【導(dǎo)讀】的把握決定著生產(chǎn)的工業(yè)生產(chǎn)水平。所以在這種環(huán)境下，本系統(tǒng)的研究有著重要。MSP430F149對(duì)采集到的溫度進(jìn)行處理，然后通過(guò)無(wú)線發(fā)送模塊NRF24L01把溫。接收端采用也采用MSP430F149為核心，從而保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)。液晶顯示器上顯示出溫度的數(shù)值，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的無(wú)線檢測(cè)。輸方式將測(cè)量的溫度觸底給中心模塊進(jìn)行處理。上位機(jī)軟件由VisualC++來(lái)開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的管理和分析，提供參。數(shù)設(shè)置、報(bào)警、顯示等功能。

　　

【正文】 新。第六，第七，用于內(nèi)部計(jì)算八個(gè)字節(jié)。第九個(gè)字節(jié)是冗余校驗(yàn)字節(jié)。低五位已經(jīng) 1， TM是測(cè)試模式位工作模式或測(cè)試模式設(shè)置 DS18B20。當(dāng)此位設(shè)置為 0， R1和 R0 DS18B20 的工廠是用來(lái)設(shè)置的決議，如表 所示： 表 DS18B20 配置寄存器表 R1 R0 分辨率 溫度最大轉(zhuǎn)換時(shí)間 0 0 9位 0 1 10位 1 0 11位 375ms 1 1 12位 750ms 根據(jù) DS18B20 通 信的協(xié)議，如果主機(jī)控制的 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換必須依次完成三個(gè)步驟： DS18B20 面前每次訪問(wèn)必須要復(fù)位，當(dāng)一個(gè)成功的 ROM 執(zhí)行命令后發(fā)送一個(gè)新的復(fù)位，最后再進(jìn)行發(fā)送 RAM 命令，以執(zhí)行預(yù)定操作 DS18B20 的文頓采集。復(fù)位，數(shù)據(jù)線下主 CPU500 微秒，再通過(guò)信號(hào)接收 DS18B20 等待大概 16到 60 微秒到 240 微秒的 60 低脈沖存在的問(wèn)題公布過(guò)后，主 CPU 則收到此信號(hào)表示復(fù)位已經(jīng)成功。 在硬件方面，與單片機(jī)連接的 DS18B20，有兩個(gè)方式，一種是直接連接到外部電源 Vcc， GND 接地， I / O 和 I/ O 線直接連 接單片機(jī) 。另一種是由寄生的電源，開(kāi)機(jī)時(shí)的 Vcc， GND 接地， I / O 連接到數(shù)字單片機(jī)的 I/ O。但是最終無(wú)論是內(nèi)部還是外部寄生的電源，與 I/O 口相連的線路上必須接上一個(gè)上拉電阻。 最后單片機(jī) DS18B20 的整個(gè)訪問(wèn)過(guò)程是如下流程：首先必須要初始 DS18B20，然后根據(jù) ROM的執(zhí)行命令，最后再到內(nèi)部的內(nèi)存操作和數(shù)據(jù)操作。 DS18B20 每一步都必須按照嚴(yán)格的工作時(shí)序跟通信協(xié)議。當(dāng)主機(jī)控制 DS18B20 溫度轉(zhuǎn)換過(guò)程完成的時(shí)候，根據(jù) DS18B20 通信的協(xié)議，一共要進(jìn)行三個(gè)步驟：當(dāng) DS18B20 收到每個(gè)接入口的重置，一個(gè)成功的 ROM 命令之后發(fā)送復(fù)位，最后發(fā)送的 RAM 中的命令，以便向進(jìn)行預(yù)定設(shè)置好的操作 DS18B20。 DS18b20 工作原理及電路圖 DS18B20 工作原理是電橋一個(gè)橋臂用對(duì)溫度敏感的材料做成 ,在溫度改變的時(shí)候電阻隨著改變 ,使得電橋失去平衡，從而達(dá)到檢測(cè)溫度的效果，溫度不同時(shí)，是的內(nèi)部的感溫二極管的兩邊產(chǎn)生不同的電壓，把這個(gè)電壓進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，得到一 硬件模塊設(shè)計(jì) 17 個(gè)數(shù)值，這就是測(cè)量的溫度，然后通過(guò)串口傳輸出來(lái)。 DS18B20 與主芯片的連接如圖 所示： 圖 DS18b20連接 圖 LCD1602 顯示模塊 控制器接口說(shuō)明 各引腳符號(hào)及功能如表 所示： 表 接口信號(hào)表 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 VSS 電源地 9 D2 Data I/O 2 VDD 電源正極 10 D3 Data I/O 3 VL 液晶顯示偏壓信號(hào) 11 D4 Data I/O 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L） 12 D5 Data I/O 5 R/W 讀 /寫選擇端（ H/L） 13 D6 Data I/O 6 E 使能信號(hào) 15 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 15 BLA 背光正極 8 D1 Data I/O 16 BLK 背光負(fù)極 1）時(shí)序操作 (1)讀狀態(tài)：輸入： RS=L， RW=H， E=H 輸出： D0~D7=狀態(tài)字 (2)寫指令：輸入： RS=L， RW=L， D0~D7=指令碼， E=高脈沖 輸出：無(wú) (3)讀數(shù)據(jù)：輸入： RS=H， RW=H， E=H 輸出： D0~D7=數(shù)據(jù) (4)寫數(shù)據(jù)：輸入： RS=H， RW=L， D0~D7=數(shù)據(jù)， E=高脈沖 輸出 ：無(wú) 2） RAM 地址映射圖 控制器內(nèi)部帶有 80 8位（ 80 字節(jié)）的 RAM 緩沖區(qū)，對(duì)應(yīng)關(guān)系如圖 ： 硬件模塊設(shè)計(jì) 18 圖 RAM地址映射圖 初始化過(guò)程（復(fù)位過(guò)程） 1．延時(shí) 15ms 2．寫指令 38H(不檢測(cè)忙信號(hào) ) 3．延時(shí) 5ms 4. 寫指令 38H(不檢測(cè)忙信號(hào) ) 5. 延時(shí) 5ms 6. 寫指令 38H(不檢測(cè)忙信號(hào) ) 7. (以后每次寫指令、讀 /寫數(shù)據(jù)操作之前均需檢測(cè)信號(hào)忙 ) 8. 寫指令 38H：顯示模式設(shè)置 9. 寫指令 08H：顯示關(guān)閉 10. 寫指令 01H：顯示清屏 11. 寫指令 06H：顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置 12. 寫指令 0CH：顯示開(kāi)及光標(biāo)設(shè)置 LCD 的連接圖 數(shù)據(jù)手冊(cè)中可能介紹 LM1602 內(nèi)部 D0～ D7 已有上拉，可以使用 P0 口直接驅(qū)動(dòng)。在 DXP 里 LM016L 內(nèi)部可能沒(méi)有 ,應(yīng)該人為 加上拉電阻 ,Rs,Rw,VEE,分別于單片機(jī)的, 相連， D0D7 分別于單片機(jī)的 相連， R 作為調(diào)節(jié)屏幕的亮度，如圖 所示 硬件模塊設(shè)計(jì) 19 圖 LCD 的連接圖 蜂鳴器模塊與按鍵模塊 圖 LCD連接圖 蜂鳴器的連接 圖 這個(gè)模塊主要是一個(gè)報(bào)警的作用，有與蜂鳴器的工作時(shí)需要的電流比較大，所以我們需要一個(gè)三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)這個(gè)蜂鳴器，由于本系統(tǒng)采用的蜂鳴器是一個(gè)無(wú)源蜂鳴器，所以我們需要給其一個(gè)高低不通的電平，這樣蜂鳴器才能正常工作，蜂鳴器與單片機(jī)的連接 如圖 所示 。 圖 硬件模塊設(shè)計(jì) 20 按鍵的連接電路 按鍵模塊在本系統(tǒng)中的作用是設(shè)置溫度的臨界值，在采集溫度的時(shí)候，我們?yōu)榱吮ＷC系統(tǒng)的穩(wěn)定與使用周期的長(zhǎng)度，同時(shí)也是安全考慮，我們對(duì)于這個(gè)系統(tǒng)有個(gè)溫度限制。所以我們就需要按 鍵來(lái)設(shè)定，同時(shí)這也給系統(tǒng)帶來(lái)了可移植性，大大提高了系統(tǒng)的適應(yīng)性。其中 key1 作為溫度的加， key2 作為溫度的減，來(lái)設(shè)定一個(gè)安全的溫度值，按鍵與單片機(jī)連接如圖 所示 圖 按鍵連接圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 21 開(kāi)始 Msp430 單片機(jī)初始化 定時(shí)器初始化 無(wú)線模塊 NRF24L01 初始化 DS18b20 初始化 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 前端采集發(fā)送系統(tǒng)程序初始化 根據(jù)上述的整體系統(tǒng)架構(gòu)和功能性，系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)包括數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)，中央控制室監(jiān)控節(jié)點(diǎn)，軟件和計(jì)算機(jī)軟件這三部分。數(shù)據(jù)采集節(jié)點(diǎn)包含有溫度采集模塊，無(wú)線傳輸通訊模塊，中央處理模塊。數(shù)據(jù)處理節(jié)點(diǎn)包含， LCD 顯示 模塊，按鍵控制模塊，無(wú)線接收模塊與串口通訊模塊。每個(gè)模塊之間相互聯(lián)系，溫度采集來(lái)的數(shù)據(jù)，通過(guò) DAC 轉(zhuǎn)換器，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，傳到中央處理器進(jìn)行處理，然后通過(guò)無(wú)線發(fā)送模塊將處理的數(shù)據(jù)發(fā)送到接收端，接收端將接收道德數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，判斷檢測(cè)的數(shù)據(jù)是否符要求，然后將處理后的數(shù)據(jù)分別發(fā)送給 LCD,和上位機(jī)。上位機(jī)通過(guò)串口通訊與 PC機(jī)相連。在上位機(jī)上顯示出溫度曲線。 前段采集發(fā)送系統(tǒng)程序初始化包括單片機(jī)時(shí)鐘的初始化、定時(shí)器的初始化、nRF24L01 的初始化配置、 DS18B20 的初始化等。 前端采集發(fā)送系統(tǒng)程序初始 化流程圖如圖 所示 圖 前端采集發(fā)送系統(tǒng)程序初始化流程圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 22 單片機(jī)時(shí)鐘初始化 初始化程序： void InitSys() { unsigned char i。 BCSCTL1 amp。=~XT2OFF。 do { IFG1 amp。=~OFIFG。 for(i=0xff 。i0。i)。 } while((IFG1 amp。 OFIFG)!=0)。 BCSCTL2 |=SELM1。//使 MCLK=XT2 } nRF24L01 的初始化 對(duì) nRF24L01A 的初始化包括 nRF24L01A 上電和向 nRF24L01A 寫命令字，設(shè)置接收端地址等。 nRF24L01A 上電是將芯片的 PWR_UP 管腳設(shè)置為高電平，上電以后才可以對(duì) nRF24L01A 進(jìn)行控制和讀寫操作。初始化框圖如圖 、 配置 nR F 24 L 01 I / O 口配置 nR F 24 L 01寄存器地址開(kāi)始向 nR F 24 L 01 傳輸數(shù)據(jù)nR F 24 L 01 產(chǎn)生中斷 ？中斷源為發(fā)送成功中斷 ？nR F 24 L 01 發(fā)送錯(cuò)誤處理NNYY配置 nR F 24 L 01 I / O 口配置 nR F 24 L 01寄存器地址開(kāi)始nR F 24 L 01 產(chǎn)生接收中斷 ？向 U A R T / U SB 口傳輸數(shù)據(jù)N從 nR F 24 L 01 接收數(shù)據(jù)圖 接收端流程 圖 圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 23 NRF24L01 部分代碼如下 : void init_NRF24L01(void) { inerDelay_us(100)。 RF24L01_CE_0 。 // chip enable RF24L01_CSN_1。 // Spi disable RF24L01_SCK_0。 // Spi clock line init high SPI_Write_Buf(WRITE_REG+ TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH)。 SPI_Write_Buf(WRITE_REG+RX_ADDR_P0,RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDH)。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG+ EN_AA, 0x01)。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01)。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0)。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH)。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG+RF_SETUP,0x07)。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0E)。 main() { LED1_1。LED2_1。 WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD。 InitSys()。 LED_IO_set()。 RF24L01_IO_set()。 DS18B20_IO_set()。 init_NRF24L01() 。 Ds18b20Convert()。 LED1_0。LED2_0。 while(1) { Ds18b20Convert()。 LED1_1。 work_temp()。 nRF24L01_TxPacket(dispaly)。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,0XFF)。 Delay(80)。 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 24 LED2_0。 LED1_0。 } } DS18B20 的初始化 圖 DS18B20的初始化流程圖 初始化 18 B 20發(fā)跳過(guò) ROM 命令開(kāi)始發(fā)溫度轉(zhuǎn)換命令等待完成溫度轉(zhuǎn)換讀取溫度到緩沖區(qū)調(diào)用溫度處理子程序 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 25 初始化 DS18B20 代碼如下： Init_DS18B20(void) { DQ = 1 。