基于無線數(shù)據(jù)方式的多路數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)設(shè)計

1、基于無線數(shù)據(jù)方式的多路數(shù)據(jù)采集與傳輸作者：劉定 指導教師：曹成茂（安徽農(nóng)業(yè)大學工學院 04電子信息工程 合肥）摘要：本系統(tǒng)設(shè)計了一種基于SPCE061A板單片機和射頻芯片nRF905模塊所構(gòu)成的無線數(shù)據(jù)方式的多路溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。同時介紹了系統(tǒng)的具體工作流程,給出了無線數(shù)據(jù)采集部分和各個模塊的結(jié)構(gòu)框圖。在軟件設(shè)計上,采用了匯編語言和C語言編程,最終實現(xiàn)了多路溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計。另外SPCE061A片內(nèi)集成了一個在線仿真電路接口，使得對該芯片的編程、仿真都變得非常方便，結(jié)合凌陽科技提供的集成開發(fā)環(huán)境（nSP IDE）可以利用它對芯片進行真實的仿真；本文采用nRF905射頻模塊、溫度傳感器組成

2、無線數(shù)字溫度數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，能實時檢測環(huán)境中的溫度，適用于各種不宜進行有線測溫的場合，該設(shè)計具有簡單可靠和靈活方便的特點。關(guān)鍵詞：DS18B20，SPCE061A， nRf905，LED數(shù)碼管。1 引言在測控系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)通信可以采用有線的方式，但在一些地理條件復(fù)雜，線路架設(shè)困難的場合，無線方式就顯出了優(yōu)勢。目前，短距離無線通訊方式主要有兩種：紅外技術(shù)和工作于ISM頻段的射頻技術(shù)，其中ISM頻段的射頻技術(shù)又分為普通RF(Radio Frequency)，藍牙技術(shù)，HomeRF等。紅外技術(shù)的缺點是紅外方向性強，通信距離較短，不能有遮擋物等。而與普通RF技術(shù)比，藍牙和HomeRF不僅技術(shù)復(fù)雜度高

3、，軟硬件設(shè)計及其協(xié)議編程復(fù)雜，而且傳輸距離相對較近。目前國內(nèi)外已經(jīng)開發(fā)出各種基于RF技術(shù)的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，其顯著特點是：所需外圍元件少，設(shè)計方便； 本文從低功耗、小體積、使用簡單等方面考慮，基于射頻 nRF905和數(shù)字溫度傳感器DS18B20設(shè)計了一個多路無線測溫系統(tǒng)，整個系統(tǒng)由數(shù)字溫度傳感器DS18B20進行多路溫度數(shù)據(jù)采集，并通過數(shù)碼管將數(shù)據(jù)顯示出來，同時可以通過RS-232串口將數(shù)據(jù)發(fā)送給PC。2 設(shè)計的基本要求利用SPCE061A單片機，DS18B20模組和nRF905模組設(shè)計了一個基于無線數(shù)據(jù)方式的多路溫度數(shù)據(jù)采集與傳輸系統(tǒng)，基本要求如下：1.能實現(xiàn)多路溫度的實時采集；2.溫度通過

4、數(shù)碼管顯示；3.通過無線方式實現(xiàn)多路溫度數(shù)據(jù)的采集與傳輸。3 硬件電路設(shè)計3.1 硬件設(shè)計思路無線測溫系統(tǒng)主要可分為主機系統(tǒng)和從機系統(tǒng)兩大部分。從機系統(tǒng)包括微控制器及射頻發(fā)送單元、顯示單元、傳感器采集單元；主機系統(tǒng)主要是微控制器及射頻接收單元。主機與從機的CPU都是使用SPCE061A單片機，從CPU負責采集兩路溫度數(shù)據(jù)，同時進行數(shù)據(jù)處理以及數(shù)據(jù)顯示；其中主CPU與從CPU的通訊采用nRF905進行無線方式發(fā)送和接收，從CPU和PC機之間的通信采用RS232標準接口。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示：傳感器 單片機nRF905PC機單片機nRF905從收發(fā)器主收發(fā)器圖1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)碼顯示從機系統(tǒng)主機系統(tǒng) 3

5、.2 硬件總體設(shè)計框圖 系統(tǒng)整體硬件設(shè)計包括從機系統(tǒng)硬件設(shè)計和主機系統(tǒng)硬件設(shè)計，其框圖分別如圖2，圖3所示：從機系統(tǒng)包括DS18B20傳感器輸入電路， nRF905發(fā)送電路，和LED數(shù)碼管顯示電路，利用SPCE061A單片機作為核心控制器，通過兩個DS18B20器件實現(xiàn)兩路溫度的實時采集，在實際應(yīng)用中，可以使用多個DS18B20傳感器實現(xiàn)對多路溫度數(shù)據(jù)的采集，接收到數(shù)據(jù)后，單片機將溫度信息通過數(shù)碼管顯示出來， nRF905將采集的多路溫度數(shù)據(jù)發(fā)送出去。主機系統(tǒng)硬件部分主要通過nRf905接收溫度數(shù)據(jù)，并將溫度數(shù)據(jù)傳送給單片機，單片機通過RS-232接口和PC進行通信。圖2 從機系統(tǒng)框圖 圖3

6、主機系統(tǒng)框圖3.3 系統(tǒng)各部分電路的設(shè)計3.3.1測溫電路的設(shè)計 系統(tǒng)電路中對多路溫度數(shù)據(jù)采集關(guān)鍵是溫度傳感器，在眾多應(yīng)用于溫室環(huán)境監(jiān)測的溫敏元件中,溫敏電阻雖然成本低,輸出為模擬信號,且輸出信號較弱故需后續(xù)接放大及A/ D 轉(zhuǎn)換電路, 但后續(xù)電路復(fù)雜,且需進行溫度標定；其若采用普通運放則精度難以保證,本系統(tǒng)中采用數(shù)字式溫度傳感器DS18B20， DS18B20能實時采集溫度數(shù)據(jù), 接收到溫度轉(zhuǎn)換命令后,開始啟動轉(zhuǎn)換將溫度物理量變換為數(shù)字信號并以總線方式傳送到計算機進行數(shù)據(jù)處理,單片機可通過單線接口讀到該數(shù)據(jù),讀取時低位在前,高位在后。DS18B20可以采用兩種供電方式：一種是采用電源供電方式

7、，GND接地，數(shù)據(jù)線與單片機的IO 口相連；另一種是寄生電源供電方式，此時VDD和GND接地，數(shù)據(jù)線接單片機IO口。無論是寄生電源方式還是外部供電方式，IO口線都要接5 k左右的上拉電阻。這是由于溫度轉(zhuǎn)換和寫入EEPROM時要求電流較大、持續(xù)時間較長，因此要求數(shù)據(jù)線在此期間要強制上拉。本設(shè)計中采用外接電源方式，如圖4所示：圖4 DS18B20電路DS18B20 測溫原理如圖5所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小,用來向計數(shù)器1提供固定頻率的脈沖信號。高溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響較大,隨溫度的變化而明顯改變,其產(chǎn)生的信號作為計數(shù)器2 的脈沖輸入,用于控制閘門的關(guān)閉時間。初態(tài)時,

8、計數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在與- 55相對應(yīng)的一個基值上。計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù),在計數(shù)器2 控制的閘門時間到達之前,如果計數(shù)器1的預(yù)置值減到0 ,則溫度寄存器的值將作加1運算,與此同時,用于補償和修正測溫過程中非線性的斜率累加器將輸出一個與溫度變化相對應(yīng)的計數(shù)值,作為計數(shù)器1 的新預(yù)置值,計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù),如此循環(huán),直到計數(shù)器2控制的閘門時間到達亦即計數(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。 圖5 DS18B20的測溫原理 圖6 數(shù)碼顯示電路3.3.2 數(shù)碼顯示電路的設(shè)計本系統(tǒng)的顯示部分采用4位

9、數(shù)碼管進行動態(tài)掃描顯示，一位位地輪流點亮各位數(shù)碼管，段選線由8個8050三極管驅(qū)動，各位LED顯示器的位選線由ULN2003A驅(qū)動，動態(tài)顯示時各數(shù)碼管輪流選通，addp經(jīng)過8路同相驅(qū)動8085后接至數(shù)碼管各段，用另一個輸出口ULN2003A作為LED的位選控制口；其中ULN2003A是單片高電壓、高電流達林頓晶體管陣列，每片包含7對NPN型達林頓管，具有高電壓輸出特性，并帶有共陰極的續(xù)流二極管使器件可用于開關(guān)型感性負載。每對達林頓管的額定集電極電流是500mA， ULN2003A中每對達林頓管的基極都串聯(lián)有一個2.7k的電阻，可直接與TTL或5V CMOS器件連接；數(shù)碼顯示電路原理如圖6所示；

10、在使用時，將adp接IOA8IOA15，DIG1接IOB8，DIG4DIG6接IOB1113。 3.3.3 無線發(fā)送和接受電路的設(shè)計nRF905模塊主要是進行溫度數(shù)據(jù)采集和無線發(fā)送；其中nRF905有兩種工作模式和兩種節(jié)電模式。在Shock BurstTX模式中,MCU按時序把接收機的地址和要發(fā)送的數(shù)據(jù)通過SPI接口傳送給nRF905,首先MCU置高TRX -CE和TX-EN來激活nR F905發(fā)送；然后nRF905自動產(chǎn)生前導碼和CRC校驗碼,數(shù)據(jù)就緒輸出信號通知MCU數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)完成；最后設(shè)置TRX-CE為低,nRF905結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸并自動進入standby模式。當TRX-CE為高、TX-

11、EN為低時,nRF905進入Shock BurstRX模式。當一個有效的數(shù)據(jù)包接收到后,nRF905自動移去前導碼、地址和CRC校驗位,然后把數(shù)據(jù)準備就緒引腳( DR)置高,通知MCU數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)完成。MCU以設(shè)定的速率通過SPI接口讀出有效數(shù)據(jù),并把TRX-CE置低,nRF905進入空閑模式。圖7 nRF905電路3.3.4 接口電路的設(shè)計接口單元是為了方便控制系統(tǒng)和PC的通信，由于SPCE061A串行口為TTL電平，可采用RS-232接口，使用MAX3232芯片為電平轉(zhuǎn)換驅(qū)動，實現(xiàn)RS-232電平與TTL電平之間的轉(zhuǎn)換，通信速率為9600波特率，數(shù)據(jù)5秒傳輸一次。電路圖如圖8所示： 圖8

12、接口電路3.3.5 電源轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計61板的內(nèi)核SPCE061A電壓要求為3.3V，而I/O端口的電壓可以選擇3.3V也可以選擇5V。所以，在板子上具有兩種工作電壓：5V和3.3V。對應(yīng)的引腳中15、36和7必須為3.3V, 對于I/O端口的電壓51、52、75可以為3.3V也可以是5V，這兩種電平的選擇通過跳線J5來選擇。 5V供電可以用3節(jié)電池來供電，5V直流電壓直接通過SPY0029（相當于一般3.3V穩(wěn)壓器）穩(wěn)壓到3.3V，為整個61板提供了5V和3.3V兩種電平的電壓。另外也可以直接外接5V的直流穩(wěn)壓源供電，5V電壓再通過SPY0029穩(wěn)壓到3.3V。電源轉(zhuǎn)換電路如圖9所示： 圖9

13、 電源轉(zhuǎn)換電路4 主要芯片的介紹：4.1 DS18B20溫度傳感器的簡介DS18B20是一種單總線數(shù)字溫度傳感器，與傳統(tǒng)的熱敏電阻等測溫元件相比，DS18B20能直接讀出被測溫度，并可根據(jù)實際需要通過簡單的編程實現(xiàn)912位的數(shù)字值讀數(shù)方式。3引腳封裝的DS18B20形如一只三極管，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖10所示。主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非易失性的溫度報警觸發(fā)器和配置寄存器。此外，還有電源檢測模塊、存儲和控制邏輯器、中間結(jié)果緩存器和8位循環(huán)冗余校驗碼（CRC）發(fā)生器。DS18B20 將溫度傳感器、A/D 傳感器、寄存器、接口電路集成在一個芯片中, 代替模擬溫度傳感器和信號處理電路

14、,直接與單片機溝通,完成溫度采集和數(shù)據(jù)處理，具有直接數(shù)字化輸出、測試及控制功能強、傳輸距離遠、抗干擾能力強、微型化微功耗、便于多點測量且易于擴展的特點。圖10 DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)4.2 nRf905芯片的介紹nRF905是一種單片射頻發(fā)射器芯片，工作電壓為1.93.6V，工作于433/868/915MHz3個ISM頻道。本系統(tǒng)中使用433MHz，nRF905可以自動完成處理字頭和CRT的工作，可由片內(nèi)硬件自動完成曼徹斯特編碼/解碼，使用SPI接口與微控制器通信。nRF905由頻率合成器、接收解調(diào)器、功率放大器、晶體振蕩器和調(diào)制器組成，斷控制器支持5個擴展中斷源：ADC中斷、SPI中斷、喚醒

15、中斷和兩個無線收發(fā)中斷。此外，還擴展了兩個數(shù)據(jù)指針，使得片外RAM存取數(shù)據(jù)更為方便。微控制器內(nèi)有256B的數(shù)據(jù)RAM和512B的ROM。上電復(fù)位或軟件復(fù)位后，控制器自動執(zhí)行ROM引導區(qū)中的代碼，用戶程序通常在引導區(qū)的引導下，nRF905傳輸數(shù)據(jù)時為非實時方式，即發(fā)送端發(fā)出數(shù)據(jù)，接收端收到后先暫存于芯片存儲器內(nèi)，外面的MCU可以在需要時再到芯片中去取。4. 由nRF905組成的高頻頭用戶接口的簡介圖11中給出了由nRF905組成的高頻頭用戶接口，該接口由10個數(shù)字輸入/輸出I/O組成，按照工作可分為三組：圖11 由nRF905組成的高頻頭用戶接口PWRTRX_CETXEN工作模式0XX掉電和SP

16、I編程模式10X待機和SPI編程模式110接收111發(fā)射表1 各種模式的控制模式1. 模式控制該接口由TRX_CE、TXEN、PWR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；待機和SPI編程模式；發(fā)射模式；接收模式，各種模式的控制模式見上表1。2. SPI接口SPI接口由SCK、MISO、MOSI以及CSN組成。（1）在配置模式下單片機通過SPI接口配置高頻頭的工作參數(shù)；（2）在發(fā)射/接收模式下單片機SPI接口發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。3. 狀態(tài)輸出接口提供載波檢測輸出CD，地址匹配輸出AM，數(shù)據(jù)就緒輸出DR。4.單片機SPCE061A的介紹 SPCE061A是一款十六位單

17、片機，可方便實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理，包括基本的加減運算和復(fù)雜的乘積運算處理，該芯片擁有8路10位精度的ADC，其中一路為音頻轉(zhuǎn)換通道，另外7路可作為普通的AD轉(zhuǎn)換通道；支持標準C語言，可以實現(xiàn)C語言與凌陽匯編語言的互相調(diào)用，并且，61板除了具備單片機最小系統(tǒng)電路外，還包括有電源電路、音頻電路（含MIC輸入部分和DAC音頻輸出部分）、復(fù)位電路等，采用電池供電， 61板上有調(diào)試器接口（Probe接口）以及下載線（EZ_Probe）接口，分別可接凌陽科技的在線調(diào)試器、簡易下載線，配合nSP IDE，可方便地在板上實現(xiàn)程序的下載、在線仿真調(diào)試。 SPCE061A在芯片內(nèi)部集成了LCE仿真電路接口，SRAM

18、I數(shù)據(jù)存儲器，通用I/O端口，定時器/計數(shù)器，中斷控制，CPU時鐘，模-數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D，DAC輸出，通用異步串行輸入輸出接口，串行輸入輸出接口，低電壓監(jiān)測/低電壓復(fù)位等若干部分。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖12所示： 工作電壓：VDD為2.6-3.6V（CPU），VDDH為VDD-5.5V（I/O）；(2)CPU時鐘：0.32MHZ-49.152MHZ；(3)內(nèi)置2K Words的SRAM；(4)內(nèi)置32K Words的FLASH。61板上具有如下主要功能模塊：（1）SPCE061A單片機最小系統(tǒng)外圍電路模塊； （2）電源輸入模塊；（3）音頻電路（包含MIC輸入、DAC音頻功放輸出）模塊；（4）按鍵模塊；（

19、5）I/O端口接口模塊；（6）調(diào)試、下載接口模塊。 16位控制器 FLASHUnsp+ICE RAM鎖相環(huán) CPU時鐘振蕩器 實時時鐘低電壓監(jiān)測/低電壓復(fù)位雙16位定時器/計數(shù)器時基中斷控制7通道10位ADC單通道ADC+AGC雙通道10位DAC串行口輸入輸出接口32管腳通用輸入輸出斷口ICE-ENICE-SCKICE-SDAVCPXI/RXOIOA15-0IOB15-0MIC-INAUD1AUD2IOB0NIOB1圖12 SPCE061內(nèi)部結(jié)構(gòu)5 系統(tǒng)軟件設(shè)計5.1 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)主機系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)主要是nRF905初始化及射頻接收函數(shù)、串口通信函數(shù)等。從機系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)如圖12所示，主要有以下幾

20、個關(guān)鍵函數(shù)：DS18B20初始化及溫度采集函數(shù)、nRF905初始化及射頻發(fā)送函數(shù)、數(shù)據(jù)顯示函數(shù)等。圖中可以看出各文件之間的調(diào)用關(guān)系。下面簡要介紹一下各個程序文件的功能：主程序文件（main.c）:實現(xiàn)系統(tǒng)的初始化，整個系統(tǒng)的運行控制。數(shù)碼管顯示函數(shù)（Dig.asm）:包含顯示的端口初始化，顯存的刷新，數(shù)碼管的閃爍等。nRf905發(fā)送函數(shù)（fasong.c）:包含了nRf905的初始化，發(fā)送溫度數(shù)據(jù)。DS18B20驅(qū)動函數(shù)（ds18b20-driver.c）：啟動DS18B20測溫，并讀取測溫結(jié)果。中斷服務(wù)函數(shù)（ISR.asm）：系統(tǒng)的顯示刷新，溫度數(shù)據(jù)發(fā)送均通過中斷完成。主程序文件（main.

21、c）數(shù)碼管顯示函數(shù)（Dig.asm）nRf905發(fā)送函數(shù)（fasong.c）DS18B20驅(qū)動函數(shù) （ds18b20-driver.c）中斷服務(wù)函數(shù)（ISR.asm）圖13 從機系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu) 調(diào)用顯示子程序發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令讀出溫度值溫度處理顯示數(shù)據(jù)刷新啟動發(fā)送初始化1s到?YN圖14 從機系統(tǒng)主程序流程圖5.2 系統(tǒng)主程序從機系統(tǒng)主程序如圖14所示：主要功能是負責溫度的實時顯示，讀出并處理DS12B20的測量溫度值以及啟動nRF905發(fā)送。返 回DS18B20初始化SOCE061A發(fā)送0延時600us釋放總線R1=1延時30us超時？圖15 DS18B20的初始化流程NY總線狀態(tài)為0？超時？

22、總線狀態(tài)為1？R1=0NNNYYY5.3 子程序的設(shè)計5.3.1 讀出溫度子程序設(shè)計先需將DS18B20進行初始化，其初始化流程圖如圖15所示；如果DS18B20初始化成功，將會返回1，否則返回0。讀出溫度子程序的流程圖如圖16所示；它的主要功能是讀出RAM中的9個字節(jié)，在讀出時須進行CRC校驗，校驗有錯時不進行溫度數(shù)據(jù)的改寫。結(jié)束發(fā)DS18B20復(fù)位命令發(fā)跳過ROM命令發(fā)讀取溫度命令移入溫度暫存器讀取操作，CRC校驗9字節(jié)完？圖16 從DS18B20讀一位數(shù)據(jù)流程NYCRC校驗正確？NY5.3.2 nRF905發(fā)射及接收程序設(shè)計nRF905發(fā)射模式如圖17，nRF905接收模式如圖18所示。

23、1.發(fā)射模式:當MCU有數(shù)據(jù)需要發(fā)往規(guī)定節(jié)點時，接收節(jié)點的地址（TX-address）和有效數(shù)據(jù)（TX-payload）通過SPI接口傳送給高頻頭；MCU設(shè)置TRX_CE，TXEN為高來啟動傳輸；當AUTO_RETRAN被設(shè)置為高，高頻頭將連續(xù)地發(fā)送數(shù)據(jù)包，直到TRX_CE被設(shè)置為低；當TRX_CE被設(shè)置為低時，高頻頭結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸并將自己設(shè)置成待機模式。設(shè)置nRF905為Standby模式進入Shockburst TX模式啟動發(fā)送SPI寄存器配置DR置低TRX-CE=高？TRX-CE=高？AUTO-RETRA=高？否是否否是是圖17 nRF905發(fā)射模式2.接收模式：通過設(shè)置TRX_CE高，T

24、XEN低來選擇RX模式；650us以后，高頻頭監(jiān)測空中的信息；當高頻頭發(fā)現(xiàn)和接收頻率相同的載波時，載波檢測（CD）被置高；當高頻頭接收到有效的地址時，地址匹配（AM）被置高；當高頻頭接收到有效的數(shù)據(jù)包（CRC校驗正確）時，高頻頭去掉前導碼，地址和CRC位，數(shù)據(jù)準備就緒（DR）被置高；MCU設(shè)置TRX_CE低，進入standby模式（待機模式）；MCU可以以合適的速率通過SPI接口讀出有效數(shù)據(jù)；當所有的有效數(shù)據(jù)被讀出后，高頻頭將AM和DR置低。設(shè)置nRF905為Standby模式nRF905進入Standby模式模式啟動接收有載波信號CD為低DR和AM被置低TRX-CE=高？CRC校驗正確？否否

25、是是接收數(shù)據(jù)地址是否正確TRX-CE=高？DR=高AM=高AM=低圖18 nRF905接收模式否否是5.3.3 從機中斷服務(wù)程序該系統(tǒng)用到了以下中斷： IRQ2_TMB、IRQ4_4KHz、IRQ5_2Hz、IRQ7-433MHZ。下面逐個介紹其作用及中斷服務(wù)流程：IRQ2_TMB中斷如圖19：自動模式下，切換DS18B20通道。IRQ4_4KHz中斷如圖20：數(shù)碼管動態(tài)顯示的刷新。IRQ5_2Hz中斷如圖21：設(shè)置狀態(tài)下，閃爍被設(shè)置位。IRQ7-433MHZ中斷如圖22：nRf905發(fā)送數(shù)據(jù)。IRQ2-TWB中斷返 回切換通道uiChannel清除中斷標志位圖19 IRQ2-TWB中斷服務(wù)流

26、程自動模式？YIRQ4-4KHZ中斷返 回調(diào)用顯示驅(qū)動函數(shù)清除中斷標志位圖20 IRQ4-4KHZ中斷服務(wù)流程IRQ5-2KHZ中斷返 回調(diào)用顯示閃爍函數(shù)清除中斷標志位圖21IRQ5-2KHZ中斷服務(wù)流程IRQ7-433MHZ中斷返 回調(diào)用nRf905發(fā)送函數(shù)清除中斷標志位圖22 IRQ7-433MHZ中斷服務(wù)流程5.3.4 RS232接口通信軟件設(shè)計在本設(shè)計中PC機發(fā)送字符與接受字符均采用查詢方式，發(fā)送前先讀取通信或狀態(tài)寄存器，查詢發(fā)送保持寄存器是否為空；接收前先讀取通信或狀態(tài)寄存器，查詢一幀據(jù)是否收完。從機采用中斷方式，即接受到地址幀后就進行串行口中斷申請，CPU響應(yīng)后，進入中斷服務(wù)程序，

27、按照通訊協(xié)議要求發(fā)出命令號，完成相應(yīng)功能，便能實現(xiàn)數(shù)據(jù)通訊。5 系統(tǒng)調(diào)試 SPCE061A片內(nèi)集成了一個ICE（在線仿真電路）接口，使得對該芯片的編程、仿真都變得非常方便，而ICE接口不占用芯片上的硬件資源，結(jié)合凌陽科技提供的集成開發(fā)環(huán)境（nSP IDE）用戶可以利用它對芯片進行真實的仿真；而程序的下載（燒寫）也是通過該接口進行下載。 步驟一：根據(jù)電路連接示意圖連接硬件，并連接下載線（Probe）。 步驟二：打開電源。 步驟三：啟動unSP IDE。步驟四：下載程序代碼到61板上。步驟五：運行程序結(jié) 論本文基于nRF905和DS18B20設(shè)計了一個無線測溫系統(tǒng)，具有體積小、功耗低等優(yōu)點，且充分

28、利用了SPCE061A的資源， SPCE061A的16位特性、DSP功能以及快速的處理能力，使得該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和運算處理十分的方便簡單，適用于采油廠、發(fā)電廠、鉆井施工等不宜進行有線測溫的場合，應(yīng)用前景廣闊。方案的擴展： 本方案的可擴展性比較強，整個程序的程序框架已經(jīng)搭建好，可以接多個DS18B20實現(xiàn)更多路的溫度采集，另外nRF905在接受數(shù)據(jù)成功時連續(xù)接受，接受不到數(shù)據(jù)時連續(xù)顯示為0，可進一步改進：使發(fā)-接，不是無限連續(xù)的。致 謝整個畢業(yè)論文的過程，在曹成茂老師的悉心指導和嚴格要求下，我終于完成了基于無線數(shù)據(jù)方式的多路溫度數(shù)據(jù)采集與傳輸?shù)恼撐?。從課題選擇、方案論證到具體設(shè)計，每一步對我來說

29、無疑是巨大的嘗試和挑戰(zhàn)，也成就了我在大學期間獨立完成的最大的項目。記得在剛接到這個課題時，由于對NRF905芯片以及相關(guān)知識不是很了解，我都有些茫然不知所措。在具體設(shè)計的過程中，我遇到了更大的困難。我不斷地給自己提出新的問題，然后去論證、推翻，再接著提出新的問題。在這個循環(huán)往復(fù)的過程中，我這篇稚嫩的設(shè)計日臻完善。這次畢業(yè)設(shè)計使我學到了很多，我感到不論做什么事都要真真正正用心去做，才會使自己更加的成長，沒有學習就不可能有實踐的能力，沒有自己的實踐就不會有所突破，希望這次的經(jīng)歷能讓我們在以后的學習生活中不斷成長與進步。參 考 文 獻1 張洪潤、張亞凡等編著. 單片機原理及應(yīng)用M.北京：清華大學出版

30、社，2005 2 戴佳、戴衛(wèi)恒主編. 51單片機C語言應(yīng)用程序設(shè)計實例精講M. 北京：電子工業(yè)出版社，2006.3 沙占友著. 單片機外圍電路設(shè)計（第2版）M. 北京：電子工業(yè)出版社，2006.4 凌陽科技主編. 凌陽16位單片機開發(fā)實例M. 北京：北京航空航天大學出版社，2006.5 全國大學生電子設(shè)計競賽組委會編著. 全國大學生電子設(shè)計競賽獲獎作品選編（第一版）M.北京：北京理工大學出版社， 2005. 6 李東生主編.PROTEL 99SE電路設(shè)計技術(shù)入門與應(yīng)用M.北京:電子工業(yè)出版社,20027 儲昌吟.LED顯示屏系統(tǒng)原理及工程技術(shù)M.成都:電子科技大學出版社,20009 張俊謨編著

31、.單片機中級教程原理與應(yīng)用M. 北京：北京航空航天大學出版社，200210 ATMEL.8-bit Microcontroller with 20K Bytes Flash AT89C55WD, 199811JacbMillman,ArvinGrabel:Microeletronics,2ndEdition,McGraw-Hill,I-nc.,198812 Sun-MoKang,Yusuf Leblebici:CMOS Digital Integrated Circuits-Analy-sis and Design,McGraw-Hill,Inc.,1996Title A design of

32、Multi-channel temperature data acquisition and transmitsbased on Wireless data mode Abstract The system designed one kind of the multi-channel temperature data gathering system ,It was based on the SPCE061A board monolithic integrated circuit and the radio frequency chip nRF905 module. Simultaneously It had introduced systems work flow and