885191374基于单片机的无线温度数据传输系统的设计论文（含ppt、开题报告、任务书、中英文资料）

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1、目 录1 绪论12 设计要求23 整体电路方框图24 单元电路介绍34.1 时钟发生器34.2 复位电路44.3 看门狗电路44.4 串行口控制的键盘及LED显示器接口电路54.5 DS18B20采集单元64.5.1 DS18B20芯片简介64.5.2 DS18B20采集电路64.5.3 DS18B20内部结构74.5.4 DS18B20的测温原理74.5.5 DS18B20内部暂存器84.6 nRF905收发模块94.6.1 nRF905芯片介绍104.6.2 数据发送114.6.3 数据接收114.7 收发天线的设计125 软件介绍135.1 采集电路流程图135.2 键盘流程图135.3

2、 nRF905控制程序135.3.1 初始化配置155.3.2 nRF905发送流程图165.3.3 nRF905接收流程图176 结论17致谢18参考文献18附录1 系统总体原理图20附录2 程序清单211 绪论近十几年来，随着网络和通信技术的发展，越来越多的信息采集和远程控制系统采用了无线数据传送技术，它与有线数据传输相比主要有布线成本低、安装简便、便于移动的优点。而且随着互联网技术的迅猛发展和快速普及，越来越多的基于单片机为微控制器的的测控设备或智能仪器仪表都需要通过互联网上进行数据交换或传输数据，同时传统的数据远传程序一般存在了下面一些不足：(1)采集参数及派生参数不齐全，不完整，不标

3、准；数据库结构不合理，没有按照一定的信息传输标准进行数据的处理和存储；兼容性差，如中英文显示、数据处理的格式等方面仍有很大的不足；监控界面单一，画面不丰富，输出的格式(包括屏幕显示和打印输出)不灵活，过于死板，无法满足不同用户的需要。(2)脱机资料处理软件虽较全，但实用性不强，输出结果过于单一，而且不能在屏幕上回放历史数据。数据需要多次重复输入，不能充分利用数据库；同时系统不能满足现场对数据远程传输、浏览、回放(图形或文本)的需要；发送端在远传过程中相当于服务器，但目前发送端服务器的管理功能相对比较薄弱。(3)由于信息传输标准各个等级的格式都不一样，要实现对各个级别的支持就需要修改源程序，因此

4、增加了复杂性；国内许多软件的容错性、延迟性和稳定性尚有欠缺，这对软件运行速度和质量上有很大的影响。无线通信在机动性要求较强的设备中或人们不方便随时到达现场的条件下得到了越来越广泛的应用。微功率短距离无线通信技术作为无线通信实用技术，一般使用单片射频收发芯片，加上微控制器和少量外围器件构成专用或通用无线通信模块。通常射频芯片采用GFSK(高斯频移键控)调制方式，工作于ISM(工业、科学、医疗)频段，通信模块包含简单透明的数据传输协议或使用简单的加密协议，用户不必对无线通信原理和工作机制有较深的了解，只要依据命令字进行操作即可实现基本的数据无线传输功能，因其功率小、开发简单快速而在工业、民用等领域

5、应用广泛。目前，无线数据通信的应用领域越来越广：遥控遥测、无线抄表、门禁系统、身份识别、非接触RF智能卡、无线标签、安全防火系统、生物信号采集、机器人控制等。凡是布线繁杂或不允许布线的场合都希望能通过无线方案来解决。为此，需要设计相应的接口系统，控制这些射频芯片工作，完成可靠稳定的无线数据通信。在各种各样的测控系统中，传感器所测得的信号通常使用导线传输，这种传输方式常常会带来电磁干扰和信号衰减。对于远距离和多点测量，众多的传输线还会带来成本的上升和分布电容。如果测量点在运动物体上或被隔离区域内，信号传输线的问题就很难解决。而引入无线传输方式，就可以克服以上测量系统中的不足。随着射频、集成电路技

6、术的发展，无线通信功能的实现更容易，数据传输速率更快，抗干扰能力更强。因此，许多应用采用了无线传输技术。无线数据传输与有线数据传输相比，有诸多优点：一是成本低，省去大量布线；二是建网快捷，只需在每个终端连接无线数据传输模块和架设适当高度天线；三是适应性好，可应用于某些特殊环境；四是扩展性好，只需将设备与无线数据传输模块相连接。因此，无线传输是一种有效数据传输方式。即使在相距不是很远的地方，无线通信的应用同样广泛，人们希望通过一个小型的、短距离的无线网络为移动和商业用户提供各种服务1。我们知道，在日常生产和生活中有许多地方要涉及到对温度的测量和控制，比如堆放粮食的仓库，储存药品的库房,这些地方对

7、温度要求都很严格。本文介绍的系统可实现对花房中温度的自动测量和采集，并且可以进行无线传输和实时显示。温室的控制与管理对于提高环境控制精度、节约能源与促进生产等有着重要作用。由于温室环境的自然特性在不同地点的温度值是不均匀的，所以需要采集多个不同点的温度值进行综合评判。文中的系统是基于挪威Nordic VLSI公司推出的nRF905单片射频收发器，收发可靠，使用方便，在工业控制、消费电子等各个领域都具有广阔的应用前景。2 设计要求系统的具体设计要求为：(1)系统能够完成对所传输的温度值进行自动采集、测量、实时显示及无线传输功能。(2)通过串行方式在LED上显示3位温度值。(3)能完成无线数据传输

8、功能。基于以上要求，所设计的系统必须有以下结构模块：温度传感器单元、显示单元，数据传输单元。3 整体电路方框图本系统采用点对多点的形式，由发射系统、接收系统组成。发射系统由数字温度传感器DS18B20和89C51单片机、键盘以及射频收发芯片nRF905组成。传感器DS18B20采集数据，经单片机处理后，通过nRF905发送给接收系统。键盘用来设置接收器地址,LED显示模块用来显示设置地址，实时显示温度。发射系统的安装在需测温度的地方测量温度，通过无线方式把采集的数据传送到接收系统。发射系统由89C51单片机、键盘、nRF905和显示组成，如图1所示。nRF905接收发射的数据，处理以后送LED

9、显示器进行显示，键盘用于设置发射地址。由于发射系统的电路图与接收系统的电路图有多处相似，故本设计只介绍发射系统的具体电路及工作过程。DS18B20温度采集键盘晶振电源电路LED数码显示单片机89C51LED驱动nRF905无线收发模块复位电路看门狗电路图1 发射系统框图图2 接收系统框图89C51无线收发模块显示模块键盘4 单元电路介绍整个电路主要由两部分组成，一是数据采集部分，包括DS18B20温度采集、键盘控制、单片机89C51、LED显示；二是数据传输部分，包括nRF905射频收发电路及显示电路。以下是各部分电路介绍。4.1 时钟发生器 89C51芯片内部有一个高增益反相放大器，用于构成

10、振荡器。反相放大器的输入端为XTAL1，输出端为XTAL2，两端跨接石英晶体及两个电容就可以构成稳定的自激振荡器。电容C1和C2通常取30pF左右，可稳定频率对振荡频率有微调作用。振荡脉冲频率范围为fosc=024MHZ。具体的框图如图3所示2。图3 时钟发生器4.2 复位电路RST引脚是复位输入端。复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡周期以上。复位操作有上电自动复位和按键手动复位两种方式，系统上电运行后需要复位，一般都是用手动复位来实现的。复位电路虽然简单，但其作用非常重要，一个单片机系统能否正常运行，首先要检查是否复位成功。其电路如图4所示3。图4 复位电路4.3 看门狗电路微

11、处理器在运行当中会受到各种各样的干扰，如电源及空间电磁干扰，由于单片机自身的抗干扰能力比较差，常会出现单片机因为受外界干扰而导致死机的现象，造成系统不能正常工作。设置看门狗是为了防止单片机死机、提高单片机系统抗干扰性的一种重要途径。在一个单片机应用系统中，所谓的“看门狗”是指在系统设计中通过软件或硬件方式在一定的周期内监控单片机或其他CPU的运行情况。如果在规定的时间内没有收到来自单片机或其他CPU的触发信号，则系统会强制复位，以保证系统在受到干扰时仍能够维持正常的工作状态。X5045是XICOR公司生产的具有上电复位、电压监控、看门狗以及串行EEPROM数据存储4种功能的多用途芯片。X504

12、5采用SPI串行接口，只要了解SPI原理和X5045的指令定义，就很容易对X5045进行操作，综合起来，读/写X5045有以下几条规则：（1）SCK由1变0时，从SO引脚读取1位数据；SCK由0变1时，向SI引脚发送的1位数据被采样。X5045正是基于这一原则实现基本的读/写操作的。（2）在任何以字节为单位的读/写操作前，应先选中芯片，即复位CS；置位CS，则表示操作结束；为了防止误操作，每一次复位或置位CS时应复位CSK。（3）写操作前应先读取状态寄存器，判断WIP为0时，在写使能允许命令后就可以写状态寄存器或向EEPROM写数据。由X5045引脚功能中可知，WDI引脚为双功能，看门狗定时器

13、监测WDI的输入来判断微处理器是否正常工作。在设定的定时时间以内，微处理器必须在WDI引脚上产生一个由高到低的电平变化，以清内部定时器，即“喂狗”；否则X5045将产生一个复位信号。在X5045内部的一个控制寄存器中有2位可编程位，决定了定时时间的长短，微处理器可以通过指令来改变这2个位，从而改变看门狗定时时间的长短。X5045与89C51的接口电路如图5所示3。图5 X5045与89C51的接口电路4.4 串行口控制的键盘及LED显示器接口电路89C51的串行口RXD和TXD为一个全双工串行通信口，但工作在方式0下可做同步移位寄存器使用，其数据由RXD(P3.0)端串行输入或输出；而同步移位

14、时钟由TXD(P3.1)端串行输出，在同步时钟作用下，实现由串行到并行的数据通信。在不需要使用串行通信的场合，利用串行口加外围芯片74HC164就可构成一个或多个并行输入/输出口，用于键盘驱动或显示LED驱动4。74HC164是串行输入、并行输出移位寄存器，并带有清除端。引脚如图6， 图6 74HC164引脚图功能如下：(1)QOQ7：并行输出端。(2)A、B ：串行输入端。(3)CLR/：清零端，零电平，使74HC164输出清零。(4) CLK：时钟脉冲输入端，在脉冲的上升沿实现移位。当CLK=0，CLR=1时，74HC164保持原来数据状态。键盘及LED显示器接口电路如图7所示，图中“与”

15、门的作用是避免键盘操作时对显示器的影响，即仅当P1.2=1时，才开放显示器传送。这种电路属于静态显示，比动态显示亮度更高些。由于74HC164在低电平输出时，允许通过的电流为8mA故不必添加驱动电路，亮度也较理想。与动态扫描相比较，无需CPU不停地扫描，频繁的为显示服务，节省了CPU时间，软件设计也较简单。因为采用共阳极LED，所以，相应的亮段必须送0，相应的暗段必须送1。图7 串行控制键盘扫描和显示器接口电路4.5 DS18B20采集单元4.5.1 DS18B20芯片简介 DS18B20采用独特的单线接口方式，在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现与微处理器的双向通讯。在本系统中使用了两个

16、DS18B20芯片，其测温范围为2050，测温分辨率为1。还支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联，实现多点测温。其工作电源: 35V/DC，且在使用中不需要任何外围元件，测量结果以912位数字量方式串行传送。4.5.2 DS18B20采集电路以89C51单片机为核心的2路温度采集和显示的DS18B20应用系统，如图8所示。两路温度传感器由2个DS18B20组成，可显示路数，也可以由开关 S1S2控制显示某一路的温度。L1L2也是用来标志哪一路被采集和显示的。 DS18B20具有测温系统简单、测温精度高、连接方便、占用口线少等优点。4.5.3 DS18B20内部结构DS18B20内部结构

17、如图9所示。它主要由64位光刻ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH、TL和配置寄存器组成。图8 DS18B20采集电路64位ROM和单线接口存储器和控制器高速缓存存储器8位CRC生成器温度敏感元件低温触发器T高温触发器T配置寄存器电源检测图9 DS18B20的内部结构框图4.5.4 DS18B20的测温原理DS18B20的测温原理如图10所示，图10中低度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在-20所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产

18、生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性其输出用于修正计数器1的预置值5。DS18B20在使用时的测温分辨率为1，如果要更高的精度，则在对 DS18B20测温原理进行详细分析的基础上，采取直接读取DS18B20内部暂存寄存器的方法，将DS18B20的测温分辨率提高到0.10.01。图10 DS18B20测温原理斜率累加器预置低温度系数晶振高温度

19、系数晶振比较计数器1=0计数器2=0预置温度寄存器加1LSB置位/清除 4.5.5 DS18B20内部暂存器DS18B20内部暂存寄存器的分布如表1所列，其中第 7字节存放的是当温度寄存器停止增值时计数器1的计数剩余值，第8字节存放的是每度所对应的计数值。这样，我们就可以通过下面的方法获得高分辨率的温度测量结果。首先用DS18B20提供的读暂存寄存器指令（BEH），读出以0.1为分辨率的温度测量结果，然后切去测量结果中的最低有效位（LSB），得到所测实际温度整数部分T整数，然后再用BEH指令读取计数器1的计数剩余值M剩余和每度计数值M每度。考虑到DS18B20测量温度的整数部分是以0.25、0

20、.75为进位界限的关系，实际温度T可用下式计算得到：T实际=（T-0.25）+（M-M）/M表1 暂存器的对应值 暂存器内容字节地址温度最高数字位0温度最低数字位1高温限制2低温限制3配置寄存器4保留5计数剩余值6每度计数值7CRC校验84.6 nRF905收发模块此部分是整个系统的关键部分，收发模块采用nRF905无线收发芯片。nRF905的外部电路主要有三个部分组成：VCO的外部电路、天线和接口驱动电路。nRF905所有的RF频率都是由片内压控振荡器(VCO)产生。其谐振回路将包括以下几个部分: 片内电路、外部VCO电路、连接芯片和VCO电感的线路电感、VCO电感到地线层线路的寄生电容。引

21、脚XC1和XC2之外的整个电路都可视作VCO电感。VCO电感的品质因数Q值对VCO内部的相位噪声和电压摆幅起着决定作用，如果Q值太低，VCO甚至不能起振。对于nRF905收发器，要求Q(4 04 5)，电感量的精度应控制在2之内。图11 收发电路模块4.6.1 nRF905芯片介绍nRF905是挪威Nordic VLSI公司推出的单片射频收发模块，工作频道覆盖433/868/915MHZ 三个国际通用的ISM(工业、科学和医学)频段，具有多个频道(最多170个以上)，可满足需要多信道工作的特殊场合; 它是GMSK调制，抗干扰能力强，特别适合工业控制场合。频率稳定性极好，灵敏度高，达到-100d

22、Bm；最大发射功率达+10dBm。工作电压低（1.93.6V），功耗小，待机状态仅为1s，以-10dBm输出功率发射时电流只有11mA，工作于接收模式时的电流为12.5mA，并且内建空闲模式与关机模式，易于实现节能。工作速率最高可达100Kb/s，外围元件少，基本无需调试。nRF905片内集成了电源管理、晶体振荡器、低噪声放大器、频率合成器、功率放大器、通信协议控制等模块，曼彻斯特编码/解码由片内硬件完成，无需用户对数据进行曼彻斯特编码，因此使用非常方便 。其内部结构如图12所示。nRF905有两种工作模式和两种节能模式。两种工作模式是ShockBurstTM接收模式和ShockBurstTM

23、发送模式，两种节能模式分别是关机模式和空闲模式。nRF905的工作模式由TRX-CE、TX-EN和PWR-UP三个引脚决定，详见表2。 由于nRF905具有ShockBurstTM功能，使得nRF905不需要使用昂贵的高速微控制处理器对数据处理/时钟恢复，也能达到较高的数据率。通过在芯片上将所有的高速信号处理变为射频通信协议，nRF905芯片提供了一个具有微控制器能力图12 nRF905内部结构图的SPI接口，数据率由具有微控制器功能的接口速率自行设定。收发电路的数字部分是一个低速率电路，而收发电路的射频链接却是一个处于最高速率的电路，整个电路要通过变速才能解决速率上的差异。nRF905芯片的

24、ShockBurstTM模式减少了在这一过程中的平均电流消耗。在ShockBurstTM RX模式中，当一个有效地址的数据包被接收时，能够通过AM和R两个信号外送给MCU 。在ShockBurstTMTX模式中，nRF905芯片自动地完成报头的生成和CRC校验，当发送过程完成后，能够通过DR信号外送给MCU，发送工作已经完成。这样可以降低MCU对内存的要求，使得MCU实现了低成本，同时也缩短了软件的开发周期6。表2 nRF905的工作模式PWR_UPTRX_CETX_ EN工作模式0关机模式10空闲模式110接收模式111发送模式4.6.2 数据发送典型nRF905的发送流程分以下几步：(1)

25、当MCU有数据要发送时，通过SPI接口，按时序把接收机的地址和要发送的数据送传给nRF905，SPI接口的速率在通信协议和器件配置时确定;(2)微控制器置TRX-CE和TX-CE为高电平，激发nRF905的射频发射模式;(3)当nRF905处与射频发射模式时，射频电路将自动提升功率，对数据打包（添加报头，完成CRC校验计算），完成数据包的发送。发送完成后，DR信号将被设为高电平；在发送期间，无论TRX-CE和TX-CE发生怎样的改变，nRF905都能保证本次发送从开始到结束的一次性完成，只有在前一个数据包被发送完毕，nRF905才能接受下一个发送数据包。而新的模式只有在此次发送完成后才会被激活

26、。(4)当射频配置寄存器中的AUTO-RETRAN字段为“1”时，不断重发，nRF905直到TRX-CE被置低；而当TRX-CE被置低，nRF905发送过程完成，自动进入空闲模式；如果TX-CE为低电平而TRX-CE继续保持高电平，那么nRF905芯片将在完成本次发送后，进入RX模式并且进入预设的信道7。4.6.3 数据接收当TRX-CE为高、TX-CE为低时，nRF905进入接收模式：(1)650s后，nRF905开始监听无线电信号；(2)当nRF905检测接收频率的载波时，CD变为高电平; 当接收到一个有效的地址，AM变为高电平；(3)当被接收的数据包CRC校验正确，nRF905将除去报头

27、，地址及CRC比特，同时使DR变为高电平；(4)微控制器把TRX-CE置低，nRF905进入空闲模式；微控制器通过SPI口，以一定的速率把数据移到微控制器内；(5)当所有的负载数据传出后，nRF905再次将设定AM和DR低电平。当正在接收一个数据包时，TRX-CE或TX-CE引脚的状态发生改变，nRF905立即把其工作模式改变，数据包则丢失。当微处理器接到地址匹配引脚的信号之后，其就知道nRF905正在接收数据包，其可以决定是让nRF905继续接收该数据包还是进入另一个工作模式。其中MOSI/MISO是发射/ 接收数据的通道；TRX_CE，TX-CE是收/发通道的控制端；PWR-UP是工作模式

28、控制端；CSN、SCK为串行接口控制端；CD是接收模式下载波监测信号输出端；AM是接收到正确的数据包地址后芯片指示信号的输出端；DR是发射完一个数据包后芯片指示信号的输出端；UPCLK是芯片提供的一个可设置的时钟源信号输出端；ANT1和ANT2用于天线部分; XC1和XC2外接电路构成了晶体振荡电路。4.7 收发天线的设计nRF905芯片可以选择多种形式的天线作为无线传输的途径。对于低损耗、小尺寸的无线模块来说，具有T型匹配网络的环形天线是一个很好天线的解决方案。本系统采用PCB板上环形天线，该方案具有成本低，方向性较好等特点。天线电路如图13所示。图13 天线电路图5 软件介绍5.1 采集电

29、路流程图DS18B20的工作遵循严格的单总线协议。主机首先发一复位脉冲，使信号线上所有的DS18B20芯片都被复位，接着发送ROM操作命令，使序列号编码匹配的DS18B20被激活，准备接收下面的内存访问命令。内存访问命令控制选中的DS18B20的工作状态，完成整个温度转换、读取等工作(单总线ROM命令发送之前存储命令和控制命令不起作用)。其工作流程图如图14所示。在对DS18B20进行操作的整个过程中，主要包括三个关键过程:主机搜索DS18B20序列号、启动在线DS18B20作温度转换、读取在线DS18B20温度值。其中主机启动温度转换并读取温度值的流程图如图15所示。工作中系统对DS18B2

30、0的操作以ROM命令和存储器命令形式出现。其中ROM操作命令均为8位长，命令代码分别为：读ROM（33H）、匹配ROM（55H）、跳过ROM（CCH)、搜索ROM（FOH）和告警搜索（ECH）命令。存储器操作命令为：写暂存存储器（44H）、读暂存存储器（BEH）。复制暂存存储器（48H）,温度变（44H）、重新调出EERAM（B8H）和读电源供电方式(B4H)命令。写温度：将数据线从高电平拉至低电平，产生写起始信号。在15s之内将所需写的位送到数据线上，在15s到60s之间对数据线进行采样，如果采样为高电平，就写1，如果为低电平，写0就发生。在开始另一个写周期前必须有1s以上的高电平恢复期。读

31、温度：主机将数据线从高电平拉至低电平1s以上，再使数据线升为高电平，从而产生读起始信号。主机在读时间片下降沿之后1s内完成读位。每个读周期最短的持续期为60s，各个读周期之间也必须有1s以下的高电平恢复期。5.2 键盘流程图键盘显示及流程图如图16所示。5.3 nRF905控制程序控制nRF905的程序设计，大致分两个阶段,首先是对nRF905进行初始配置，配置完成后按需要编写数据的发送或接收程序。图14 工作流程图Ni=i+1YN开始初始化DS18B20发搜索ROM命令读在线DSI8B20序列号存在一个DS18B20？初始化DS18B20发跳过ROM命令发温度转换命令等待2si=1初始化DS

32、18B20发匹配ROM命令发一个DSI8B20序列号读存储器读匹配DSI8B20温度所有DS18B20访问完？Y复位脉冲读一个脉冲发SKIP ROM命令发WRITE SCRATCHPAD命令写TH,TL和CONFIG的值复位脉冲读一个脉冲发SKIP ROM命令发READ SCRATCHPAD命令复位脉冲读一个脉冲发SKIP ROM命令发COPE SCRATCHPAD命令，等10s复位脉冲读一个脉冲图15 启动温度转换及读温度值流程图图16 键盘及显示流程图NNYYYYNYNNY开始置所有的行为低电平延时10msRET记下列号初值，使某一列为低第一列有键按下吗？是否键抖动？是第1行？是第2行？R

33、ETR4送初值08HR0送初值00H取键盘号是命令键？转命令键字形码初值送DPTR取字形码数据取显示缓冲指针显示缓冲地址加1判是否最高位？保存缓冲地址送显示子程序地址转移表送DPTR根据指针跳转继续下一位显示完毕结束5.3.1 初始化配置第一阶段应完成初始化配置，分以下几项：(1)初始化 nRF905的射频配置寄存器。这些寄存器中有很多信息，必须根据实际情况进行配置，另外还有发送地址、接收地址、发送数据和接收数据的长度，可根据实际应用配置。(2)配置nRF905的发送地址，最多4个字节，发送端的发送地址应与接收端设备的接收地址相同。在实际工作中，nRF905可以自动滤除地址不相同的数据，只有地

34、址匹配且校验正确的数据才会被接收，并存储在接收数据寄存器中。5.3.2 nRF905发送流程图图17 nRF905的发送程序流程图NNYNYY配置寄存器中自动重发位是否为高？进入SPI编程模式；输入要发送的地址和数据THX-CE=1？进入发送模式；自动产生先导码和CRC校验码，开始发送数据，完成时DR=1TRX-CE=1？产生先代码后DR为0TX-EN=1PWR-UP=1TRX-CE=0进入待机模式5.3.3 nRF905接收流程图图18 nRF905的接收程序流程图NNYYNYNTRX-CE=1？进入到接收模式；接收到载波时CD=1地址是否正确？AM=1接收数据校验是否正确？DR=1YTRX

35、-CE=1？nRF905进入待机模式MCU通过SPI接口接收数据DR=O;AM=0TX-EN=0PWR-IP=1进入待机模式AM=06 结论本系统就是充分利用了DS18B20、89C51和nRF905。系统采用DS18B20采集温度并通过89C51单片机控制数据通过LED显示，再经nRF905，实现数据的无线传输。DS18B20传感器精度高、互换性好;它直接将温度数据进行编码,可以只使用一根电缆传输温度数据,通信方便,传输距离远且抗干扰性好;与用传统温度传感器组成的多点测温系统相比可节省大量电缆,而且系统得以简化,系统扩充维护十分方便。nRF905通过SPI接口与89C51进行数据传送,通过S

36、hockBurst收发模式进行无线数据发送,收发可靠,使用方便。本系统所设计的温度检测系统可测量的温度范围为-20+50， 接收端也能够正确地接收到数据并通过数码管显示出来,显示的温度值非常准确。采用 PCB 板微带天线时, 无线通信的距离比较远, 通过发送端发送数据, 在接收端能正确接收数据并显示。实验表明, 该系统充分说明了nRF905的性能良好, 实时性好, 实用性强。总之,该设计提供了一种行之有效的多路无线温度采集及传输的方法,经过多次使用发现其可移植性好,实用性强。在此基础上可以扩展移植实现无线遥控遥测,如：无线抄表-数据采集-无线控制-无线数据传送-无线家庭自动化、无线门禁考勤、无

37、线电力测控、无线智能家庭、无线智能公交系统等。通过这次毕业设计，使我得到了一次用专业知识、专业技能分析和解决问题全面系统的锻炼。使我在单片机的基本原理、单片机应用系统开发过程，以及在常用编程设计思路技巧（特别是汇编语言）的掌握方面都能向前迈了一大步，为日后成为合格的应用型人才打下良好的基础。致谢本论文是在老师的精心指导和严格要求下顺利完成的。通过本次毕业设计，我获得了丰富的理论知识，极大地提高了实践能力，并对当前电子领域的研究状况和发展方向有了一定的了解和认识，对单片机领域也有了更深入的学习，这对我今后进一步学习计算机方面的知识有极大的帮助。在此衷心感谢指导老师，同时还要感谢其他教育过我的老师

38、们，他们在这四年期间，也给了我很大的帮助。另外，在我设计期间，本小组的同学也给了我很多的帮助，在此我也向他们表达我真诚的谢意。在大学求学的四年中，河南科技学院的各位领导、老师和同学对我的学习给予了很大的支持和帮助，我在这里不仅体会到了学习的乐趣，而且也感受到了集体给我的关怀，在此对他们表示衷心的感谢。在未来的工作和学习中，我将以更好的成绩来回报各位领导和老师。参考文献1郑长征.基于nRF905的粮库无线测温系统J.微计算机信息,2007(17):29-312李朝青.单片机原理及接口电路M.北京航空航天大学出版社,20073胡汉才.单片机原理及其接口技术M.北京:清华大学出版,20054曹巧媛.

39、单片机原理及应用M.北京:电子工业出版社,20025刘鸣.温度传感器DS18B20的特性及程序设计方法J.电测与仪表,2001(45):15-16 6金保华.基于nRF905的无线数据多点跳传的通信系统J.仪表技术与传感器,2004 (14):3-5 7蒋博.nRF905的无线数据传输系统J.工业仪表与自动化装置2006(15):24-168周月霞,孙传友.DS18B20硬件连接及软件编程J.传感器世界,2001(6):2-39雷丽文等.微机原理与接口技术M.北京：电子工业出版社,199710黄智伟.单片无线收发集成电路原理与应用M.北京:人民邮电出版社,200511马先才.单向无线数据传输系

40、统的设计J.电子科技,2003 (21):39-4012毋昌明,育辛力.无线数据传输系统的设计J北京理工大学学报,1994 (15):24-2513侯海岭.无线收发芯片nRF905的原理及其在单片机系统中的应用J.仪器仪表用户,2006(16):22-2314李鑫.基于nRF905的小区周界防越报警系统J.中国新通信,2007(25):34-3615毋昌明,育辛力.无线数据传输系统的设计J北京理工大学学报,1999 (26):35-3616金保华.基于nRF905的无线数据多点跳传通信系统M.仪表技术与传感器,200417侯海岭.无线收发芯片nRF905的原理及其在单片机系统中的应用J.仪器仪

41、表用户,2006(24):44-4618马云峰.数字温度传感器DS18B20的原理与应用J.世界电子元器件,2002(10):5-6附录1 系统总体原理图RETWR1820： CLR CMOV Rl，#8WR18201：CLR P1.0 MOV R7，#1 LCALL DELAY 15RRC AMOV P1.0, C MOY R7, #1 LCALL DELAY15 SETB P1.0NOPDJNZ R1，WR18201SETB P1.0RETKEY： MOV A，#00HMOV SBUF，AKL0： JNB TI，KL0CLR TIKL1： JNB P1.0，PK1JB P1.1，KL1PK

42、1： ACALL D10MSJNB P1.0，PK2JB P1.1，KL1PK2： MOV R7，#08H MOV R6，#0FEH MOV R3，#00HPL5： MOV A，R6 MOV SUBF，AKL2： JNB TI，KL2 CLR TI JNB P1.0，PK4 JNB P1.1，PK5 附录2 程序清单RESET: CLR P1.0 MOV R7,#32 LCALL DELAY 15SETB P1.0 MOV R7#4 LCALL DELAY15 CLR PSW.5；PSW.5=0 JB P1.0,RET1；P1.0=1 SETB PSW.5； MOV R7，#28 LCALL

43、DELAY15RET1：RETDELAY15：MOV R6,#6DEL151： DJNZ R6,DELI51 DJNZ R7,DELAY15RETRD1820： CLR C MOV Rl，#9 MOV R0，#TEMPLSBRD18201： MOV R2，#8RD18202： SETB P1.0 NOP CLR P1.0 NOP SETB P1.0 MOV R7，#1 LCALL DELAY15 MOVC P1.0 RRC A DJNZ R2, RD18202 MOVX R0,A; INC R0 DJNZ R1;RD18201 JMP A+DPTRKTAB：LJMP K1 LJMP KTABL

44、：DB C0H，F9H，A4H，B0H DB 99H，92H，82H，F8H DB 80H，90HLED： SETB P1.2 MOV R7，#08H MOV R0，#58HLED1：MOV A，R0 MOV SBUF,ALED2：JNB TI,LED2 CLR TI INC 60 DJNZ R7,LED1 CLR P 1.2RETORG 0000HAIMP MAINLJMP TOPMAIN：MOV SP,#60HMOV PSW ,#00HMOV SCON,#00HMOV IE,#00HMOV IP,#00HMOV TMOD,#00HLCALL DOGDOG：MOV TH0，#0B1HMOV

45、TL0，#0E0HSETB TR0RETTOP：POP ACCPOP ACCCLR APUSH ACCPUSH AVVRETI MOV A，R6 RL A MOV R6，A INC R3 DJNZ R7，PL5 RETPK5：MOV R4，#08H AJMP PK3PK4：MOV R4，#00HPK3：MOV A， #00H MOV SBUF，AKL3：JNB TI，KL3CLR TIKL4：JNB P1.0，KL4 JNB P1.1，KL4 MOV A，R4 ADD A，#0AH SUBB A，#0AH JNC KL6 MOV DPTR，#TABL ADD A，#0AHMOVC A，A+DPTRMOV R0,60HMOV R6,AINC R0CJNE R0,#60H,KDMOV 60H,#58HSJMP KD1KD： MOV 60H，R0KD1：ACALL LED RETKL6：MOV B，#03H MUL ABMOV DPTR，KTAB 25