无线温度传输.doc

TOC\o"1-3"\h\u基于52单片机的无线测温设计

摘要：温度检测在日常生活、工作和工程实践中有重要的应用,我们选择STC89C52RC作为主控芯片，工作场所的温度采集采用了温度采集芯片DS18B20来达到一定的准确度和精确度，最后采用nRF24L01模块对采集到的温度数据进行无线传输，在经过软硬件测试后，我们基本实现了用nRF24L01进行一定距离温度数据传输后在接受端的1602液晶上显示出来的模型,传输距离>30m,温度范围达到0至125摄氏度。
关键词:STC89C52RC；nRF24L01；DS18B20；无线传输

随着社会的进步，利用无线通信进行温度数据采集的方式已经渗透到生活各个方面。
例如在矿工业现场，由于工作环境复杂、严酷，工作人员不能长时间停留在现场观察设备等是否运行正常，就需要采集数据并传输到一个环境相对好的操控室内，这样就会产生数据传输问题。但由于厂房大、需要传输的数据多，使用传统的有线数据传输方式就需要铺设很多很长的通讯线，这不但浪费资源，占用空间，可操作性差，出现错误检修困难，而且当数据采集点处于运动状态，所处的环境不允许或无法铺设电缆时数据就无法传输，此时便需要利用无线传输的方式进行数据采集。
事实上在生活中，无线温度采集系统已经被成功应用于矿工业业、安防监控、环境监测、军事国防等许多智能控制领域，有的是单独做为一个系统，有的是与其它系统结合使用。总的来说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，这样使得研究也变得更加有意义了。
1对设计任务的分析
1.1系统的功能模块
整个系统由温度采集模块、无线收发模块、温度显示模块构成。发送部分以单片机STC89C52RC为核心，使用温度采集转换芯片DS18B20实时采集温度，将采集的温度数据通过一块无线收发模块传送给接收部分，然后接收部分再通过另一块无线收发模块接收温度数据，然后传给单片机，单片机对接收到的温度数据处理之后传给液晶，最终将会在液晶上显示。
对于DS18B20的温度检测模块，由于是单线传输，硬件部分较简单，但软件在时序上的精确度控制上要求比较高，要做到精确、正确传输，必要的可设置上、下限值来实现报警。
显示模块选用1602LCD，硬件连线与软件编程虽然较简单，但因为是显示整个系统软、硬件连接好坏的直观对象，不可忽视。
无线收发模块采用挪威(Nordic)公司生产的nRF24L01及其外围电路组成，软件部分必须要熟悉内部的标志控制寄存器、数据通道、发射频率功率、收发模式、SPI时序以利于编程，硬件连接简单，但须清楚每个管脚与STC89C52RC的连接点及作用以配置相应功能。
1.2预期结果
在完成硬件电路的设计，确保每个模块使用无误后，可焊接硬件电路。焊完检查整个硬件系统无误后，然后编写软件程序，运行无误后下载至单片机，可完成整个系统的设计。预期结果是：温度测量范围为0°C至125°C，无线传输距离>30m。
2STC89C52RC最小系统及编程环境的介绍
2.1STC89C52RC最小系统及应用
STC89C52RC是一个低电压，高性能8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash和256bytes的随机存取数据存储器，工作电压在3.3V～5.5V，通用I/O口（32个），复位后均为0，P1、P2、P3、P4是准双向口，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，但作为I/O口用时，需加上拉电阻[1]。
本设计中52单片机最小系统共使用了VCC引脚作为芯片正极（该芯片是5V供电），VSS引脚接地，XTAL1、XTAL2引脚用来外接石英晶体与微调电容（本设计中晶振选用11.0592MHz)，RST引脚用来外接复位电路。
在发射系统中还使用了P0.0～P0.5口作为nRF24L01芯片的输入端口，P1.7口作为DS18B20的数据接收输入端[2]。在接收系统使用了P0.0～P0.7口作为1602LCD的数据输入端，由于本设计是在已有电路板上的开发，所以1602LCD的控制端RS与P1.2相连，RW与P1.1相连，EN端与P1.0相连，P2.0～P2.5作为nRF24L01芯片的输入端口，由于P0口输出级是漏极开路电路，要使“1”信号正常输出，必须外接上拉电阻[3]。STC89C52RC最小系统图如图1所示。

图1STC89C52RC最小系统
2.2KeilμVision4的使用流程
首先在桌面新建个存放工程的文件夹，例biyesheji.打开KeilμVision4，然后点击菜单栏中Project选项，在下拉菜单栏中选择NewμVisionProject...,便可弹出Cr