基于單片機的無線溫控檢測系統(tǒng)的設計

1、基于單片機的無線溫度檢測系統(tǒng)的設計 摘 要 目前，中國的一些糧食儲備工業(yè)檢測系統(tǒng)仍然有許多不足之處，本文提出了無線傳感器的設計方案，介紹了無線溫度傳感器的硬件結構和軟件設計。對于一些腐蝕性強或密封性高，溫度測量與主機距離遠的環(huán)境，有線溫度測量實現(xiàn)起來就比較困難。雖然隨著技術的發(fā)展，溫度變送器的出現(xiàn)解決了短距離溫度的測量，但其仍然依賴于線纜。而且隨著距離的增加信號衰減很快。無法適用于遠距離溫度測量。 溫度指標在許多工程程項目中是不可或缺的重要參數(shù)，針對這一要求提出的無線溫度測量系統(tǒng)采用數(shù)字式溫度傳感器DSl8B20作為測溫節(jié)點。89C52單片機作為下位機微處理器來控制溫度值的采集，并通過無線收發(fā)

2、模塊NRF24L01進行傳輸，最后通過串口將數(shù)據傳送到上位機顯示芯片。關鍵詞：溫度; 無線; 單片機00 Wireless temperature detecting system based on single chip microcomputerabstract At present, some of China's grain reserves industrial test system there are still many deficiencies, this paper presents a design scheme of wireless sensor, this

3、paper introduces the hardware structure and software design of wireless temperature sensor.For some strong corrosive or high sealing, the temperature measurement and distance of the host environment, the cable temperature measurement is more difficult.Although with the development of technology, the

4、 emergence of temperature transmitter solves the short distance of temperature measurement, but it still depends on the cable.And with the increase of distance. Signal attenuation soon.Not suitable for long-distance temperature measurement. Temperature indicators in many engineering project is indis

5、pensable important parameters in the process, for the request of wireless temperature measuring system. Using digital temperature sensor DSl8B20 as temperature measurement node.Under the 89 c52 as a machine microprocessor to control the temperature of the acquisition, and transmitted through the wir

6、eless transceiver module NRF24L01, finally through a serial port to transfer data to PC display chip.Key words: temperature; wireless; single chip microcomputerIIV淄博職業(yè)學院畢業(yè)設計目 錄第一章 前言1第二章 無線溫度檢測系統(tǒng)的構成和工作原理22.1 無線溫度檢測系統(tǒng)的構成2第三章 硬件結構設計43.1 數(shù)字溫度傳感器DS18B2043.3 低功耗射頻傳輸單元NRF24L01芯片63.4 LCD1602液晶顯示芯片7第四章 系統(tǒng)軟件

7、設計941接收端的軟件設計942 發(fā)射端的軟件設計10第五章 系統(tǒng)工作原理及詳細流程115.1 DS18B20工作詳情115.2 AT89C52工作詳情125.3 NRF24L01工作詳情135.3.1接收流程145.3.2射頻配置145.4 LCD1602工作詳情14第六章 電路設計166.1串口電路166.2 顯示模塊17第七章 總結18參考文獻19附錄20I第一章 前言 溫度，這個與我們密切相關的名詞，我們對它都很很熟悉，但是如何去檢測并控制它卻不是一件容易的事，因為溫度的變化對我門的生活以及生產極其重要，如糧倉、大棚和其他生產過程中,如果溫度過高會導致霉菌和變質作用，溫度變化會影響質量

8、,所以我們必須要學會怎樣檢測并控制溫度。之前我們所用的溫度檢測系統(tǒng)較落后，不但操作起來很復雜，而且所需的費用比較高，再加上時間一久，所用的線路都會老化，這樣有降低了我們的測量的準確度，所以說，之前的溫度測量系統(tǒng)的可靠性是很低的，但是自從有了無線模塊，之前的溫度測量所帶來的問題，都將迎刃而解，因為新型的無線模塊已近在各個領域得到的很好的應用，本次設計的課題中我所使用的就是無線傳送模塊NRF24L01，由于這個芯片的介入，溫度檢測將會變成無線模式，無線溫度檢測的優(yōu)點也很明顯，那就是價格低廉，使用方便，沒有了之前的線路老化之類的問題了。第二章 無線溫度檢測系統(tǒng)的構成和工作原理2.1 無線溫度檢測系統(tǒng)

9、的構成在本次設計中無線溫度檢測系統(tǒng)主要由兩個部分構成,分別是PC微處理器控制系統(tǒng)和測量系統(tǒng)。雖然說微處理器控制系統(tǒng)是上位機控制系統(tǒng)的非常重要的一部分，它負責PC微處理器控制系統(tǒng)與下位機通信和顯示任務以及控制功能，但是檢測系統(tǒng)也是重中之重，因為本設計的目的就是檢測溫度，所以說，兩個系統(tǒng)都是非常重要的，也是難以把握的，而上位機微處理器控制系統(tǒng)中則又是有三大部分構成，它們分別是顯示芯片、單片機和無線收發(fā)芯片，這些物品將是我們本次設計的主要部件，缺一不可。下位機測量系統(tǒng)的作用是負責檢測測量點的溫度, 并聽從上位機的控制需要, 把所檢測到的測量點的信息發(fā)送給上位機控制系統(tǒng)，再由單片機控制無線收發(fā)芯片來完

10、成溫度檢測。2.2 無線溫度檢測系統(tǒng)的工作原理 無線溫度檢測系統(tǒng)是的工作原理是比較容易懂的，無線溫度檢測系統(tǒng)有一個數(shù)字溫度傳感器，兩個單片機，兩個無線傳輸單元和一個顯示芯片。首先，由數(shù)字溫度傳感器采樣溫度，把所得到的溫度轉換成數(shù)字信號，再有單片機控制一個無線傳輸模塊，將已經轉換成數(shù)字信號的溫度信號發(fā)射出去，而另一個系統(tǒng)則是由89C52控制NRF24L01接收剛剛發(fā)射的信號，再將它顯示在顯示芯片上。無線檢測系統(tǒng)原理框圖如圖2-1所示 圖2-1 無線檢測系統(tǒng)原理框DS18B2089C52NRF24L01LCD1602NRF2489C52第三章 硬件結構設計 本設計中單片機使用AT89C52, 無線

11、收發(fā)芯片選擇NRF24L01。測量由電子溫度傳感器，微控制器和無線收發(fā)芯片是由三個零件，電子溫度傳感器芯片是此時的從屬系統(tǒng)。3.1 數(shù)字溫度傳感器DS18B20 當前，我們國家有多處地方生產測溫檢測系統(tǒng)產品，而且種類繁多，結構各異，但是基本上都能夠實現(xiàn)溫度的監(jiān)控和分析等。 進行溫度檢測的傳感器有壓電式，電容式，壓阻式。 （1） 壓電式。使用彈簧質量體系是壓電式傳感器的基本道理。產生一個正比于加速度敏感芯體的質量是由振動加速度的影響，壓電材料的表面電荷信號下的應力與力成正比4。壓電加速度傳感器很堅固，它的頻率大、動態(tài)范圍廣，穩(wěn)定性強和不用外部電源就能產生電荷,于是使用的很多。所以實際參數(shù)傳感器的

12、性能和穩(wěn)定性的差異和相似的大的一致性。壓力比電阻和電容敏感，沒有信號的零頻率的測量方法。 （2）壓阻式。應變壓阻加速度傳感器測量電橋，它是半導體材料,擁有很大的靈活性，以適應不同的測量要求。格外注意是靈活性很大的設計和應用的靈活性壓阻敏感的核心5,壓敏電阻使用范圍特殊設計的核心通常是低于壓電傳感器。受溫度的影響較大是它另一缺點是，為了實用要進行溫度補償。 （3）電容式。一般也采用彈簧質量系統(tǒng)還有電容型加速度傳感器。電容的變化是由質量的影響，運行質量和固定電極加速的差距。通過電纜的電容效應和高阻抗信號源電容傳感器本身，所以后續(xù)電路可以提高電容傳感器的輸出信號低頻測量在實際應用中是很常見的，壓電加

13、速度計的通用性好，壓電加速度傳感器是低于其成本。 常用的溫度檢測元件主要有幾種，其中熱電偶式傳感器體積較大不方便使用而且變化率小導致靈敏度比較低；Ptl00缺點的耐熱性是非常明顯的，是熱響應速度慢，成本也比較高;熱測量的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性比較差，而且變化的速度是非線性的。可見這幾種溫度檢測元件都不可取，至少在本設計中不可取。 本設計采用的半導體公司開發(fā)的單總線數(shù)字溫度傳感器芯片有利于提高上述問題。DS18B20型單線數(shù)字溫度傳感器，屬于新一代的智能型數(shù)字溫度傳感器，它體積小,性能穩(wěn)定,接口方便,傳輸距離遠，適用電壓范圍寬，DSl8 B20的電壓范圍，在3.05.5 V，具有一個唯一的接口方式，他與

14、微處理器連接可以實現(xiàn)只需要一行的雙向通信微處理器，它被應用的行業(yè)非常廣泛，溫度測量的農業(yè)，民事，軍事等領域，以及溫度檢測控制儀表都有著廣泛的應用。3.2 單片機AT89C52 單片機是一種集成電路芯片，它是所有處理器的數(shù)字處理芯片的功能結合在一起的。是一個小但功能齊全的計算機處理系統(tǒng)。復雜的稱為單片機，嵌入式單芯片微控制器單元（MCU）模型中常用的單片機，單片機，它最早的應用范圍是工業(yè)控制領域。事實上單片機最初是由在內的數(shù)字處理器逐漸發(fā)展而來。在單個芯片上設置外設和中央處理器,可以讓計算機系統(tǒng)更小,更好的兼容其他配置。這個想法是首先設計按照處理器是英特爾Z80,到目前為止,他們將迅速發(fā)展自己的

15、單片機和專用處理器。從供應鏈的發(fā)展到目前為止的出現(xiàn)，是微機技術的發(fā)展，近20年的歷史。從它的發(fā)展史,我們能夠了解到單片機,它的發(fā)展方向是處理器和集成電路,各種各樣的應用程序持續(xù)改進,才有了今天較微處理器更具個性的發(fā)展趨勢。 長壽的單片機，這是是說的使用壽命,是指它可以平穩(wěn)的使用十年或二十年,另一個是指使用時間相比更久。由于半導體技術的迅速發(fā)展，微處理器在現(xiàn)代市場的更新速度越來越快，微處理器的386，486，586為代表，這些都是在很短的時間內消除，就像一個古板的單片機,如68hc05,8051和其他年齡超過15歲,但生產還在上漲,消失的慢一些。這就充分說明了單片機的壽命相對較長一些。有兩個原因

16、,首先,適應性強的單片機在相應的領域,其次是由于類型的CPU中樞,集成了一個新的單片機家庭更多的I/O功用模塊層見疊出。I/O端口它的簡稱叫做I/O口，常指I/O接口電路中擁有端口地址的寄存器或緩沖器1。可以得出的結論是,現(xiàn)在的成功上市相對于比較晚的CPU核心,將繼續(xù)充實,因為I / O模塊,有很長的生命周期和不會離開市場?，F(xiàn)在使用者有選擇地，隨著加入CPU型單片機的類型，生長。單片機技能的發(fā)展的另一個目前的趨勢是一個8位、16位、32位微控制器和共同成長?？墒呛荛L一段時間,八機技巧發(fā)展的供應鏈管理的主要地位。多媒體的發(fā)展、移動通信、網絡的普遍使用和其他高科技產品進入國內,目前32位單片機程序

17、的應用也是一個很大的成長。97年，摩托羅拉68K CPU 32銷售8000000例。更強大的8位單片機和32個機器正變得愈來愈低廉,致使16位單片機生存在一個不利的地位,但近年來發(fā)展的16位微控制器從種類和生產領域,都有較大幅度的增長。 單片機時鐘頻率的發(fā)展是越來越高的顯示速度。微控制器有差別,單片機技術開發(fā)尋求低噪音,增強抗干擾能力,減少微控制器,降低時鐘頻率不損失處理速率。在內部能夠達到16MHz以上時鐘。 從八十年代中期到今天，CMOS微控制器漸漸NMOS工藝，大大降低了功耗，超大規(guī)模集成電路技術的成長，完成開發(fā)過程3m 1.5,1.2,0.8,0.5,0.35因此能夠實現(xiàn)0.2m過程,

18、我們可以完全靜態(tài)設計從直流到幾十兆字節(jié)時鐘頻率,不斷降低功耗。M.CORE是Motorola 是最近流行的，1.8V的電壓可以以48M/50MIPS的速度運行，約為20mW功率。單一的低電壓供電，功率極限降低從2.7V至2.2V，1.8V。目前0.9V就可以工作的單片機也應經出產了。 單片機體系的抗電磁干預的實力增強,在嚴酷的環(huán)境下工作,可以使產品更好地滿足電磁兼容性,一些新的技術措施在單片機的內部電路。在有些地方, 抗電磁干擾電路存在于半導體 COP8單片機中。 同時，還介紹了摩托羅拉LN系列單片機的低噪聲。本設計中的DS18B20溫度采集與NRF24L01無線的傳輸與對比以及LED1602

19、顯示均由單片機AT89C52來控制完成。其實AT89系列單片機的內部結構都差不多，主要部件有8031CPU，總線控制部件，中斷攜制部件，振蕩電路，片內FLASH存儲器，片內RAM，定時器，串行I/O口，并行I/O口。但是相比較而言ATMEL 公司AT89系列的各種單片機中還是AT89C52更實用，重寫的電路，并且寫入到微控制器的程序也可以被用于加密，這樣又很好地保護了我們的勞動成果而不被別人盜取。一般用于ATMEL AT89xx做程序員這些特性?？梢?單片機開發(fā)設備需求是很低3.3 低功耗射頻傳輸單元NRF24L01芯片NRF24 L01是挪威北歐VLSI公司，為2Mbps ，高效GFSK調制

20、的最大工作頻率的單芯片射頻收發(fā)器的發(fā)展，它在工業(yè)生產控制方面特別的適用，因為它具有很強的抗干擾能力，并且他還具有126通道，更能以滿足多點通信和調頻通信的需求，更為重要的是它內置硬件CRC檢錯和點對多點通信地址控制，內置2.4Ghz天線，體積小巧34mm17mm，工作電壓1.9V-3.6V，標準DIP間距借口，便于嵌入式應用，內置專門穩(wěn)壓電路，使用各種電源包括DC / DC開關電源具有良好的傳播效果。 此外，功率消耗非常低，當前工作在接收模式下在12.5毫安，具有-10 dBm的發(fā)射只有11毫安電流的輸出功率，此外內建待機模式與掉線模式，待機模式下狀態(tài)為22uA，掉電模式下900nA，更易于實

21、現(xiàn)節(jié)能。3.4 LCD1602液晶顯示芯片 在科技高速發(fā)展的今天，平日里我們對液晶顯示器還是相當熟悉的，它已經成為了現(xiàn)如今很多電子設備的必備元件了，打個比方，在我們的學習生活中常用的類似于MP3、計時表、電子手表、以及早期的手機等等均在這些領域有所運用，所顯示的信息包括英文、漢字、形狀等等。在我們的單片機設計這個領域中一般它是作為一個輸出裝置的嵌入在電路板中的，例如：發(fā)光管、數(shù)碼管、LCD1602。其中后兩個用的更多一些，它的硬件組成和軟件程序部分都是相對容易的，在本次設計當中，我著重介紹一下我所用到的LCD1602液晶顯示器的若干特點： 顯示效果非常好。因為它的內部原理是其中一個像素點采集到

22、信號之后就會一直保持著這樣的發(fā)光狀態(tài)不變，這點區(qū)別于傳統(tǒng)的顯像管技術。所以，LCD1602的顯示效果是非常高質量的。它的接口形式是數(shù)字式的。用這樣的辦法可以讓其與單片機系統(tǒng)接駁更加簡便，安全性與準確性都得以保證，非常的實用。占用空間小、重量可取。LCD1602運用電極來操縱液晶分子來實現(xiàn)顯示，所以質量方面和所占空間方面相對于傳統(tǒng)的顯像管技術具有極大的優(yōu)勢。能耗控制的非常好。通過對比我們發(fā)現(xiàn)，LCD1602的能耗重點集中在電極以及IC上，所以相對于傳統(tǒng)的顯示器能耗方面有充足優(yōu)勢。其D0至D7端口分別連接單片機P3.0至P3.7口，另外RS、E端口分別連接單片機的P2.0口和P2.2口，且此塊LC

23、D需連接一塊可變電阻以及RP1。液晶引腳6為式能信號，是操作的必不可少的信號，接單片機的P3.4口。引腳7-14為8位雙向數(shù)據線。 圖3-1 LED1602與單片機的連接圖第四章 系統(tǒng)軟件設計41接收端的軟件設計 系統(tǒng)軟件設計兩個部分,一個是上位機根據vc+編程,一個是單片機C語言程序。電腦編程實現(xiàn)單片機和PC機之間的串行通信,和每一個點的溫度正常顯示。應用程序必須使用串行通信，所以我們必須必須向系統(tǒng)在使用有關的資源，資源必須在通信結束后釋放，這是必要的一步。主要有四個步驟，分別是串口的初始化，串口讀寫，發(fā)送數(shù)據，關閉串口。接收端單片機程序流程圖如圖4-1。開始初始化單片機串口模塊初始化NRF

24、24L01檢測空中信息接收到有效地地址和數(shù)據包串口發(fā)送數(shù)據否是圖4-1 接收端單片機程序流程圖42 發(fā)射端的軟件設計 單片機處理器系統(tǒng)的軟件是有價值的傳輸控制單片機溫度采集和溫度的函數(shù)，接收端和完成溫度接收單片機串行通信功能數(shù)字溫度傳感器DSl8B20所具有的獨特的單總線技術給我們使用者帶了很大的方便，但是較小的硬件開銷是建立在相對較復雜的軟件設計上的，因此我們在使用數(shù)字溫度傳感器DSl8B20時，務必要嚴格的保證讀寫時序。 無線數(shù)據的發(fā)送和接收是本次設計的一個難點，為了順利的完成它，我們就必須通過SPI接口正確配置NRF24L01的配置寄存器。發(fā)送端單片機程序流程如圖4-2發(fā)送初始化DS18

25、B20和NRF24L01啟動DS18B20溫度轉換設置節(jié)點數(shù)d=1讀取節(jié)點d=1溫度值開始圖4-2 發(fā)送端單片機程序流程第五章 系統(tǒng)工作原理及詳細流程5.1 DS18B20工作詳情 首先，我們應該做的第一步是打開電源，然后再由AT89C52單片機線數(shù)字溫度傳感器DS18B20芯片的溫度測量控制系統(tǒng)，DS18B20引腳如圖5-1 。圖 5-1 DS18B20引腳 測溫溫度傳感器的轉換，例如，位二進制形式的補充閱讀符號擴展到的表達形式使用，其中是符號位。后一個12位數(shù)據，存儲在兩個8位18 B20的RAM ，獲得12的轉換，前面五個二進制符號位,如果測得的溫度高于0， 5-0 ，只要該檢測值x0.

26、0625可以得到實際的溫度，如果溫度低于零度，這5比1,值需要刪除1 x 0.0625又可以得到實際的溫度。如下表5-2所示。表5-2 DS18B20溫度測量表高8位 S S S S S 26 25 24 低8位 23 22 21 20 2-1 2-2 2-3 2-4 DS18B20溫度傳感器在出廠時被設置為0。R1和R0用來設置分辨率，如下表所示：（DS18B20出廠時被設置為12位）分辨率設置表R1 R0 分辨率 溫度最大轉換時間 0 0 9位 96.75ms 0 1 10位 187.5 ms 1 0 11位 375ms 1 1 12位 750ms 主機控制DS18B20完成溫度轉換必須經

27、過以下三個步驟：之前,每一個來說,閱讀和寫作必須DS18B20重置:兩個,重置成功后發(fā)送一個ROM指令:3、RAM發(fā)送指令,只有這樣才能DS18B20安排操作。CPU將復位請求的數(shù)據為500微秒的首次下降，然后松開， DS18 B20接收信號等待約16 60 ms后，那么問題的存在60 240微秒脈沖低,CPU成功接收到復位信號。 單片機使用DS18B20時 DS18B20的首先是初始化,然后再次操作命令,最后到存儲操作,數(shù)據操作。DS18B20的每一個步驟應該是一個嚴格的工作時間和通信協(xié)議。如果主機控制溫度轉換程序，根據的通信協(xié)議，則一定要經過三步：必須在每次讀取和寫入復位成功，復位指令后發(fā)

28、送一個，和最后發(fā)送命令，以便執(zhí)行預定操作。5.2 AT89C52工作詳情 數(shù)據被發(fā)送到微控制器AT89 C52 ， 8個數(shù)據點進行2次，然后可以通過4位數(shù)碼管通過MCU的編程數(shù)據被顯示，正和負溫度數(shù)據，三個小數(shù)點當前溫度后。該數(shù)據已經被發(fā)送到生活中的無線傳輸?shù)牡凸β噬漕l發(fā)送單元。 有一點我們應該注意到，那就是我們使用的AT89C5252單片機有一個全雙工串行通信口，所以單片機與無線傳送模塊NRF24L01串口通信之間串行通信，滿足一定的條件，我們使用一三線串行連接，和針串口芯片，唯一的一個三線接地前腳連接，接收英尺，英尺的。這是最簡單的方法連接，但對我們來說就夠用了，十腳MAX232與單片機的

29、連接到11針。5.3 NRF24L01工作詳情 不論哪個器件，要是有省電模式，那就非常好。本設計中所用的無線傳送模塊NRF24L01就有兩種工作模式和省電模式。兩種操作模式是接收模式和發(fā)送模式，兩種省電模式關斷模式和空閑模式。NRF24L01的工作模式由TRX_CE、TX_EN和PWR_UP三個引腳決定。 高速信號處理和相關的分組無線芯片，微控制器配置成確定該接口的數(shù)據傳輸速率，低速數(shù)據處理中的微控制器，所以閑置了很長的時間，這對節(jié)約能源有很大的幫助。NRF24L01有幾種工作模式，當在ShockBurstTM下,無線傳送模塊NRF24L01就會自己自動生成相應的字母和CRC校驗碼,然后發(fā)送，

30、當發(fā)送過程完成時,啟動通知準備向微處理器傳輸數(shù)據。根據以上分析可得知,NRF24L01 ShockBurstTM收發(fā)器模型,可以節(jié)省內存和單片機資源,而且還減少了編寫程序的時候以下詳細具體的分析過程的發(fā)送和接受的過程。典型的NRF24L01發(fā)送流程分以下幾步1.作為微控制器有數(shù)據要發(fā)送，通過SPI接口的時間序列，接收機的地址和要發(fā)送的數(shù)據被發(fā)送到NRF24L01的，2. 微控制器置高TRX_CE和TX_EN，激發(fā)NRF24L01的ShockBurstTM發(fā)送模式；3. nRF905的ShockBurstTM發(fā)送： (1)射頻寄存器自動開啟； (2)數(shù)據打包(加字頭和CRC校驗碼)；(3)發(fā)送數(shù)

31、據包；4. AUTO_RETRAN被置高，NRF24L01不斷重發(fā)，直到TRX_CE被置低；5.當設置為低，發(fā)送過程完成后，將會自動進入空閑模式。 空閑模式保證過程開始發(fā)送數(shù)據一次，無論和引腳是高或低，發(fā)送過程將被 處理。只有在發(fā)送數(shù)據包,在NRF24L01可以接受下一個發(fā)送的數(shù)據包。5.3.1接收流程1.當接收到一個不正確的數(shù)據包,NRF24L01自動刪除地址,和CRC校驗,然后把數(shù) 據準備好并把引腳調高2.微控制器通過SPI口，以一定的速度將數(shù)據移動到單片機;3. 當閣下已收到所有數(shù)據，將NRF24L01的數(shù)據準備好引腳和地址匹配引腳設置 為低電平。 當收到一個包,或者TRX_CE TX_

32、EN銷狀態(tài)變化,NRF24L01立刻改變它的工作模式,包丟失。5.3.2射頻配置 NRF24L01進入關機模式和空閑模式下，寄存器內容保持不變。NRF24L01通過SPI接口數(shù)據傳輸給單片機AT89C52,通過ShockBurstTM無線數(shù)據收發(fā)器模型發(fā)送,接收，在此過程中只要程序編寫無誤，就可以做到接收可靠，使用起來非常方便。通過無線傳輸和接收，然后將數(shù)據發(fā)送到AT89C52單片機的接收端，那么MCU的數(shù)據可以被轉換成一個盤1602示出了由液晶顯示數(shù)據。5.4 LCD1602工作詳情1602采用標準的16腳接口第1腳：VSS為地電源第2腳：VDD接5V正電源第3腳：V0液晶顯示對比度調節(jié)，對

33、比度最弱的的時候，就是電源的接地，大多數(shù)的對比度過高會產生一個“鬼影” ，這是我們就需要使用10K的電位器來調整，第4腳：RS注冊選擇,選擇高水平選擇指令寄存器數(shù)據寄存器,低水平。第15腳：接+5V第16腳：接GND 1602液晶顯示模塊顯示設備是非常慢的,所以每條指令執(zhí)行前必須確認模塊的忙現(xiàn)的情況，當忙閑標志為低電平,表示不忙,否則此命令失敗。輸入要顯示的字符的第一個地址，這是在告訴模塊顯示字符。第六章 電路設計 本次設計中,單片機可以將溫度傳感器DS18B20所采樣的環(huán)境溫度轉化為數(shù)字信號的符號,但是有的單片機不具有A/D轉換的功能，那我們就必須要在單片機的外圍電路上在鏈接一個A/D轉換器

34、，P1口任需上拉電阻,傳感器使用外部電源。系統(tǒng)工作在程序控制下,讀寫和顯示的溫度傳感器。具體的電路圖如下:6.1串口電路 溫度值后發(fā)送到接收模塊，通過單片機與主機之間的串行通信發(fā)送到遠程主機。由于單片機串行通信使用TTL水平,而計算機的范圍標準串行接口級別15 + 15 v。所以使用MAX232芯片將水平。接口電路如圖6 - 1所示。圖6-1 串口電路6.2 顯示模塊圖6-2 顯示模塊第七章 總結 我通過本次設計,更好地理解該溫度傳感器的結構和功能，無線傳輸模塊和單片機和具體應用，而我的PCB的電路上有一個深刻的理解，這樣的設計拓寬了我們的視野，豐富我們的知識，增加我們的知識。即使我在本次設計

35、之前已經知道了很多關于這個設計的知識,但這一次真的動起手來,還是有很多困難,可見,實踐和理論知識不是同的,即使你把一本書看的再透,等到你真的手,肯定還是會有困難的。 經過多次的實驗,我的無線溫度檢測系統(tǒng),可以實現(xiàn)溫度的無線測量,并且比較準確。本次設計中的難點就是無線收發(fā)模塊的使用，常用的無線模塊有很多，像NRF905也是較為常見的一種，它與本設計中的NRF24L01的差別并不大，我們選擇了后者，因為NRF24L01的工作方式配置與發(fā)送/接收緩存采用的都是數(shù)據包的方式寫入與讀出操作，雖然差異很小但是我覺得NRF24L01比NRF905用起來要方便。經歷了幾個月的努力，本次論文終于已經接近了尾聲，

36、雖然我們的大學生活將要結束，但是我們的學習之路仍在繼續(xù)。雖然說我對于單片機技術的知識還有很多要不足，但是畢竟還有很多的時間供我去學習。當我想到了我馬上就要畢業(yè)，就業(yè)嚴峻，當我考慮著未來自己的發(fā)展方向時，我也在想作為一個普通人所應該具備的素質努力，勤奮。但是我的能力有限，在論文的畢業(yè)設計中還有狠多問題，有太多需要我去改善的地方。但通過這次的學習和鉆研，是我懂得了我們應該冷靜處理問題并且不能急于求成，只有在保持平常心才能認真地思考解決問題。在這里我非常感謝我的指導老師，是老師在很多問題上給了我很多意見，并讓我學會了在處理問題時該怎樣慢慢逐步思考。非常感謝老師和同學的幫助才使我完成了論文的設計和做出

37、實物。參考文獻 1何立民. 單片機應用系統(tǒng)設計M . 北京: 北京航空航天大學出版社, 2000 年12 版。2胡漢才. 單片機原理及系統(tǒng)設計M . 北京: 清華大學出版社, 1996 年7 月第一版。3張洪潤等編著. 單片機應用設計M . 北京: 北京航空航天大學出版社, 2006 年7 月第一版。4 鄭長征，毛哲，謝兆鴻多個DSl8B20在糧庫測溫系統(tǒng)中的應用J 自動化技術與應用，2006 年2 月5 日5潘勇，孟慶斌基于DSl8820的多點溫度測量系統(tǒng)設計J電子測量技術，2008(9)：91936謝維成，楊加國單片機原理與應用及89C52程序設計M北京：清華大學出版社，2006：35-3

38、87吳為民，王仁麗溫度控制系統(tǒng)的發(fā)展概況工業(yè)爐，2002，24(2)，18-20.8陳宗縣溫度檢測電路的設計軟件導刊，2006，(3)，29-30 9 James A. Rehg， Glenn J. Sartori. Programmable Logic Controllers M. Prentice Hall, 2007 10Max Rabiee, Stephen W. Fardo. Programmable logic controllers: hardware and programming M. Goodheart-Willcox Co., 2002 11 Tiernery,j., R

39、ader, C.M., and Gold , B. “A Digital Frequency Synthesizer,” IEEE Transactions on Audio and Electroacoustics AU-19:1, March 1971 12金偉正，單線數(shù)字溫度傳感器的原理與應用J，電子技術與應用，2000. 13李建忠.單片機原理及應用（M）。西安電子科技大學出版社.2002. 14李道玲，李玲，朱艷編著·傳感器電路分析與設計M·武漢：武漢大學出版社，2003.附件 系統(tǒng)軟件程序#include <reg52.h>#include <

40、intrins.h>#define uint unsigned int#define uchar unsigned char#define TX_ADDR_WITDH 5/發(fā)送地址寬度設置為5個字節(jié)#define RX_ADDR_WITDH 5#define TX_DATA_WITDH 5#define RX_DATA_WITDH 5/*/ nRF24L01指令格式：*/#define R_REGISTER 0x00 / 讀寄存器#define W_REGISTER 0x20 / 寫寄存器#define R_RX_PLOAD 0x61 / 讀RX FIFO有效數(shù)據，1-32字節(jié)，當讀數(shù)據

41、完成后，數(shù)據被清除，應用于接收模式#define W_TX_PLOAD 0xA0 / 寫TX FIFO有效數(shù)據，1-32字節(jié)，寫操作從字節(jié)0開始，應用于發(fā)射模式#define FLUSH_TX 0xE1 / 清除TX FIFO寄存器，應用于發(fā)射模式#define FLUSH_RX 0xE2 / 清除RX FIFO寄存器，應用于接收模式#define REUSE_TX_PL 0xE3 / 重新使用上一包有效數(shù)據，當CE為高過程中，數(shù)據包被不斷的重新發(fā)射#define NOP 0xFF / 空操作，可以用來讀狀態(tài)寄存器/*/ nRF24L01寄存器地址*/#define CONFIG 0x00 /

42、 配置寄存器#define EN_AA 0x01 / “自動應答”功能寄存#define EN_RX_ADDR 0x02 / 接收通道使能寄存器#define SETUP_AW 0x03 / 地址寬度設置寄存器#define SETUP_RETR 0x04 / 自動重發(fā)設置寄存器#define RF_CH 0x05 / 射頻通道頻率設置寄存器#define RF_SETUP 0x06 / 射頻設置寄存器#define STATUS 0x07 / 狀態(tài)寄存器#define OBSERVE_TX 0x08 / 發(fā)送檢測寄存器#define CD 0x09 / 載波檢測寄存器#define RX_A

43、DDR_P0 0x0A / 數(shù)據通道0接收地址寄存器#define RX_ADDR_P1 0x0B / 數(shù)據通道1接收地址寄存器#define RX_ADDR_P2 0x0C / 數(shù)據通道2接收地址寄存器#define RX_ADDR_P3 0x0D / 數(shù)據通道3接收地址寄存器#define RX_ADDR_P4 0x0E / 數(shù)據通道4接收地址寄存器#define RX_ADDR_P5 0x0F / 數(shù)據通道5接收地址寄存器#define TX_ADDR 0x10 / 發(fā)送地址寄存器#define RX_PW_P0 0x11 / 數(shù)據通道0有效數(shù)據寬度設置寄存器#define RX_PW_

44、P1 0x12 / 數(shù)據通道1有效數(shù)據寬度設置寄存器#define RX_PW_P2 0x13 / 數(shù)據通道2有效數(shù)據寬度設置寄存器#define RX_PW_P3 0x14 / 數(shù)據通道3有效數(shù)據寬度設置寄存器#define RX_PW_P4 0x15 / 數(shù)據通道4有效數(shù)據寬度設置寄存器#define RX_PW_P5 0x16 / 數(shù)據通道5有效數(shù)據寬度設置寄存器#define FIFO_STATUS 0x17 / FIFO狀態(tài)寄存器/*uchar sta; / 狀態(tài)變量#define RX_DR (sta & 0x40) / 接收成功中斷標志#define TX_DS (sta

45、 & 0x20) / 發(fā)射成功中斷標志#define MAX_RT (sta & 0x10) / 重發(fā)溢出中斷標志sbit CE=P15;sbit IRQ=P10;sbit CSN=P14;sbit MOSI=P12;sbit MISO=P11;sbit SCK=P13;/sbit key=P10;sbit LED=P00;sbit DQ=P16;uchar code TX_Addr=0x34,0x43,0x10,0x10,0x01;/uchar code TX_Buffer=0xfe,0xfd,0xfb,0xf7,0xef,0xdf,0xbf,0x00;uchar RX_Bu

46、fferRX_DATA_WITDH;uchar Temp_Value=0x00,0x00;uchar Temp=0;uchar Display_Digit=0,0,0,0;bit DS18B20_IS_OK=1;uchar code df_tab=0,1,1,2,3,3,4,4,5,6,6,7,8,8,9,9;/decimal fractionvoid _delay_tus(uint x)while(-x);void _delay_us(uint x)uint i,j;for (j=0;j<x;j+)for (i=0;i<12;i+);void _delay_ms(uint x)u

47、int i,j;for (j=0;j<x;j+)for (i=0;i<120;i+);/*/*函數(shù)功能:DS18B20初始化*/*入口參數(shù):無 */*出口函數(shù):status */*/uchar DS18B20_Init(void)uchar status;DQ=1;_delay_tus(10);DQ=0;_delay_tus(90);DQ=1;_delay_tus(8);status=DQ;_delay_tus(100);DQ=1;return status;/*/*函數(shù)功能:從DS18B20讀取一字節(jié)*/*入口參數(shù):無 */*出口函數(shù):dat(返回讀取到數(shù)據) */*/uchar

48、 Read_One_Byte(void)uchar i,dat=0;DQ=1;_nop_();for(i=8;i>0;i-)DQ=0;dat>>=1;DQ=1;_nop_();_nop_();if(DQ)dat|=0x80;_delay_tus(30);DQ=1;return dat;/*/*函數(shù)功能:向DS18B20寫一字節(jié)*/*入口參數(shù):dat(把dat寫入DS18B20) */*出口函數(shù):無 */*/void Write_One_Byte(uchar dat)uchar i;for(i=8;i>0;i-)DQ=0;DQ=dat&0x01;_delay_tu

49、s(5);DQ=1;dat>>=1;/*/*函數(shù)功能:從DS18B20讀取數(shù)據(數(shù)據)*/*入口參數(shù):無 */*出口函數(shù):無 */*/void Read_Temp(void)uchar ng=0;if(DS18B20_Init()=1)DS18B20_IS_OK=0;elseWrite_One_Byte(0xcc);Write_One_Byte(0x44);DS18B20_Init();Write_One_Byte(0xcc);Write_One_Byte(0xbe);Temp_Value0=Read_One_Byte();Temp_Value1=Read_One_Byte();D

50、S18B20_IS_OK=1;if(Temp_Value1&0xf8)=0xf8)Temp_Value1=Temp_Value1;Temp_Value0=Temp_Value0+1;if(Temp_Value0=0x00)Temp_Value1+;ng=1;Display_Digit0=df_tabTemp_Value0&0x0f;Temp=(Temp_Value0&0xf0)>>4)|(Temp_Value1&0x07)<<4);Display_Digit3=Temp/100;Display_Digit2=Temp%100/10;Display_Digit1=Temp%10;/*/*函數(shù)功能:從DS18B20讀取數(shù)據轉換成ASCII碼寫入液晶 */*模塊 */*入口參數(shù):無 */*出口函數(shù):無 */*/*void Display_Temperature(void)uchar ng=0;if(Temp_Value1&0xf8)=0xf8)Te