【正文】 ，將 DS18B20 的測溫分辨率提高到 ～ ℃ 。計數(shù)器 1 對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行減法計數(shù)，當(dāng)計數(shù)器 1 的預(yù)置值減到 0 時，溫度寄存器的值將 64 位ROM 和單線接口 存儲器和控制器 高速緩存 存儲器 8 位 CRC 生成器 溫度敏感元件 低溫觸發(fā)器 T L 高溫觸發(fā)器 T H 配置寄存器 電源檢測 8 加 1，計數(shù)器 1 的預(yù)置將重新被裝入，計數(shù)器 1 重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器 2 計數(shù)到 0 時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器 2 的脈沖輸入。它主要由 64 位光刻 ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報警觸發(fā)器 TH、 TL 和配置寄存器組成。 DS18B20 具有測溫系統(tǒng)簡單、測溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點 。 兩 路溫度傳感器由 2 個 DS18B20 組成，可顯示路數(shù) ，也 可以由開關(guān) S1～S2 控制顯示某一路的溫度。其工作電源 : 3~5V/DC，且在使用中不需要任何外圍元件，測量結(jié)果以 9~12 位數(shù)字量方式串行傳送 。其測溫范圍 － 55℃ ～＋ 125℃ ，固有測溫分辨率 ℃ 。因為采用共陽極 LED，所以，相應(yīng)的亮段必須送 0，相應(yīng)的暗段必須送 1。由于 74HC164 在低電平輸出時，允許通過的電流為 8mA 故不必 添加驅(qū)動電路，亮度也較理想。 鍵盤及 LED 顯示器接口電路如圖 7 所示，圖中 “與 ”門的作用是避免鍵盤操作時對顯示器的影響，即僅當(dāng) =1 時，才開放顯示器傳送。 (4) CLK：時鐘脈沖輸入端，在脈沖的上升沿實現(xiàn)移位。 (2)A、 B ：串行輸入端。 74HC164 是串行輸入、并行輸出移位寄存器，并帶有清除端。 圖 5 X5045 與 89C51 的接口電 路 串行口控制的鍵盤及 LED 顯示器接口電路 89C51 的串行口 RXD 和 TXD 為一個全雙工串行通信口，但工作在方式 0下可做同步移位寄存器使用，其數(shù)據(jù)由 RXD()端串行輸入或輸出；而同步移位時鐘由 TXD()端串行輸出，在同步時鐘作用下，實現(xiàn)由串行到并行的數(shù)據(jù)通信。在 X5045 內(nèi)部的一個控制寄存器中有 2 位可編程位，決定了定時時間的長短，微處理器可以通過指令來改變這 2 個位，從而改變看門狗定時時間的長短。 由 X5045 引腳功能中可知， WDI 引腳為雙功能，看門狗定時器監(jiān)測 WDI 5 的輸入來判斷微處理器是否正常工作。 （ 2）在任何以字節(jié)為單位的讀 /寫操作前，應(yīng)先選中芯片，即復(fù)位 CS；置位 CS，則表示操作結(jié)束；為了防止誤操作，每一次復(fù)位或置位 CS 時應(yīng)復(fù)位 CSK。 X5045 采用 SPI 串行接口，只要了解 SPI 原理和 X5045 的指令定義，就很容易對 X5045 進(jìn)行操作，綜合起來，讀 /寫 X5045 有以下幾條規(guī)則： （ 1） SCK 由 1 變 0 時，從 SO引腳讀取 1 位數(shù)據(jù)； SCK 由 0 變 1 時，向 SI引腳發(fā)送的 1 位數(shù)據(jù)被采樣。如果在規(guī)定的時間內(nèi)沒有收到來自單片機(jī)或其他 CPU 的觸發(fā)信號，則系統(tǒng)會強(qiáng)制復(fù)位，以保證系統(tǒng)在受到干擾時仍能夠維持正常的工作狀態(tài)。設(shè)置看門狗是為了防止單片機(jī)死機(jī)、提高單片機(jī)系統(tǒng)抗干擾性的一種重要途徑。其電路如圖4 所示。復(fù)位操作有上電自動復(fù)位和按鍵手動復(fù)位兩種方式，系統(tǒng)上電運行后需要復(fù)位，一般都是用手動復(fù)位來實現(xiàn)的。 1 2 3 4 ABCD4321DCBAT i t leN u m b e r R e v i si o nS i z eBD a t e : 2 9 M a y 2 0 0 8 S h e e t o f F i l e : C : \ P R O G R A M F I L E S \ D E S I G N E X P L O R E R 9 9 S E \E X A M P L E S \B A C K U P ~ 2 2 . D D BD r a w n B y :C33 0 p FC43 0 p FY212MHZ 圖 3 時鐘發(fā)生器 89C51 無線收發(fā)模塊 顯示模塊 鍵盤 DS18B20 溫度采集 鍵盤 晶振 電源電路 LED 數(shù)碼顯示 單片機(jī) 89C51 LED 驅(qū)動 nRF905 無線 收發(fā)模塊 復(fù)位電路 看門狗電路 圖 2 上位機(jī)系統(tǒng)框圖 圖 1 下位機(jī)系統(tǒng)框圖 4 復(fù)位電路 RST 引腳是復(fù)位輸入端。振蕩脈沖頻率范 圍為 fosc=0～ 24MHZ。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電容就可以構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。 以下 是各部分電路介紹。由于上位機(jī)的電路圖與下位機(jī)電路圖有多處相似，故本設(shè)計只介紹下位機(jī)的具體電路及工作過程。 nRF905 接收下位機(jī)數(shù)據(jù)，處理以后 送 LED 顯示器進(jìn)行顯示。下位機(jī)安裝需測溫度的地方測量溫度，通過無線方式把采集的數(shù)據(jù)傳送到上位機(jī)。 傳感器DS18B20 采集數(shù)據(jù)， 經(jīng) 單片機(jī) 處理后，通過 nRF905 發(fā)送給上位機(jī)。 3 整體電路方框圖 本系統(tǒng)采用點對多點的形式，由下位機(jī)、上位機(jī)組成。 (4)在 100 米 以 內(nèi)都能完成數(shù)據(jù)傳輸。 (2)電路要具有鎖存功能。 文中的系統(tǒng) 是 基于挪威 Nordic VLSI 公司推出的 nRF905 單片射頻收發(fā)器，收發(fā)可靠，使用方便，在工業(yè)控制、消費電 子等各個領(lǐng)域都具有廣闊的應(yīng)用前景。因此，無線傳輸是一種有效數(shù)據(jù)傳輸方式。因此，許多應(yīng)用采用了無線傳 輸技術(shù)。而引入無線傳輸方式，就可以克服以上測量系統(tǒng)中的不足。對于遠(yuǎn)距離和多點測量，眾多的傳輸線還會帶來成本的上升和分布電容。為此，需要設(shè)計相應(yīng)的接口系統(tǒng)，控制這些射頻芯片工作，完成可靠穩(wěn)定的無線數(shù)據(jù)通信在各種各樣的測控系統(tǒng)中，傳感器所測得的信號通常使 2 用導(dǎo)線傳輸。目前，無線數(shù)據(jù)通信的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣：遙控遙測、無線抄表、門禁系統(tǒng)、身份識別、非接觸 RF 智能卡、無線標(biāo)簽、安全防火系統(tǒng)、生物信號采集、機(jī)器人控制等。微功率短距離無線通信技術(shù)作為無線通信實用技術(shù)，一般使用單片射頻收發(fā)芯片，加上微控制器 和少量外圍器件構(gòu)成專用或通用無線通信模塊 。目前還沒有對大數(shù)據(jù)量傳送的問題及斷點續(xù)傳問題的較成熟的解決方法。數(shù)據(jù)需要多次重復(fù)輸入，不能充分利用數(shù)據(jù)庫；同時系統(tǒng)不能滿足現(xiàn)場對數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸、瀏覽、回放 (圖形或文本 )的需要；發(fā)送端在遠(yuǎn)傳過程中相當(dāng)于服務(wù)器，但目前發(fā)送端服務(wù)器的管理功能相對比較薄弱。同時傳統(tǒng) 的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳程序一般存在了下面一些不足： (1)采集參數(shù)及派生參數(shù)不齊全，不完整，不標(biāo)準(zhǔn)；數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)不合理，沒有按照一定的信息傳輸標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理和存儲；兼容性差，如中英文顯示、數(shù)據(jù)處理的格式等方面仍有很大的不足；監(jiān)控界面單一，畫面不豐富，輸出的格式 (包括屏幕顯示和打印輸出 )不靈活，過于死板，無法滿足不同用戶的需要。 數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程傳輸程序包括數(shù)據(jù)采集及實時數(shù)據(jù)無線傳輸兩個部分。在傳統(tǒng)的測控系統(tǒng)中 , 通常使用導(dǎo)線傳輸信號 , 這種傳輸方式常常會帶來電磁干擾和信號衰減。目 錄 1 緒論 ............................................................................................................................ 1 2 設(shè)計要求 .................................................................................................................... 2 3 整體電路方框圖 ........................................................................................................ 2 4 單元電路介紹 ............................................................................................................ 3 時鐘發(fā)生器 ...................................................................................................... 3 復(fù)位電路 .......................................................................................................... 4 看門狗電路 ...................................................................................................... 4 串行口控制的鍵盤及 LED 顯示器接口電路 ................................................ 5 DS18B20 采集單元 .......................................................................................... 6 nRF905 收發(fā)模塊 ............................................................................................. 9 nRF905 芯片介紹 ................................................................................. 10 數(shù)據(jù)發(fā)送 ....