畢業(yè)設(shè)計(jì)-基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)(已改無(wú)錯(cuò)字)
2023-01-13 17:46:47 本頁(yè)面
【正文】 register 和 CE 決定。 其它外圍電路 1. 復(fù)位電路：在單片機(jī)的 RST 引腳引入高電平并保持 2 個(gè)機(jī)器周期時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部就執(zhí)行復(fù)位操作。實(shí)際應(yīng)用中，復(fù)位操作有兩種形式：一種是上電復(fù)位，另一種是 上電與按鍵均有效的復(fù)位。本設(shè)計(jì)采用按鍵復(fù)位。 2. 晶振電路：?jiǎn)纹瑱C(jī)的時(shí)鐘信號(hào)通常有兩種方式產(chǎn)生：一是內(nèi)部時(shí)鐘方式，二是外部時(shí)鐘方式。 本設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式，在單片機(jī)內(nèi)部有一震蕩電路，只要在單片機(jī)的 XTAL1 和 XTAL2腳外接石英晶體（簡(jiǎn)稱(chēng)晶振），就構(gòu)成了自己震蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)。 如圖 34 機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD108051 CON AT62BC1122PFC1022PFY2 12mhz 圖 34 晶振電路 圖中電容器的作用是穩(wěn)定頻率和快速起振，電容值在 5～ 30pF,典型值為 30pF。晶振 CYS的震蕩頻率范圍在 ～ 12MHz間選擇，典型值為 12MHz和 6MHz。本設(shè)計(jì)采用 12MHz晶振，電容值為 22 pF。 本系統(tǒng)的硬件電路 電源部分 ＋ 5V電源，采用的電源電路如圖 35 所示。該電路是把本人的8V直流輸入進(jìn)行全橋整流，成為脈動(dòng)直流，經(jīng)過(guò)，一級(jí)濾波后送至 三端穩(wěn)壓集成電路lm7805 穩(wěn)壓，再經(jīng)二級(jí)濾波后即為＋ 5V輸出，圖 45 的四個(gè)二極管組成了全橋整流電路， C1， C3 是一級(jí)濾波電容， U1 是穩(wěn)壓管 lm7805， C4 是二級(jí)濾波電容。 123J18V A C D3I N 40 04D1D I O D ED2D I O D ED4I N 40 04D5D6I N 40 04C2104C1104C4220ufC32200ufU1L m 78 0sV un V ou t12J2C O N 2+ 5VG N D5V 電源模塊 圖 35電源電路 ＋ 3V 電源，采用電源電路如圖 36 所示。該電路把先前轉(zhuǎn)換得到的＋ 5V 電源經(jīng)過(guò) 低壓差電壓調(diào)節(jié)器 lm1117 轉(zhuǎn)換為＋ 3V 電源。 U3L M 1 1 1 7 12J3C O N 2C81 0 4C 1 11 0 4+ C91 0 u+ C 1 01 0 0 uV i n V o u t+ 5 VG N D3V 供電電路 圖 36 3v電源電路 檢測(cè)部分 這部分又可以分為兩部分： 8051 單片機(jī)基本電路和溫度采集電路。 基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng) 14 （ 1） 8051 單片機(jī)要正常工作，振蕩電路和復(fù)位電路是必不可少的，其基本電路如圖37所示。 EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD108051C O N A T 62BC 1122P FC 1022P FR3R410kC 13Y212m hzS4S W P B 圖 37 8051單片機(jī)基本電路 （ 2）溫度采集電路 DS18B20 采用外部電源供電方式，其工作電源由 VDD 引腳介入。此時(shí) I/O 線不需要強(qiáng)上拉，不存在電 源不足的問(wèn)題?？梢员ＷC轉(zhuǎn)換精度，同時(shí)再總線上理論可以接多個(gè) DS15B20傳感器，組成的溫度采集系統(tǒng)。其電路圖如圖 38所示 EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD108 0 5 1C O N A T 6 2 B1 2 3J3D S 1 8 B 2 0V C C 圖 38測(cè)溫電路電路圖 （ 3）控制設(shè)備部分 機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 本設(shè)計(jì)采用發(fā)光二極管來(lái)模擬報(bào)警，此部分電路圖如圖 39所示 EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD108051C O N A T 62 BD1L E D2KR7 圖 39 報(bào)警電路 (4）輸入部分 本設(shè)計(jì)采用三個(gè)按鍵，采用查詢(xún)方式，一個(gè)用于選擇切換設(shè)置報(bào)警溫度和當(dāng)前溫度，另外兩個(gè)用于設(shè)置報(bào)警溫度的加和減。如圖 310 所示。 EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD108051C O N A T 6 2 BR610kR510kR410kS E TD O W MUPV C C+ 3 v 圖 310按鍵電路 （ 5）顯示部分 本設(shè)計(jì)在溫度測(cè)量部分采用 LCD1602 液晶顯示模塊 來(lái)顯示溫度， ,P0 由上拉電阻提高驅(qū)動(dòng)能力，作為數(shù)據(jù)輸出并作為 LCD 的驅(qū)動(dòng)， P2 口的 ~ 分別作為 液晶顯示模塊 的使能信號(hào) E，讀 /寫(xiě)選擇 R/W，數(shù)據(jù) /命令選擇 RS。具體電路如圖 311 所示。 基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的溫度監(jiān)控系統(tǒng) 16 EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD108 0 5 1C O N A T 6 2 B12345678910111213141516L C DL C D 顯示器D0D7B L KB L AVLV D DG N DER / WRSV C C 圖 311 LCD1602液晶顯示模塊電路圖 （ 6）無(wú)線通訊部分 本設(shè)計(jì)采用 nRF24L01 無(wú)線射頻芯片進(jìn)行通訊，具體電路如圖 412 所示。 EA/VP31X119X218RESET9RD17WR16INT012INT113T014T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/P30TXD11RXD108051C O N A T 62BC7R1R2CECSNSCKMOSIMISOVDDVSSANT2ANT1IRQVDDVSSXC2XC1VSSDVDDVDDVSSIREF無(wú)線模塊nr f 24L 0112M H ZC622pfC522pfV C CV C CV C CC8 C9L32. 3m HL22. 3m HL12. 3m hC11. 5ufC21. 5ufC32. 5ufC44. 7uf12JC O N 2nR F 24L 01 圖 312 nrf24L01無(wú)線傳輸電路 單片機(jī)串口電路設(shè)計(jì) 串口是系統(tǒng)與外界聯(lián)系的重要途徑，異步通信串行接口也稱(chēng)為 UART 異步接收 /發(fā)送器。 RS232C 接 口是目前最常用的一種串行通信接口標(biāo)準(zhǔn)，用于實(shí)現(xiàn) PC 機(jī)與終端設(shè)備之間以及 PC 機(jī)與 PC 機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中需要通過(guò)上位機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)系機(jī)電學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 統(tǒng)調(diào)試以及現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)的采集和控制，通過(guò)上位機(jī)本身的串行口進(jìn)行通信。其中有兩種方法：一是 USART 硬件直接實(shí)現(xiàn)；一是通過(guò)定時(shí)器軟件實(shí)現(xiàn)。 USART 模塊包括四個(gè)部分：波特率部分，控制串行通信數(shù)據(jù)接收和發(fā)送的速度；接
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