)流程。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。然后分別由 C51 及 C51編譯器編譯生成目標文件（ .OBJ）。目標文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對目標文件 (.ABS）。 ABS 文件由 OH51 轉換成標準的 HEX 文件 ，以供調試器 dScope51 或 tScope51 使用進行源代碼級調試，也可由仿 真器使用直接對目標板進行調試，也可以直接寫入程序存貯器如 EPROM 中。 使用獨立的 Keil仿真器時，注意事項： ? 仿真器標配 的晶振，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他 9 頻率的晶振。 ? 仿真器上的復位按鈕只復位仿真芯片，不復位目標系統(tǒng)。 ? 仿真芯片的 31 腳（ /EA）已接至高電平，所以仿真時只能使用片內 ROM，不能使用片外 ROM；但仿真器外引插針中的 31 腳并不與仿真芯片的 31 腳相連，故該仿真器仍可插入到擴展有外部 ROM（其 CPU 的 /EA 引腳接至低電平）的目標系統(tǒng)中使用。 STCISP 編譯下載 [5] STCISP 是一款 單片機 下載編程燒錄 軟件 ，是針對 STC系列單片機而設計的，可下載 STC89系列、 12C2052系列和 12C5410等系列的 STC單片機，使用簡便，現(xiàn)已被廣泛使用。 操作說明 ： （ 1） 打開 STCISP， 圖 ，在 MCU Type欄目下選中單片機，如 STC89C52RC： 圖 STCISP 打開界面 （ 2） 根據(jù) 9 針數(shù)據(jù)線連接情況選中 COM 端口 ，波特率一般保持默認，如果遇到下載問題，可以適當下調一些，按 圖 選中各項： 10 圖 STCISP 界面參數(shù)設置 （ 3） 先確認硬件連接正確，按如圖 “打開文件 ”并在對話框內找到您要下載的 HEX文件： 圖 STCISP 打開文件 11 （ 4） 按圖 ，這樣可以使您在每次編譯 KEIL時 HEX代碼能自動加載到 STCISP，點擊 “Download/下載 ”： 圖 STCISP 條件項設置 （ 5） 手動按下電源開關便即可把 可執(zhí)行文件 HEX寫入到單片機內，圖 在寫入程序截圖： 圖 STCISP 下 載過程狀態(tài)圖 12 （ 6） 圖示程序寫入完畢，目標板開始運行程序結果 ，如圖 ： 圖 STCISP 下載完成狀態(tài)圖 13 第二章 系統(tǒng)硬件設計 該設計是以 NRF905無線芯片和 STC89C52單片機最小系統(tǒng)為核心，能夠實現(xiàn)對兩路溫度進行實時檢測。各檢測單元（從機）能獨立完成各自功能，獨立完成溫度的實時采集，當溫度超過限定值時，系統(tǒng)會發(fā)出報警，啟動電機進行降溫處理。測量的結果不僅能在本地儲存、顯示，而且可以利用單片機的無線傳輸接口通過NRF905將采集的數(shù)據(jù)傳送到主控機，進行進一步的分析、 存檔、處理。 系統(tǒng)總體設 計 圖 系統(tǒng)總體設計框圖 本系統(tǒng)大致由七個功能模塊構成： ISP下載模塊、電源模塊、 LCD（數(shù)碼管）數(shù)據(jù)顯示模塊、 DS18B20溫度采集模塊、 NRF905無線傳輸模塊、異常報警模塊和電平復位模塊。其中 DS18B20數(shù)據(jù)采集模塊、 LCD（數(shù)碼管）數(shù)據(jù)顯示模塊、異常報警模塊和數(shù)據(jù)無線傳輸模塊構成了系統(tǒng)的主 要框架，加以單片機的控制，得以實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)采集與遠程數(shù)據(jù)傳輸分析及報警功能。兩路從機通過 DS18B20溫度采集模塊各自完成數(shù)據(jù)的采集，在本地的數(shù)碼管進行顯示，在溫度超過限定值時啟動報警電路。再通過 NRF905無線傳輸模塊發(fā)送至主機，在主機端的 LCD1602進行匯總顯示。上圖即為系統(tǒng)框架圖。 電源電路供電 DS18B20 溫度數(shù)據(jù)采集 電平復位 LCD（數(shù)碼管）溫度數(shù)據(jù)顯示 溫度異常報警 ISP 下載 STC89C52主控機 NRF905 無線模塊 14 系統(tǒng)各部分電路設 計 主控電路設計 [6] 圖 主控電路原理圖 本系統(tǒng)采用 STC89C52為主控芯片， STC89C52單片機與 12M晶振及電容構成了單片機最小系統(tǒng)。晶振為單片機提供了外部時鐘。單片機 P0口做 LCD1602的數(shù)據(jù)驅動口。 、 LCD的控制接口。 、 NRF905通信數(shù)據(jù)收發(fā)口。 NRF905控制。另外， DS18B20溫度傳感器采集數(shù)據(jù)的接口。 電源電路設 計 圖 電源電路原理圖 STC89C52單片機采用 +5V左右電平驅動。本系統(tǒng)設計了比較可靠的電源電路。用電橋將交流直流 化，通過電容的濾波作用和 +5V變換，我們可以得到比較理想的 15 +5V電壓。 ISP 接 口電路設計 圖 ISP 下載電路原理圖 本設計采用 ISP下載，通過 MOSI/RST/MISO/SCK對單片機進行單片機程序下載。用 LED燈以驗證是否插好。 LCD 驅動電路介紹 圖 LCD 驅動電路原理圖 本系統(tǒng)采用 1602用作溫度數(shù)據(jù)顯示。 6腳為 LCD1602的控制選擇端口，可通過寫入數(shù)據(jù)對邏輯控制進行選擇。 7—— 14腳為數(shù)據(jù)寫入端口，包括控制指令寫入和顯示數(shù)據(jù)寫入。通過單片機 P0口對 1602進行驅動。 DS18B20 電路設 計 圖 DS1820 電路原理圖 本系統(tǒng) DS18B20采用外部電源供電方式單點測溫結構。在外部電源供電方式下，DS18B20工作電源由 VDD引腳接入，此時 I/0線不需要強上拉，不存在電源電流不足 16 的問題，可以保證轉換精度。 NRF905 接口電路設計 圖 NRF905 接口電路原理圖 1 腳為 電源 引腳接 +～ 直流電源。 2， 3 腳為 工作模式選擇 和 使能芯片發(fā)射或接收 。 6 ， 7 引腳為 載波檢測 和 地址匹配 。 9， 10 引腳為 SPI 輸出 和 輸入 。 114 引腳 接地 。 17 第三章 系統(tǒng)軟件設計 系統(tǒng)主要模塊軟件設計流程 [7] 此次設計對 STC89C52單片機采用 C語言編程， C語言在大多數(shù)情況下其機 器代碼生成效率和匯編語言相當，但可讀性和可移植性卻遠超過匯編語言。在此將程序流程圖給出以說明整個設計過程中的編程邏輯。并在最后附錄中將給出本系統(tǒng)設計的程序代碼。 系統(tǒng)總體流程圖： 圖 系統(tǒng)總體 流程圖 STC89C52 進行數(shù)據(jù)分析 從機端送數(shù)碼管顯 示 單片機初始化 DS18B20 數(shù)據(jù)采集 由 NRF905 發(fā)送至主機 主機送 LCD1602 顯示 是否超過溫度上限？ 蜂鳴器報警，電機轉動 結束 Y N 開始 18 各主要模塊軟件設計流程 DS18B20 流程圖 [8]： 圖 DS18B20 流程圖 首先發(fā)送初始化及復位信號，分別定義讀一位，讀一個字節(jié)，寫一個字節(jié)等子函數(shù)。通過調用溫度轉換和獲得溫度子函數(shù)完成數(shù)據(jù)采集。 DS18B20 溫度傳感器可以精確到 度。程序主體如下 ： void DQ_Reset(void) { uint i。 DQ=0。 i=103。 while(i0)i。 DQ=1。 i=4。 while(i0)i。 } bit ReadBit_Temp(void) { uint i。 bit dat。 DQ=0。i++。 DQ=1。i++。i++。 開始 18B20 初始化 DS18B20 采樣 STC89C52 進行數(shù)據(jù)分析 返回 19 dat=DQ。 i=8。while(i0)i。 return (dat)。 } uchar ReadByte_Temp(void) { uchar i,j,dat。 dat=0。 for(i=1。i=8。i++) { j=ReadBit_Temp()。 dat=(j7)|(dat1)。 } return(dat)。 } void WriteByte_Temp(uchar dat) { ui