【正文】 的方位等。總結(jié)與展望本篇文章主要研究的是在短距離無線數(shù)據(jù)采集方面的無線多點(diǎn)溫度采集系統(tǒng)的具體應(yīng)用。本系統(tǒng)以STC單片機(jī)作為主控芯片，采用數(shù)字式溫度傳感器DSl8820，并利用其特有的單總線特性組技術(shù)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)的采集和短距離的無線傳輸。本文設(shè)計(jì)的模塊具有體積小，功耗低，數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，成本低，使用方式靈活等特，因此適用于短距離對(duì)各種環(huán)境下對(duì)溫度的監(jiān)控。本文的主要工作內(nèi)容如下：1．通過對(duì)比藍(lán)牙、紅外通信、GSM＼CDMA＼GPRS、IEEE802．11x和基于射頻技術(shù)的短距離無線通信的特點(diǎn)，確定了無線射頻收發(fā)一體芯片的解決方案。2．完成了無線數(shù)據(jù)采集模塊的硬件電路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。整個(gè)系統(tǒng)由兩大塊組成，第一部分為溫度數(shù)據(jù)采集和發(fā)送端，由溫度傳感器DSl8820網(wǎng)絡(luò)，液晶屏1602，基于nRF905無線收發(fā)模塊和主控芯片STC89C52RC組成。另一部分為溫度數(shù)據(jù)接收顯示端，基于nRF905無線收發(fā)模塊和主控芯片STC89C52RC，液晶屏1602構(gòu)成。主要包括傳感器接口電路、溫度數(shù)據(jù)顯示電路，無線射頻電路的設(shè)計(jì)。3．完成了由本模塊構(gòu)成的小型無線網(wǎng)絡(luò)的方案并給出了程序流程圖。4．根據(jù)硬件設(shè)計(jì)圖作出PCB板圖，并嘗試用雕刻和腐蝕的方法作出電路板，焊接元件。5．對(duì)本模塊進(jìn)行了收發(fā)數(shù)據(jù)及傳輸距離的測試，結(jié)果表明本模塊硬件設(shè)計(jì)合理，軟件工作正常，傳輸數(shù)據(jù)穩(wěn)定。在整個(gè)系統(tǒng)的中，經(jīng)歷了查閱資料，設(shè)計(jì)圖稿，繪制板圖，購買元件，制作實(shí)物板，調(diào)試實(shí)驗(yàn)班，最終成功完成實(shí)驗(yàn)。在這個(gè)過程中，通過學(xué)習(xí)對(duì)傳感器，單總線技術(shù)，無線通信技術(shù)，LCD顯示技術(shù)等都有了一定的了解。對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)將以前所學(xué)的各科知識(shí)聯(lián)系到一起，對(duì)實(shí)物的制作與測試又為理論知識(shí)向?qū)嵺`轉(zhuǎn)化積累了經(jīng)驗(yàn)。設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，單片機(jī)管腳的分配，PCB板雖圖中元器件的擺放，采購中實(shí)際元件的情況都要綜合考慮，使得各個(gè)部分都達(dá)到合理化，同時(shí)因?yàn)楝F(xiàn)有資源的的限制，在理論上弄清楚時(shí)實(shí)際也會(huì)采取折中方案。雖然溫度采集和無線傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)只涉足電子領(lǐng)域的一小部分，卻是我了解并投入到電子生活的開始，它有利于我今后的學(xué)習(xí)和研究。本文的工作僅是初步的，還有許多內(nèi)容和問題有待進(jìn)一步的研究和解決。(1)對(duì)制成的PCB板，利用改進(jìn)布線設(shè)計(jì)等途徑提高無線數(shù)據(jù)傳輸距離。(2)通過對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)性能指標(biāo)的檢測，進(jìn)一步改進(jìn)系統(tǒng)的整體性能。(3)通過過對(duì)天線的設(shè)計(jì)改進(jìn)和參數(shù)的調(diào)整，提高天線傳輸?shù)木嚯x。通過上述的這些改進(jìn)措施，這個(gè)無線溫度傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)將具有更強(qiáng)的實(shí)用性，而且可擴(kuò)展性更好。致 謝在論文完成之際，真誠地向在青島大學(xué)期問曾經(jīng)指導(dǎo)我的老師、關(guān)心我的領(lǐng)導(dǎo)以及許許多多幫助過我的同學(xué)朋友們表示衷心的感謝!本論文是在李相偉老師的悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師從學(xué)習(xí)、工作等方面都給予了我莫大的關(guān)懷和支持，老師淵博的知識(shí)、豐富的經(jīng)驗(yàn)使學(xué)生受益匪淺；嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)、為人師表的高尚情操使學(xué)生終生難忘，學(xué)生的點(diǎn)滴收獲都是恩師辛勤培育的結(jié)果。在此向李老師和其他教導(dǎo)過學(xué)生的老師表示最崇高的敬意。感謝青島大學(xué)自動(dòng)化學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)、老師們對(duì)我的培養(yǎng)和教育。感謝青島大學(xué)對(duì)我學(xué)業(yè)的支持和幫助，提供的優(yōu)良的學(xué)習(xí)環(huán)境和良好的研究資源。感謝所有關(guān)心我、幫助我的朋友們。感謝各位評(píng)委的指導(dǎo)和批評(píng)。參考文獻(xiàn)1. 韓學(xué)軍，趙文濤，無線收發(fā)器在高壓斷路器在線監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用【J】，Electric Power It，2005(3)：53552. 張曉紅，SasanSaadat，喬為明．紅外通信IrDA標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用【J】．光電子技術(shù)，2003，23(4)：261．26．3. 李文華．藍(lán)牙技術(shù)與紅外IEEE80211b和HomeRF的比較[J】．江西通信科技，2003，4(12)：15．17．4. 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It introduces a lowpower, highperformance multicore microcontroller STC89C52RC temperature collection and wireless transmission article elaborates the software and expounds the hardware briefly. The system is consist of temperature collection part, wireless transmission part and LCD part. The temperature collection part uses DS 18B20 net. Wireless transmission part adopts nRF905. LCD part chooses LCD1602 which is easy to design procedure. The first part sends the collected data. The second part receives the effective data that will be displayed on the LCD. The program has been debugged after designation. The program can e up to the expectation pletely, which can be used in practical application.Keywords temperature DS 18B20 net wireless transmission nRF905 LCD 1602目 錄前 言 1第1章 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成 2 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 2 系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì) 2 溫度采集端硬件電路設(shè)計(jì) 3 數(shù)字式溫度傳感器DSl8B20 3 溫度采集端硬件連接圖 4 液晶顯示電路設(shè)計(jì) 5 液晶顯示器 5 LCD1602液晶顯示電路連接圖 6 無線收發(fā)模塊電路設(shè)計(jì) 6 nRF905性能及引腳 6 nRF905和單片機(jī)的硬件連接圖 8第2章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的整體框架 9 發(fā)送方程序設(shè)計(jì) 9 發(fā)送端主要功能 9 發(fā)送端程序設(shè)計(jì) 10 發(fā)送端溫度值保存函數(shù) 11 溫度值處理函數(shù) 12 接收方程序設(shè)計(jì) 13 接收端主要功能 13 接收端程序設(shè)計(jì) 14 接收端溫度值保存函數(shù) 14 程序調(diào)試環(huán)境Keil C51 15第3章 溫度采集程序設(shè)計(jì) 16 DS18B20的時(shí)序 16 DS18B20的復(fù)位時(shí)序 16 DS18B20的讀寫時(shí)序 17 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)和指令 18 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu) 18 DS18B20的指令表 19 溫度測量程序 20 選擇DS18B20函數(shù) 20 獲取DS18B20序列號(hào)程序 20 DS18B20測溫程序 21第4章 無線數(shù)據(jù)收發(fā)程序設(shè)計(jì) 23 nRF905的工作模式和配置寄存器 23 工作模式 23 串行外設(shè)接口（SPI接口） 24 配置寄存器 25 nRF905初始化和配置函數(shù) 28 nRF905的初始化 28 nRF905配置函數(shù) 28 nRF905的相關(guān)配置 29 nRF905發(fā)送數(shù)據(jù)包程序設(shè)計(jì) 30 發(fā)送和接收一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) 30 設(shè)置模式為發(fā)送模式 32 發(fā)送數(shù)據(jù)包程序 33 nRF905接收數(shù)據(jù)包程序設(shè)計(jì) 35 設(shè)置模式為接收模式 35 接收數(shù)據(jù)包程序 35第5章 液晶顯示屏（LCD）顯示程序設(shè)計(jì) 37 LCD接口定義及操作時(shí)序 37 LCD接口定義 37 LCD操作時(shí)序 38 LCD內(nèi)部結(jié)構(gòu)及指令 39 LCD液晶模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu) 39 LCD指令表和內(nèi)部顯示地址 40 LCD初始化及讀寫數(shù)據(jù) 41 LCD初始化 41 判斷LCD1602是否處于忙狀態(tài) 42 寫指令或顯示數(shù)據(jù)到LCD 43 LCD1602顯示程序設(shè)計(jì) 46 設(shè)定顯示位置 46 寫入自定義字符 46 液晶顯示程序 46結(jié)束語 48謝 辭 49參考文獻(xiàn) 50附 錄 51前 言在日常生活中，溫度是人們接觸最多的物理量，對(duì)溫度的采集和監(jiān)控已經(jīng)成為生產(chǎn)過程中非常重要的技術(shù)要求。溫度測量技術(shù)中，傳感器是其中重要的組成部分，但隨著傳感器的增多無疑會(huì)帶來大量的數(shù)據(jù)電纜，不僅帶來布線的復(fù)雜和工作量增大，而且存在斷線和短路等隱患，成本高，易老化，并且給系統(tǒng)的調(diào)試和維護(hù)增大了難度。溫度作為一個(gè)重要的物理量，隨著工業(yè)的不斷發(fā)展，對(duì)溫度測量的要求越來越高，而且測量的范圍也越來越廣，對(duì)溫度的檢測技術(shù)的要求也越來越高。無線傳輸也越來越多的被應(yīng)用在工業(yè)及民用的數(shù)據(jù)采集上，解決了一些布線復(fù)雜、甚至無法布線的情況。無線傳輸具有抗干擾性能強(qiáng)、可靠性高、安全性好、受地理?xiàng)l件限制少、安裝靈活等優(yōu)點(diǎn)，在許多領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。近年來，隨著微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和自動(dòng)測試技術(shù)的發(fā)展，人們開發(fā)出將溫度傳感器和數(shù)字電路集成在一起的新型數(shù)字式集成溫度傳感器。無線數(shù)據(jù)采集特別適用于復(fù)雜地形條件、高腐蝕性、爆炸等場合，或者被采集對(duì)象是運(yùn)動(dòng)、旋轉(zhuǎn)等情況。隨著射頻技術(shù)、微電子技術(shù)及集成電路技術(shù)的進(jìn)步，無線通信技術(shù)取得了飛速的發(fā)展，無線通信的實(shí)現(xiàn)越來越容易，傳輸速度越來越快，可靠性越來越高，并且逐漸達(dá)到可以和有線網(wǎng)絡(luò)相媲美的水平。本文對(duì)一種溫度數(shù)據(jù)采集與無線傳輸方案進(jìn)行研究，采用無線射頻芯片 nRF90低功耗、高性能單片機(jī) STC89C52RC、單總線數(shù)字式測溫器件DS18B20 構(gòu)成測溫系統(tǒng)。它可大大降低布線成本、易于維護(hù)、提高系統(tǒng)的可靠性。采用基于nRF905芯片的無線收發(fā)電路，這是一種性價(jià)比高的無線傳輸方式，采用GFSK調(diào)制方式，工作于ISM頻段間的射頻芯片，以其功率小、價(jià)格低廉、開發(fā)簡單快速等優(yōu)勢，為開發(fā)一種適合于傳輸速率不是很高的小型無線數(shù)據(jù)采集網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)提供了一種好的選擇。主要研究內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：，儀器可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，安置靈活，支持現(xiàn)場總線技術(shù)(單總線技術(shù))，信號(hào)易于處理和傳送，降低系統(tǒng)維護(hù)費(fèi)用[1]。，使用SPI總線接口簡化電路設(shè)計(jì)，節(jié)省許多I／O口線供其它功能使用，提高了設(shè)計(jì)的可靠性。，使用可讀性高且易于理解的C語言。采集到的數(shù)據(jù)傳給微處理器，微處理器將傳感器采集到的數(shù)據(jù)送給無線收發(fā)模塊打包發(fā)出。數(shù)據(jù)接收端接收到采集端的數(shù)據(jù)后，按相應(yīng)的通信協(xié)議取出有效數(shù)據(jù)，發(fā)送給微處理器，微處理器程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理。第1章 系統(tǒng)的硬件構(gòu)成 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)本論文提出的多點(diǎn)溫度采集與無線傳輸系統(tǒng)，由數(shù)據(jù)發(fā)送端和接收端兩部分組成，兩端通過無線方式通信。數(shù)據(jù)發(fā)送端由溫度傳感器、微處理器和無線發(fā)送模塊組成，微處理器將傳感器采集到的數(shù)據(jù)送給無線收發(fā)模塊打包發(fā)出。數(shù)據(jù)接收端接收到采集端的數(shù)據(jù)后，按相應(yīng)的通信協(xié)議取出有效數(shù)據(jù)，發(fā)送給微處理器，微