單片機(jī)溫度傳感器及無(wú)線傳輸資料

1、通信與測(cè)控系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)報(bào)告、課程設(shè)計(jì)目的及要求 通過(guò)一個(gè)具體的項(xiàng)目實(shí)例，熟悉項(xiàng)目開發(fā)的流程，學(xué)習(xí)與通信相關(guān) 的測(cè)控系統(tǒng)開發(fā)，包括基本知識(shí)、技術(shù)、技巧 鍛煉硬件編程能力（C51）,積累編程經(jīng)驗(yàn)，形成代碼風(fēng)格，理解軟 件層次結(jié)構(gòu) 常用外圍器件（接口）的操作、驅(qū)動(dòng)一、實(shí)習(xí)主要任務(wù) 采集遠(yuǎn)端溫度信息，無(wú)線收集，上位機(jī)顯示信息 硬件配置：51系統(tǒng)板、DS18B20無(wú)線數(shù)傳模塊IA4421、數(shù)碼管 編程、調(diào)試，完成作品二、硬件電路的原理框圖r-工冒u a 45- CJ- Av 1! EM -一 -01-7卜圖一、AT89S51、數(shù)碼管硬件原理圖TOT;ir彳i.17圖二、IA4421硬件原理圖最終實(shí)現(xiàn)的功

2、能：圖三、DS18B20硬件原理圖三、軟件設(shè)計(jì)及原理 1、讀主程序流程圖主程序代碼:#in clude<reg52.h> #i nclude<IA4421.h> #in clude<absacc.h> #i ncludevi ntri ns.h> #in clude<math.h> #in cludevxia nshi.h> #defi ne uint un sig ned int#defi ne uchar un sig ned charunsigned char m;unsigned char n;void zhua nhua n

3、();void delay_led( uint z) _uint x,y;for(x=z;x>0;x_)for(y=110;y>0;y-);uint aa;uchar wei_1,wei_2,wei_3,v,wei_4,wei_5,wei_6;uint shuju;/得到的溫度值uchar temp2=0,0;存放DS18B20的溫度寄存器值uint value = 0;sbit DQ=P3A3;數(shù)據(jù)線void ReadSerialNumber(void);uchar sn 1,sn2,sn3,sn4,sn5,sn6,sn7,sn8J存放 DS18B20 的 64 位序列號(hào)void

4、 ow_reset(void);void tmstart (void);void ReadSerialNumber(void);void Read_Temperature(void);void write_byte(char); uint read_byte(void);void delay_18B20(ui nt);/void baoji ng();/*主函*void mai n() m=0;/in it_led();初始化子程序tmstart ();delay_18B20(50);/* 等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 */while(1)m+;Read_Temperature();delay_18B20(5

5、0);tmstart();delay_18B20(50);/* 等待轉(zhuǎn)換結(jié)束 */zhua nhua n();ia4421();n=wei_4;wei_4<<=4;txdata4=wei_5|wei_4;if(m=50)m=0;UART_I nit();P仁 0xfc;txdata0=0x2d;txdata1=0xd4;txdata2=0xfa;txdata3=0x01;ia442xi ni t();spirevtwobyte();spise ndcomma nd(0x8288); txregframe();P2=0xff;P0=table n;P2_4=0; delay1s();

6、P2_4=1;P0=tablewei_5;P2_5=0; delay1s();P2_5=1;P0=0x80;P2_6=0; delay1s();P2_6=1;P0=0x39;P2_7=0; delay1s();P2_7=1;/*轉(zhuǎn)*/void zhua nhua n() aa=shuju; wei_1=aa/100000;wei_2=aa/10000%10; wei_3=aa/1000%100%10;wei_4=aa/100%1000%100%10;wei_5=aa/10%10000%1000%100%10;wei_6=aa/1%100000%10000%1000%100%10;/*延時(shí)函數(shù)=

7、18b20 程序=*/ void delay_18B20(ui nt sec on ds) / 延時(shí) _for(;sec on ds>0;sec on ds-); /*18b20程序*/=復(fù)位=void ow_reset(void)uchar prese nee;DQ = 0;/pull DQ line lowdelay_18B20(44);/至少 480 微秒，leave it low for 501usDQ = 1;/ allow line to return high?delay_18B20 (3);/ wait for prese nce18b20 36usprese nee =

8、 DQ; / get prese nee sig nal / 0= DS18B20 ready, 1= busyif(!prese nce)P1_0=0;delay_18B20(12);/ wait for end of timeslot _/=從總線上讀取一個(gè)字節(jié)=uint read_byte(void) _uchar i;for (i=8;i>0;i-)value>>=1;DQ = 0;/ pull DQ low to start timeslot_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();DQ = 1;/ then return highif(DQ)

9、value|=0x80;/ wait for rest of timeslotdelay_18B20(4);retur n( value);/=向 18B20 寫一個(gè)字節(jié)=void write_byte(char val) _/ writes byte, one bit at a timeuchar i,j; for (i=8; i>0; i-)DQ = 0;/ pull DQ low to start timeslotj+;/* 延時(shí) 4us*/DQ = val&0x01;delay_18B20(8);/ hold value for remai nder of timeslo

10、tDQ = 1;j+;val>>=1; /=讀取溫度=void Read_Temperature(void) _int k,i;int temple;/*存放讀取的溫度值 將其除以16即為得到的值*/ow_reset();k+;延時(shí) 4uswrite_byte(0xCC); Sk_nop_();ip ROMk+;延時(shí) 4uswrite_byte(0xBE); / read registerk+;k+;延時(shí) 8ustemp0=read_byte();讀取低字節(jié)temp1=read_byte();讀取高字節(jié)/if(!(temp0&0x80)/*當(dāng)?shù)臀患拇嫫鞯诎宋粸?時(shí)*/ i=

11、temp1;i<<=8;/*把b放到高八位上去*/i|=temp0;/*將a放到底八位上去*/i&=0x07ff;if( (temp1&0x08) temple=i+1;如果為負(fù)溫則去除其補(bǔ)碼/ FWD=0;/*表示溫度為負(fù)數(shù)*/elsetemple=i;/ FWD=1;/*表示溫度為正數(shù)*/temple=temp1*0x100+temp0;shuju=temple*10/16;/以下是讀取器件序列號(hào)的子程序，需要讀取序列時(shí)可在程序中調(diào)用；調(diào)用時(shí)確?？偩€中只有一只器件，若有多個(gè)器件時(shí)則讀取出來(lái)的號(hào)碼無(wú)效;/將讀取出來(lái)的序列號(hào)填到前面的數(shù)組中即可使用；/平時(shí)可以將此子

12、程序刪除以節(jié)約空間。/ 讀取器件序列號(hào)子程序 / void ReadSerialNumber(void)ow_reset();/復(fù)位delay_18B20(1);/延時(shí)write_byte(0x33);/發(fā)送讀序列號(hào)子程序sn 1=read_byte();/讀取第一個(gè)序列號(hào)，應(yīng)為sn 2=read_byte();/讀取第二個(gè)序列號(hào)，應(yīng)為sn 3=read_byte();/sn4=read_byte();/sn 5=read_byte();/sn 6=read_byte();/sn 7=read_byte();/sn 8=read_byte();16H ；10H;/=初始化=void tmsta

13、rt (void)ow_reset(); / 復(fù)位 delay_18B20(1);/ 延時(shí)/ ReadSerialNumber();write_byte(0xCC);/跳過(guò)序列號(hào)命令,對(duì)所有器件有效write_byte(0x44); /發(fā)轉(zhuǎn)換命令 44H,/=報(bào)警=/*void baojin g()if(aa>=250)FM=0;else FM=1;2、溫度傳感器DS18B20功能簡(jiǎn)介：美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器 DS18B20是世界上第 一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用 戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。 現(xiàn)

14、在，新一代的 DS18B20體積更小、更經(jīng)濟(jì)、更靈活。DS18B2055C+125C。10C+8505C?，F(xiàn)場(chǎng)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。工作原理：DS18B20采用串行單總線，單總線即只有一根數(shù)據(jù)線，系統(tǒng)中的數(shù) 據(jù)交換、控制都由這根線完成。設(shè)備（主機(jī)或從機(jī)）通過(guò)一個(gè)漏極開路或三態(tài)端 口連至該數(shù)據(jù)線，以允許設(shè)備在不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)能夠釋放總線，而讓其他設(shè)備使用總線。單總線通常要求外接一個(gè)約為 4.7k其狀態(tài)為高電平。主機(jī)和從機(jī)之間的通信可通過(guò)3個(gè)步驟完成，分別為初始化One-Wire器件、識(shí)別One-Wire器件和交換數(shù)據(jù)。由于它們是主從結(jié)構(gòu)，只有主 機(jī)呼叫從機(jī)時(shí)

15、，從機(jī)才能應(yīng)答，因此主機(jī)訪問(wèn)One-Wire器件都必須嚴(yán)格遵循單總線命令序列，即初始化、ROM命令、功能命令。如果出現(xiàn)序列混亂，One-Wire 器件將不響應(yīng)主機(jī)（搜索ROM命令、報(bào)警搜索命令除外）。程序流程圖部分程序:讀取 ds18b20 當(dāng)前溫度 */un sig ned char ReadTemperature(void) unsigned char tt2;In it_DS18B20();Write On eChar(0xCC);/跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作WriteOneChar(0x4E);/寫入"寫暫存器"命令修改TH和TL和分辯率配置寄存器先寫TH,再寫TL,最后

16、寫配置寄存器WriteO neChar(TH);/寫入想設(shè)定的溫度報(bào)警上限WriteO neChar(TL);/寫入想設(shè)定的溫度報(bào)警下限Write On eChar(RS);/ 寫配置寄存器，格式為 0 R1 R0 1,1 1 1 1R1R0=00分辨率婁9位,R1R0=11分辨率為12位 delay_18B20(80);/ this message is wery importa ntIn it_DS18B20();Write On eChar(OxCC);/跳過(guò)讀序號(hào)列號(hào)的操作Write On eChar(0x44);/ 啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換delay_18B20(80);/ this messa

17、ge is wery importa ntIn it_DS18B20();Write On eChar(0xCC);/跳過(guò)讀序列號(hào)的操作Write On eChar(OxBE);讀取溫度寄存器等(共可讀 9個(gè)寄存器)前兩個(gè)就是溫度delay_18B20(80);tt0=Read On eChar();讀取溫度值低位tt1=ReadO neChar();讀取溫度值高位T=(tt0&0xf0)»4)|(tt1&0x0f)<<4);return(T);3、無(wú)線數(shù)傳模塊IA4421功能簡(jiǎn)介：IA4421是全集成的一顆單晶片低功耗，多頻道的FSK收發(fā)器，在無(wú)須申請(qǐng)注

18、冊(cè)的433M、868M、915M頻段的設(shè)計(jì)應(yīng)用完全符合FCC和ETSI認(rèn)證相關(guān)規(guī)定。IA4421收發(fā)器是EZradio產(chǎn)品線的一部分。是一個(gè)很有彈性低 成本、高集成度在生產(chǎn)中無(wú)需統(tǒng)調(diào)的產(chǎn)品。內(nèi)部集成包括有高頻功率放大器(PA) 低噪聲放大器(LNA )、I/Q轉(zhuǎn)換混頻器，基帶濾波器，放大器、I/Q解調(diào)器。 所需的RF功能都集成。僅需要一個(gè)晶振和幾顆退藕電容。工作原理：IA4421采用SPI總線協(xié)議，SPI接口是Motorola首先提出的全雙工 同步串行外圍接口，采用主從模式(Master Slave)架構(gòu)；支持多slave模式應(yīng)用， 一般僅支持單Master。時(shí)鐘由Master控制，在時(shí)鐘移位脈