【正文】 居住條件也逐漸變得智能化。以上只是簡(jiǎn)單列舉幾個(gè)現(xiàn)實(shí)的例子，在現(xiàn)實(shí)生活中，這種無(wú)線溫度采集系統(tǒng)已經(jīng)被成功應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、軍事國(guó)防、機(jī)器人控制等許多重要領(lǐng)域，而且類(lèi)似于這種溫度采集系統(tǒng)的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用到民用和軍事領(lǐng)域。為此，需要設(shè)計(jì)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(wú)線數(shù)據(jù)通信，這樣的研究也變得更加有意義了。該接口設(shè)計(jì)具有成本低、傳輸速率高、軟件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單以及通信穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)。發(fā)送部分以單片機(jī)AT89S52為核心，使用溫度轉(zhuǎn)換芯片DS18B20實(shí)時(shí)采集溫度并通過(guò)nRF24l01將采集的溫度無(wú)線傳送給接收部分，然后在LCD1602上顯示，并通過(guò)串口發(fā)送到PC機(jī)上顯示，通過(guò)蜂鳴器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度過(guò)高或過(guò)低進(jìn)行報(bào)警。此芯片價(jià)格便宜、操作簡(jiǎn)便，低功耗，比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。此單片機(jī)是一款高性能的低功耗的16位單片機(jī)，具有非常強(qiáng)大的功能，且內(nèi)置高速12位ADC。方案三：采用宏晶科技有限公司的STC12C5A60S2增強(qiáng)型51單片機(jī)作為主控芯片。而且價(jià)格適中。 無(wú)線通信模塊方案方案一：采用GSM模塊進(jìn)行通信，GSM模塊需要借助移動(dòng)衛(wèi)星或者手機(jī)卡，雖說(shuō)能夠遠(yuǎn)距離傳輸，但是其成本較大、且需要內(nèi)置SIM卡，通信過(guò)程中需要收費(fèi)，后期成本較高。但是此模塊價(jià)格較貴，且Zigbee協(xié)議相對(duì)較為復(fù)雜。他能傳輸上千米的距離（加PA），而且價(jià)格較便宜、采用SPI總線通信模式電路簡(jiǎn)單，操作方便。 溫度傳感方案方案一：采用AD590是美國(guó)ANALO G DEV ICES 公司的單片集成兩端感溫電流源。但其需要用到差分放大器放大和A/D轉(zhuǎn)換，需要原件多。經(jīng)濟(jì)，方便。AD590還需要其它輔助電路，線路復(fù)雜，編程難度大，但是溫度精確。 顯示模塊方案方案一：選擇主控為ST7920的帶字庫(kù)的LCD12864來(lái)顯示信息。方案二：采用字符液晶LCD1602顯示信息，1602是一款比較通用的字符液晶模塊，能顯示字符和數(shù)字等信息，且價(jià)格便宜，容易控制。綜合以上方案，我們選擇了經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的字符液晶LCD1602來(lái)作為接收端的顯示。 單片機(jī)與PC機(jī)通信模塊采用RS232串口與PC機(jī)通信。接收端：接收端由AT89S52單片機(jī)，nRF24L01無(wú)線射頻模塊，LCD1602顯示模塊，報(bào)警電路和串口組成。這些電路能在軟件的控制下準(zhǔn)確快速的完成程序設(shè)計(jì)者事先規(guī)定的任務(wù)。單片機(jī)有著微處理器所不具備的功能，它可以獨(dú)立地完成現(xiàn)代工業(yè)控制所要求的智能化控制功能這就是單片機(jī)的最大特點(diǎn)。它與單板機(jī)或個(gè)人電腦有著本質(zhì)的區(qū)別，單片機(jī)屬于芯片級(jí)應(yīng)用，需要用戶了解單片機(jī)芯片的結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)以及其它集成電路應(yīng)用技術(shù)和系統(tǒng)設(shè)計(jì)所需要的理論和技術(shù)，用這樣特定的芯片設(shè)計(jì)應(yīng)用程序，從而使芯片具備特定的智能AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，8k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè) 全雙工串行通信口，看門(mén)狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷 系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。 單片機(jī)管腳圖（1）主要功能特性: 8k可反復(fù)擦寫(xiě)(1000次）ISP Flash ROM 時(shí)鐘頻率033MHz 256x8bit內(nèi)部RAM 低功耗空閑和省電模式 3級(jí)加密位 軟件設(shè)置空閑和省電功能 雙數(shù)據(jù)寄存器指針（2）AT89S52單片機(jī)引腳介紹:，以下是各引腳的說(shuō)明。VSS：電源地端。XTAL2：系統(tǒng)時(shí)鐘的反向放大器輸出端，一般在設(shè)計(jì)上只要在XTAL1和XTAL2上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)皆可以工作了，此外可以在兩個(gè)引腳與地之間加入一20PF的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機(jī)。EA/Vpp：“EA”為英文“External Access”的縮寫(xiě)，表示存取外部程序代碼之意，低電平動(dòng)作，也就是說(shuō)當(dāng)引腳為低電平后，系統(tǒng)會(huì)調(diào)用外部的程序代碼（存于外部EPROM中）來(lái)執(zhí)行程序。如果使用8751內(nèi)部程序空間時(shí)，引腳要接成高電平。PORT0（―）：端口0是一個(gè)8位寬的開(kāi)路電極（Open Drain）雙向輸出入端口，共有8個(gè)位，依此類(lèi)推。如果當(dāng)EA引腳為低電平時(shí)（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器），P0就以多工方式提供地址總線（A0―A7）及數(shù)據(jù)總線（D0―D7）。PORT1(―)：端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動(dòng)4個(gè)LS TTL負(fù)載，若將端口1的輸出設(shè)為高電平，使是由此端口來(lái)輸入數(shù)據(jù)。1可以有T2EX功能，可以做外部中斷輸入的觸發(fā)引腳。P2除了當(dāng)做一般I/O端口使用外，若是在AT89S51擴(kuò)充外接程序存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，也提供地址總線的高字節(jié)A8―A15，這個(gè)時(shí)候P2便不能當(dāng)做I/O來(lái)使用了。其引腳分配如下：：RXD,串行通信輸入。：INT0,外部中斷0輸入。：T0，計(jì)時(shí)計(jì)數(shù)器0輸入。：WR,外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的寫(xiě)入信號(hào)。 單片機(jī)控制模塊單片機(jī)控制模塊由AT89S52最小系統(tǒng)組成，其中包括單片機(jī)，晶振電路和復(fù)位電路。（2）、復(fù)位電路單片復(fù)位端低電平有效。內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊,并融合了增強(qiáng)型ShockBurst技術(shù)，其中輸出功率和通信頻道可通過(guò)程序進(jìn)行配置。接收時(shí)， mA，多種低功率工作模式(掉電模式和空閑模式)使節(jié)能設(shè)計(jì)更方便。 引腳功能及描述nRF24L01的封裝及引腳排列如圖所示。 CSN，SCK，MOSI，MISO：SPI引腳端，微處理器可通過(guò)此引腳配置nRF24L01： IRQ：中斷標(biāo)志位；VDD：電源輸入端； VSS：電源地；XC2，XC1：晶體振蕩器引腳。 工作模式通過(guò)配置寄存器可將nRF241L01配置為發(fā)射、接收、空閑及掉電四種工作模式，如表所示。 在掉電模式下電流損耗最小，同時(shí)nRF24L01也不工作，但其所有配置寄存器的值仍然保留。FIFOFIFO若自動(dòng)應(yīng)答開(kāi)啟，那么nRF24L01在發(fā)射數(shù)據(jù)后立即進(jìn)入接收模式，接收應(yīng)答信號(hào)（自動(dòng)應(yīng)答接收地址應(yīng)該與接收節(jié)點(diǎn)地址TX_ADDR一致）。FIFO中清除。FIFO中數(shù)據(jù)保留以便在次重發(fā)。最后發(fā)射成功時(shí),若CE為低則nRF24L01進(jìn)入空閑模式1。若發(fā)送堆棧中無(wú)數(shù)據(jù)且CE為高，則進(jìn)入空閑模式2。當(dāng)接收方檢測(cè)到有效的地址和CRC時(shí)，就將數(shù)據(jù)包存儲(chǔ)在RX若此時(shí)自動(dòng)應(yīng)答開(kāi)啟，接收方則同時(shí)進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)回傳應(yīng)答信號(hào)。 在寫(xiě)寄存器之前一定要進(jìn)入待機(jī)模式或掉電模式。但針對(duì)單個(gè)字節(jié)而言，要先送高位再送低位。相應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息是從MISO輸出給MCU。nRF24L01 的配置寄存器共有25個(gè)，常用的配置寄存器如表2所示。 nRF24L01單端50Ω射頻輸出電路原理圖 溫度傳感器 DS18B20DALLAS最新單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20簡(jiǎn)介新的一線器件體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì) Dallas 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持 一線總線接口的溫度傳感器。DS18B DS1822 一線總線數(shù)字化溫度傳感器 同DS1820一樣，DS18B20也 支持一線總線接口，測(cè)量溫度范圍為 55176。C，在10~+85176。176。DS1822的精度較差為177。C 。 DS18B20管腳配置和內(nèi)部結(jié)構(gòu)： DS18B20引腳及封裝引腳定義： (1)DQ為單數(shù)據(jù)總線，是數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端； (2)GND為電源地； (3)VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。64位光刻ROM的排列是：開(kāi)始8位（28H）是產(chǎn)品類(lèi)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）。 （2） bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0LS Byte2322212021222324bit15bit14bit13bit12bit11bit10bit9bit8MS ByteSSSSS262524 DS18B20溫度值格式表這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在18B20的兩個(gè)8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于0，這5位為0，；如