【正文】 ，對(duì)該系統(tǒng)還存在一些問題需要解決。實(shí)驗(yàn)表明，該系統(tǒng)充分說明了nRF905的性能良好，實(shí)用性強(qiáng)。nRF905通過SPI接口與89C52進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，通過ShockBurst收發(fā)模式進(jìn)行無線數(shù)據(jù)發(fā)送，收發(fā)可靠，使用方便。系統(tǒng)采用了DS18B20采集溫度并通過89C52單片機(jī)控制數(shù)據(jù)通過LED顯示，再經(jīng)nRF905，實(shí)現(xiàn)的無線傳輸。圖36 2．點(diǎn)編譯，生成了HEX文件并且發(fā)現(xiàn)沒錯(cuò)誤，如圖37所示。創(chuàng)建源程序文件后先保存，且保存為“.C”文件，然后就可以把該文件添加到項(xiàng)目中去。在Keil C51的操作環(huán)境下,創(chuàng)建程序分為以下步驟：1）創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目，為Target1選擇合適的CPU的型號(hào)，選擇ATMEL 公司的AT89C52芯片。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語言的優(yōu)勢(shì)。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。目前在國內(nèi)你只能買到Keil軟件左設(shè)計(jì)所用的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件，即使不使用C語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)有事半功倍之效。運(yùn)行Keil軟件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空閑的硬盤空間、WIN9NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。機(jī)器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于MCS51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級(jí)語言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。89C52單片機(jī)控制nRF905模塊數(shù)據(jù)接受流程圖如圖35所示。89S52單片機(jī)控制nRF905 模塊數(shù)據(jù)發(fā)送流程圖如圖34所示。下圖33為溫度采集流程圖。ROM操作命令均為8位，命令代碼分別為：讀ROM（33H）、匹配ROM（55H）、跳過ROM（CCH）、搜索ROM（F0H）和告警搜索（ECH）命令。內(nèi)存訪問命令完成溫度轉(zhuǎn)換、讀取等工作。圖31為發(fā)射系統(tǒng)程序框圖，圖32為接受系統(tǒng)程序框圖。發(fā)送端和接收端在上電后首先調(diào)用初始化程序，完成無線收發(fā)頻率、工作模式、發(fā)射速率、內(nèi)部寄存器的初始化配置；無線收發(fā)程序負(fù)責(zé)接受和發(fā)送經(jīng)過打包后的數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)打包程序?qū)⒉杉瘮?shù)據(jù)根據(jù)通信協(xié)議加上幀頭、地址、CRC校驗(yàn)字節(jié)，形成完整的數(shù)據(jù)包；數(shù)據(jù)拆包程序根據(jù)通信協(xié)議將接收到的數(shù)據(jù)包去掉幀頭、地址信息、取出其中的有用數(shù)據(jù)，并檢驗(yàn)數(shù)據(jù)包中的CRC字節(jié)以檢驗(yàn)接收到的數(shù)據(jù)的正確性；數(shù)據(jù)處理程序?qū)邮盏降挠行?shù)據(jù)進(jìn)行簡單的計(jì)算機(jī)處理后將其通過串口發(fā)送到計(jì)算機(jī)，作進(jìn)一步分析和處理。如下圖216為PL2303外圍電路及與單片機(jī)連接圖。 PL2303芯片與單片機(jī)的連接USB轉(zhuǎn)串口主芯片（PL2303）是電路的核心部分，提供USB和串口的橋轉(zhuǎn)換。整個(gè)USB轉(zhuǎn)串口線不需要外接電源，直接使用USB供電即可。圖215 PL2303管腳細(xì)節(jié)圖（1）（全速兼容）（2），12MHz的晶體振蕩器（3）支持RS232這樣的串行接口 （TxD和RxD）（RTS,CTS,DTR,DSR,DCD和RI）,6,7或8個(gè)數(shù)據(jù)位，一個(gè)半，或兩個(gè)停止位，幀錯(cuò)誤和串行中斷檢測(cè)（4）寬廣的流量控制機(jī)制（5）可配置的512個(gè)字節(jié)雙向數(shù)據(jù)緩沖器(6)支持從遠(yuǎn)程輸入相關(guān)調(diào)制信號(hào)進(jìn)行喚醒功能（6）兩個(gè)通用的I/O引腳（7）啟動(dòng)時(shí)可以將配置存儲(chǔ)于外部的EPROM USB接口USB接口部主要由三部分組成，分別是USB接頭，USB供電和USB數(shù)據(jù)收發(fā)。該器件內(nèi)置USB功能控制器、USB收發(fā)器、振蕩器和帶有全部調(diào)制解調(diào)器控制信號(hào)的UART，只需外接幾個(gè)電容就可以實(shí)現(xiàn)USB信號(hào)與RS232信號(hào)的轉(zhuǎn)換，能夠方便的嵌入到各種設(shè)備。 PL2303（USB轉(zhuǎn)RS232控制器）PL2303是Prolific公司生產(chǎn)的一種高度集成的RS232USB接口轉(zhuǎn)換器，可以提供一個(gè)RS232全雙工異步串行通信裝置與USB功能接口便利連接的解決方案。該器件作為USB/RS232雙向轉(zhuǎn)換器，一方面從主機(jī)接受USB數(shù)據(jù)并將其轉(zhuǎn)換為RS232信息流格式發(fā)送給外設(shè)；另一方面從RS232外設(shè)接受數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為USB數(shù)據(jù)格式傳送回主機(jī)。這樣使得接受設(shè)備能夠知道一個(gè)位的狀態(tài)，有機(jī)會(huì)判斷是否有噪聲干擾了通信或者是否傳輸和接受數(shù)據(jù)是否不同步。如果是奇校驗(yàn)校驗(yàn)位為1，這樣就有3個(gè)邏輯高位。對(duì)于奇偶校驗(yàn)的情況，串口會(huì)設(shè)置校驗(yàn)位，用一個(gè)值確保傳輸?shù)臄?shù)據(jù)有偶個(gè)或者奇?zhèn)€邏輯高位。：在串口通信中一種簡單的檢錯(cuò)方式，有四種檢錯(cuò)方式：偶、奇、高和低。：用于表示單個(gè)包的最后一位，典型的值為1,。每個(gè)包指一個(gè)字節(jié)，包括開始/停止位，數(shù)據(jù)位和奇偶校驗(yàn)位。擴(kuò)展的ASCII碼是0255（8位）。如何設(shè)置取決于你想傳送的信息。：這是衡量通信中實(shí)際數(shù)據(jù)位的參數(shù)。例如如果協(xié)議需要4800波特率，那么時(shí)鐘是4800Hz。例如300波特表示每秒鐘發(fā)送300個(gè)bit。對(duì)于兩個(gè)進(jìn)行通信的端口，這些參數(shù)必須匹配：：這是一個(gè)衡量通信速度的參數(shù)。其他線用于握手，但是不是必須的。通信使用3根線完成：（1）地線，（2）發(fā)送，（3）接受。接收方的波特率和發(fā)送方的波特率可以分別設(shè)置，但接收方的接受波特率必須與發(fā)送方的發(fā)送波特率相同。所謂波特率，即每秒鐘傳送的二進(jìn)制位數(shù)，其單位為bps。本系統(tǒng)采用了效率較高的全雙工通信形式。半雙工形式比單工形式靈活，但它的效率較低，由發(fā)送方式切換到接收方式所需要的時(shí)間大約為數(shù)個(gè)毫秒，這個(gè)時(shí)間延遲對(duì)時(shí)間較為敏感的系統(tǒng)是無法接受的。單工形式的數(shù)據(jù)傳送是單向的，只需要一根數(shù)據(jù)線。2）串行通信的數(shù)據(jù)傳送方式在串行通信中，數(shù)據(jù)通常是校驗(yàn)、偶校驗(yàn)、和無校驗(yàn)，由用戶根據(jù)需要選定。圖214 電源電路圖1）串行通信的概念串行通信是指使用一條數(shù)據(jù)線，將數(shù)據(jù)一位一位地依次傳輸，每一位數(shù)據(jù)占據(jù)一個(gè)固定的時(shí)間長度。圖213 復(fù)位電路圖本系統(tǒng)單片機(jī)的供電電源是由外接USB線供電。本系統(tǒng)采用的是上電自動(dòng)復(fù)位。復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種方式。圖212 時(shí)鐘電路圖RST引腳是復(fù)位輸入端。振蕩脈沖頻率范圍為f=024MHZ。反相放大器的輸入端為XTAL1，輸出端為XTAL2，兩端跨接石英晶體及兩個(gè)電容就可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。 LCD液晶顯示器的譯碼方式1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（CGROM）已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”，因?yàn)?602識(shí)別的是ASCII碼，試驗(yàn)可以用ASCII碼直接賦值，在單片機(jī)編程中還可以用字符型常量或變量賦值。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。當(dāng)RS和RW共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。 LCD液晶顯示器 LCD顯示器的結(jié)構(gòu)與原理 圖29 LCD1602A硬件原理與連接1602采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口，其中: 第1腳：VSS為地電源第2腳：VDD接5V正電源第3腳：V0為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。任何一條指令均從CSN的由高到低的轉(zhuǎn)換開始。某個(gè)SPI指令的設(shè)置決定了相應(yīng)的功能。SPI對(duì)外由SCK、MISO、MOSI、CSN4個(gè)引腳組成的，對(duì)應(yīng)5個(gè)內(nèi)置寄存器和1個(gè)SPI指令集。由此判斷nRF905是否檢測(cè)到載波；，由此判斷發(fā)送方的發(fā)送目的地址是否與本機(jī)地址相同；外部中斷1接nRF905的DR口，由此判斷收發(fā)數(shù)據(jù)是否完成；nRF905的SPI端口接單片機(jī)的SPI對(duì)應(yīng)端口，實(shí)現(xiàn)對(duì)nRF905的工作配置和數(shù)據(jù)傳輸。 NRF905與單片機(jī)的連接系統(tǒng)硬件電路是以單片機(jī)和nRF905為核心元件，由單片機(jī)的I/O端口分別控制nRF905的狀態(tài)接口，模式接口和SPI接口。在配置模式下單片機(jī)通過SPI接口配置高頻頭的工作參數(shù)；在發(fā)射/接收模式下單片機(jī)SPI接口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。1）模式控制接口：該接口由 PWR_UP、TRX_CE、TX_EN組成控制由nRF905組成的高頻頭的四種工作模式：掉電和 SPI 編程模式；待機(jī)和SPI編程模式；發(fā)射模式；接收模式。5）接收有效數(shù)據(jù)（RXPayload）寄存器包含接收到的有效ShockBurst數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)，字節(jié)長度由配置寄存器設(shè)置。3）發(fā)送地址（TXAddress）寄存器包含目標(biāo)器件地址，字節(jié)長度由配置寄存器設(shè)置。1）狀態(tài)寄存器（StatusRegister）寄存器包含數(shù)據(jù)就緒DR和地址匹配AM狀態(tài)。SPI接口由5個(gè)寄存器組成，一條SPI指令用來決定進(jìn)行什么操作。在此模式中，配置字的內(nèi)容保持不變。如果uPCLK（Pin3）被使能，電流消耗將增加。當(dāng)進(jìn)入這種模式時(shí)，一部分晶體振蕩器是活動(dòng)的。在掉電模式中，配置字的內(nèi)容保持不變。當(dāng)進(jìn)入這種模式時(shí)，nRF905是不活動(dòng)的狀態(tài)。盡管如此，如果MCU已經(jīng)感覺到AM信號(hào)，MCU就知道nRF905正在接收數(shù)據(jù)，然后決定是等待DR信號(hào)還是改變模式。2）典型ShockBurst RX模式①通過設(shè)置TRX_CE高，TX_EN低來選擇ShockBurst RX模式；②650us以后，nRF905監(jiān)測(cè)空中的信息；③當(dāng)nRF905發(fā)現(xiàn)和接收頻率相同的載波時(shí)，載波檢測(cè)CD被置高；④當(dāng)nRF905接收到有效的地址時(shí)，地址匹配AM被置高；⑤當(dāng)nRF905接收到有效的數(shù)據(jù)包（CRC校驗(yàn)正確）時(shí)，nRF905去掉前導(dǎo)碼、地址和CRC位，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒（DR）被置高；⑥MCU設(shè)置TRX_CE低，進(jìn)入standby模式低電流模式；⑦M(jìn)CU可以以合適的速率通過SPI接口讀出有效數(shù)據(jù)；⑧當(dāng)所有的有效數(shù)據(jù)被讀出后，nRF905將AM和DR置低；⑨nRF905將準(zhǔn)備進(jìn)入ShockBurst RX、ShockBurst TX或Powerdown模式。 ShockBurst工作模式確保一個(gè)傳輸包發(fā)送開始后，總是能夠完成，不管在發(fā)送過程中TRXCE,TXEN如何被設(shè)置。nRF905的工作模式由TRXCE、TXEN、和PWRUP三個(gè)引腳決定，見表23。nRF905有兩種工作模式和兩種節(jié)能模式。在ShockBurst TX模式中，nRF905自動(dòng)產(chǎn)生前導(dǎo)碼和CRC校驗(yàn)碼，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒（DR）信號(hào)通知MCU數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)完成。nRF905通過ShockBurst工作模式在RF以最大速率進(jìn)行連接時(shí)降低數(shù)字應(yīng)用部分的速度來降低在應(yīng)用中的平均電流消耗。ShockBurst技術(shù)使nRF905能夠提供高速的數(shù)據(jù)傳輸，而不需要昂貴的高速M(fèi)CU來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理/時(shí)鐘覆蓋。如圖27為nRF905的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。nRF905單片無線收發(fā)器工作由一個(gè)完全集成的頻率調(diào)制器，一個(gè)帶解調(diào)器的接收器，一個(gè)功率放大器，一個(gè)晶體震蕩器和一個(gè)調(diào)節(jié)器組成。nRF905可以自動(dòng)完成處理字頭和CRC（循環(huán)冗余碼校驗(yàn)）的工作，可由片內(nèi)硬件自動(dòng)完成曼切斯特編碼/解碼，使用SPI接口與微控制器通信，配置非常方便，其功耗非常低，因此本系統(tǒng)采用nRF905作為無線收發(fā)器件。外接電源方式穩(wěn)定可靠，測(cè)量速度較快。和DS18B20芯片的寄生電容形成充放電電路；外接電源方式下，DS18B20的VDD端外接一個(gè)+3V+5V電源，GND端接地。比較而言，寄生電源方式少用一根導(dǎo)線，但它完成溫度測(cè)量所需的時(shí)間較長，而外部電源方式測(cè)量速度則要快些。當(dāng)使用數(shù)據(jù)總線寄生供電時(shí)，供電端必須接地，同時(shí)總線口在空閑的時(shí)候必須保持高電平，以便對(duì)傳感器充電。為了保證在有效的時(shí)鐘周期內(nèi)，提供足夠的電流，這種情況下，用一個(gè)MOSFET管和單片機(jī)的一個(gè)I/O口來完成對(duì)DS18B20總線的上拉。DS18B20只有三根外部引線：單線數(shù)據(jù)傳輸口DQ，共用地線GND，外供電源線VDD。（2）DS18B20中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以12位轉(zhuǎn)化為例：用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以 ℃/LSB形式表達(dá)，其中S為符號(hào)位。64位光刻ROM的排列是：開始8位（28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)，接著的48位是該DS18B20自身的序列號(hào)，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC=X8+X5+X4+1）。圖中的斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過程中的非線性，其輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在－55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。明溫度轉(zhuǎn)換44H啟動(dòng)DS18B20進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換讀暫存器BEH讀暫存器9個(gè)字節(jié)內(nèi)容寫暫存器4EH將數(shù)據(jù)寫入暫存器的TH、TL字節(jié)復(fù)制暫存器48H把暫存器的TH、TL字節(jié)寫到E2RAM中重新調(diào)E2RAMB8H把E2RAM中的TH、TL字節(jié)寫到暫存器TH、TL字節(jié)讀電源供電方式B4H啟動(dòng)DS18B20發(fā)送電源供電方式的信號(hào)給主CPU DS18B20測(cè)溫原理DS18B20的讀寫時(shí)序和測(cè)溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由2s 減為750ms。 作 DS18B20有六條控制命令，如表22所示：表22 DS18B20有六條控制命令指在硬件上，DS18B20與單片機(jī)的連接有兩種方法，一種是Vcc接外部電源，GND接地，I/O與單片機(jī)的I/O線相連；另一種是用寄生電源供電，此時(shí)UDD、GND接地，I/O接單片機(jī)I/O。R1和R0用來設(shè)置分辨率，如下表21所示：（