【正文】 晶振的頻率非常準確，這樣就能保證單片機的計數(shù)脈沖之間的時間間隔同樣也非常準確。XTAL2，來自反向振蕩器的輸出。/EA/VPP，在AT89C52訪問外部程序存儲器期間，不管是否有內部程序存儲器，/EA都要保持低電平。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。ALE/PROG，當訪問外部存儲器時，地址鎖控制單片機I/O口輸出的低位字節(jié)信號，微處理器AT89C52可以控制讓外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止。表11 P3口引腳功能表口管腳備選功能RXD（串行數(shù)據(jù)輸入口）TXD（串行數(shù)據(jù)輸出口）/INT0（外部中斷口0）/INT1（外部中斷口1）T0（計時器0外部輸入端） T1（計時器1外部輸入端）/WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通端）/RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通端）獨立功能接口：RST，復位輸入。P3口，P3口管腳是8個帶內部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。P1口，P1口是一個內部提供上拉電阻的8位雙向I/O口。電源接口：VCC供電電壓；GND接地。 單片機的引腳介紹①AT89C52 的引腳圖如圖2所示。正是基于此，本設計才采用AT89C52作為核心控制器件。無線收發(fā)模塊完成上位機和下位機數(shù)據(jù)的交換，分別由兩塊獨立的單片機控制其收發(fā)。下位機即MCS51與無線收發(fā)模塊采用串行通信，LED為一個四合一共陰數(shù)碼管，溫度傳感器采用DS18B20。1 系統(tǒng)結構及工作原理 系統(tǒng)結構本設計采用AT89C52作為主控CPU，外加DS18B20溫度采集模塊、nRF24L0l無線收發(fā)模塊和數(shù)碼顯示模塊組成整個系統(tǒng)，如下圖1所示。處理器選用最常用的MCS51單片機。在本系統(tǒng)中，數(shù)字化無線溫度傳感器將體現(xiàn)數(shù)字化、信息化和智能化的特點，包括溫度測量部分、溫度數(shù)據(jù)處理部分和溫度值顯示三部分構成。測溫節(jié)點工作在各個測溫地點，進行溫度數(shù)據(jù)采集和無線發(fā)送。本系統(tǒng)采用先進的發(fā)射/接收和溫度采集設備，便于安裝，工作穩(wěn)定性高，可以遠距離測量溫度，易于集成化、智能化，在工農業(yè)測控系統(tǒng)中有著廣泛的應用前景。無線傳感器節(jié)點采用無線網(wǎng)狀網(wǎng)設備，可以組成龐大的網(wǎng)絡結構，支持多達上千個測點同時進行大型結構試驗。無線溫度測量系統(tǒng)可以由無線溫度傳感器節(jié)點、網(wǎng)關、計算機采集處理軟件組成，集溫度信號采集、大容量存儲、無線射頻發(fā)送、LED動態(tài)顯示、控制與通信等功能于一體的新型系統(tǒng)。 Wireless transmission目 錄引 言 11 系統(tǒng)結構及工作原理 2 系統(tǒng)結構 2 系統(tǒng)控制核心——AT89C52 2 單片機的引腳介紹 2 單片機內部資源介紹 4 系統(tǒng)工作原理簡介 5 7 7 LED顯示 92 下位機部分介紹 11 DS18B20溫度采集模塊 11 DS18B20簡介 11 DS18B20的測溫方法 12 LED數(shù)碼顯示模塊 14 nRF24L01無線發(fā)送模塊 173 上位機部分介紹 20 無線接收模塊 20 上位機上的數(shù)據(jù)顯示 214 模塊間的通信 23 上位機與單片機的通信 23 串口通信簡介 23 PC機側VB程序 25 nRF24L01與單片機的通信 25 DS18B20與單片機的通信 265 系統(tǒng)調試 28 DS18B20溫度采集并顯示 28 nRF24L01發(fā)送與接收模塊調試 296 總結 31【參考文獻】 32附 錄 33致 謝 46 引 言隨著無線技術的日益發(fā)展，無線傳輸技術應用越來越被各行各業(yè)所接受，無線傳輸傳感器的檢測數(shù)據(jù)也不例外。 LED display。 關鍵字: MCS51；nRF24L01；LED顯示；溫度傳感器；無線傳輸 The Wireless Temperature Measurement System Based on Single Chip MicroputerAbstract:Temperature detection in the daily life, work, and has important application in engineering practice. With the improvement of living standards and the progress of science and technology, whether agricultural or requirement for temperature detection in daily life can request for a distance of transmission. Based on that this design is mainly based on MCS 51 single chip microputer and the temperature sensor, wireless transmitter, LED digital tube and upper unit into synchronous display of temperature acquisition system solved the problems in daily life. Workplace sampling to temperature chip DS18B20 temperature to achieve the precision and accuracy, the last of the collected temperature data by module nRF24L01 wireless transmission and through digital tube display the current temperature controlled by single chip microputer, which can break the traditional operating temperature, is limited by distance of defects and easy to read temperature. After the hardware and software testing, we basically achieved with a temperature sensor to collect temperature, after a certain distance transmission with nRF24L01 in accept the PC software displayed on the model. Transmission distance 50 m, the temperature range of 0 to 125 degrees Celsius, the precision of 1 c.Keywords: MCS51。在經(jīng)過軟硬件測試后，我們基本實現(xiàn)了用溫度傳感器采集溫度，用nRF24L01進行一定距離傳輸后在接受端的上位機軟件上顯示出來的模型?；谶@點本設計主要基于MCS51單片機并由溫度傳感器、無線傳輸器、LED數(shù)碼管和上位機組成的同步顯示的溫度采集系統(tǒng)解決了這個日常生活工作中的問題。2013 屆 本 科生畢業(yè)論文 存檔編號 畢業(yè)論文(設計)論文（設計）題目 基于單片機的無線溫度測量系統(tǒng)English Topic The wireless temperature measurement system based on single chip microputer系 別 物理與電子工程學院 專 業(yè) 自 動 化 班 級 學 生 指導教師 2013 年 5月 15 日 基于單片機的無線溫度測量系統(tǒng)摘要：溫度檢測在日常生活、工作和工程實踐中具有重要的應用。隨著生活水平的提高和科學技術的進步，無論是工業(yè)還是農業(yè)或者是日常生活中對溫度檢測的要求越來越高，要求能進行一定距離的傳輸。工作場所的溫度采集用到了溫度采集芯片DS18B20來達到一定的準確度和精確度，最后采用nRF24L01模塊對采集到的溫度數(shù)據(jù)進行無線傳輸并通過由單片機控制的數(shù)碼管顯示當前溫度，從而能打破傳統(tǒng)溫度操作受到距離限制的缺陷的同時便于溫度的讀取。傳輸距離50m,溫度范圍達到0至125攝氏度，精度1攝氏度。 NRF24L01。 Temperature sensor。而實際溫度控制過程中既要求系統(tǒng)具有穩(wěn)定性、實時性，又需要使系統(tǒng)功耗低、保證溫度的均勻性和數(shù)據(jù)可實時共享，因此可設計一種低功耗的多點可方便上傳至上位機的無線溫度檢測系統(tǒng)。無線數(shù)字信號傳輸方式消除了長電纜傳輸帶來的噪聲干擾，整個測量系統(tǒng)具有極高的測量精度和抗干擾能力。無線溫度測量設備被廣泛應用于運動物體、不方便假設線路場所以及危險，有毒，有害等場所的溫度測量。在生產(chǎn)過程中，可以實現(xiàn)對人類難以或無法到達的工作現(xiàn)場的監(jiān)測，應用這一系統(tǒng)可對生產(chǎn)現(xiàn)場的工藝參數(shù)進行采集、監(jiān)視和記錄，為提高產(chǎn)品質量、降低成本提供了信息和手段。基站與多個節(jié)點進行無線通信，并通過LED顯示將數(shù)據(jù)顯示出來，同時可以通過無線傳輸技術將數(shù)據(jù)發(fā)送給PC。溫度測量用到了一線式數(shù)字溫度傳感器DS18B20，該器件體積小，集成度高，自帶A/D轉換功能，更重要的是功耗低。溫度數(shù)據(jù)的傳輸將會采用低功耗發(fā)射與接收模塊nRF24L01，它在測量點接收單片機的傳感器數(shù)據(jù)并把數(shù)據(jù)以無線方式傳輸出去，接收部分通過接收模塊（同樣是nRF24L01）接收數(shù)據(jù)，并進行數(shù)字濾波，然后再將接收到的數(shù)據(jù)以異步串行通信方式上傳給上位機。圖1 系統(tǒng)框架圖本系統(tǒng)上位機與無線收發(fā)模塊通過RS232連接，主要完成單片機與PC機的數(shù)據(jù)傳輸。主要完成溫度采集，同步顯示，同步上傳至上位機。 系統(tǒng)控制核心——AT89C52AT89C52是一個低電壓，是一款高性能的有8位的片內的8k bytes可反復擦寫的只讀與256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器，兼容標準MCS51，片內置有通用的8位和Flash，因此這種AT89C52單片機在電子行業(yè)中有廣泛的應用。下面簡單介紹該芯片。圖2 AT89C52的管腳排列②管腳說明。I/O接口：P0口，P0口為一個8位雙向I/O口，當FIASH進行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須接上拉電阻，常用的上拉電阻為1K。P2口，P2口為一個內部存在上拉電阻的8位雙向I/O口，且常常結合P0口控制外圍數(shù)字化設備。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表11所示。當需要復位時，要控制并保持RST腳上兩個機器周期的高電平。/PSEN，外部程序存儲器的選通信號。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不會出現(xiàn)。XTAL1，反向振蕩放大器的輸入及內部時鐘工作電路的輸入。 單片機內部資源介紹單片機內部有定時器。MCS51單片機結構圖如圖3示。作為計數(shù)器使用時，單片機通過對引腳T0()或T1()外部脈沖信號的計數(shù)，在輸入的外部脈沖信號發(fā)生從1到0的跳變時，計數(shù)器的值就自動加1，這樣計數(shù)器的最高頻率一般可以是時鐘振蕩頻率的1/24。 系統(tǒng)工作原理簡介 溫度傳感器DS18B20主要完成溫度的測量，DS18B20根據(jù)環(huán)境溫度情況，依據(jù)其內部的工作原理，將周圍的溫度模擬量轉換數(shù)字量通過1wire總線輸出給單片機微控制器。本文主要利用MCS51單片機、DS18B20數(shù)字溫度傳感器、nRF24L01單片無線收發(fā)器和四合一數(shù)碼管實現(xiàn)多點無線溫度測量系統(tǒng)，解決上述問題。因此該系統(tǒng)能實現(xiàn)對溫度實時并多點溫度檢測，是可以實現(xiàn)遠程控制的無線溫度檢測系統(tǒng)。下面就系統(tǒng)中的基于單片機的外圍電路功能做如下講述。就是利用它把電路恢復到起始狀態(tài)，它的作用如下。單片機系統(tǒng)電路的硬件要求有復位電路，是因為微機電路是時序數(shù)字電路，它需要穩(wěn)定的時鐘信號，因此在電源上電時，復位信號才被撤除，微機電路開始正常工作。本系統(tǒng)是基于單片機控制的溫度采集系統(tǒng)，單片機的電源要求是+5V標準直流電源供電。AMS1117貼片式穩(wěn)壓芯片如圖4。DS18B20具有獨特的單線接口方式，測量溫度范圍為55176。C，在10~+85176。176。現(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，電源上支持3V~，使系統(tǒng)設計更靈活、方便。目前大多數(shù)傳感器系統(tǒng)都采用放大傳輸數(shù)模轉換這種處理模式。而一線總線技術則很好地解決了這個問題。DS18B20的引腳如圖5所示。該模塊使用SPI接口與微控制器通信，配置非常方便。通過nRF24L01 模塊接收發(fā)送端發(fā)出的溫度信息，當數(shù)據(jù)接收完成后產(chǎn)生接收完成中斷信號，單片機確認有中斷信息后讀取nRF24L01接收緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)，根據(jù)數(shù)據(jù)包協(xié)議將接收到的信息通過數(shù)碼管動態(tài)掃描方式顯示當前溫度。圖6 無線收發(fā)模塊電路圖無線收發(fā)模塊的各引腳直接和單片機相連，在單片機的控制下，通過SPI接口完成溫度數(shù)據(jù)的讀入讀出，發(fā)送模塊和接收模塊的nRF24L01完成數(shù)據(jù)的無線傳輸。NRF24L01P+PA+，可以點對點應用，也可組成星形網(wǎng)絡。在射頻部分，模塊上做了大量的優(yōu)化匹配調試，使得發(fā)射效率達到最高，諧波最小，