基于WIFI模块和单片机的无线数据传输附代码

1、百度文库让每个人平竽地捉升口我南京工业大学计算机科学与技术学院Project3课程设计2014-2015学年第二学期班 级： 浦电子1203组员姓名：组员学号：指导老师：武晓光，胡方强，包亚萍袁建华，毛钱萍2015年7月8日第一章目 录2第一章阶段任务:第一阶段（1天）1、了解课程所给的WIFI模块，并详细研读英说明书2、复习单片机知识（2天）1、了解温湿度传感器模块，并设计其硬件模块2、了解led 1602显示模块，并设计其硬件模块（2天）1、设计整合电路：5v转电路2、串口通讯电路第二阶段（4天）1、链接并完成整体电路图的设计，并检查2、焊接电路并调试。第三阶段（3天）1、根据设计的硬件模

2、块设计程序（1）：温湿度传感器模块（2）：串口通讯模块（3）： WIFI传输与接收模块（4）：显示电路模块（3天）2、将设计好的模块程序烧录到单片机内，调试第四阶段：2天（2天）写报告第二章 基于WIFI模块的无线数据传输的原理1 . 1时钟DS1302模块:电路原理图：DS1302与单片机的连接也仅需要3条线：CE引脚、SCLK串行时钟引脚、I/O 串行数据引脚，Vcc2为备用电源,外接晶振，为芯片提供计时脉冲。读写时序说明：DS1302是SPI总线驱动方式。它不仅要向寄存器写入控制字，还需要读取 相应寄存器的数据。控制字总是从最低位开始输岀。在控制字指令输入后的下一个SCLK时 钟的上升沿

3、时，数据被写入DS1302,数据输入从最低位（0位）开始。同样.在紧跟8位的控制字指令后的下一个SCLK脉冲的下降沿，读出DS1302 的数据，读出的数拯也是从最低位到最髙位。数据读写时序如图单字节读CErmjwwwuiRnnjw_R/i AO Al A2 A3 A4 1H DO D1 D2 I D3 D4 D5 D6 D7单字节写/JI几TR用 A0A1A2A3 A4 R/C 1 -DOD1D2D3D4D5D6D7 图7数据读写时序191 . 2单片机最小系统的原理: VCC 十+JL卄1111 V77VDC3/45=610u7181910111234a4-11f115678、丿1JBL一1

4、1P1.0P1.1P1.2P1.3P1.4P1.5P1.6P1.7RST/VPDP3.0/RXDP3.1/TXDP3.2/INT0P3.3/fNTlP3.4/T0P3.5/T£P3.6/WRP3.7/RDXTAL2XTAL1 GND I | BT89C5iVCCPO.OP0.1P0.2P0.3P0.4P0.5P0.6WVPPALN7654321OE1-22222222SPPPPPPPP始执（丁51最小系统说明复位电路:由电容串联电阻构成，由图并结合"电容电压不能突变”的性质，可以知道，当系统一 上电,RST脚将会出现髙电平，并且，这个高电平持续的时间由电路的RC值来决左.典

5、型的 51单片机当RST脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位，所以，适当组合RC的取值就 可以保证可靠的复位.晶振电路:典型的晶振取（因为可以准确地得到9600波特率和19200波特率，用于有串口通 讯的场合）/12MHz（产生精确的uS级时歇，方便定时操作）单片机:一片AT89S51/52或其他51系列兼容单片机特别注意:对于31脚（EA/Vpp）,当接髙电平时，单片机在复位后从内部ROM的0000H开 始执行;当接低电平时，复位后直接从外部ROM的0000H开始执行.1 . 3温度传感器DS18B20的原理（连接到单片机最小系统，并将温度发送给 WIFI模块）：3.1.1 DS18B20

6、性能特点（1）独特的单线接口方式，只需一个接口引脚即可通信； 每一个DS18B20都有一个唯一的64位ROM序列码；(3) 在使用中不需要任何外用元件：(4) 可用数据线供电，电压范围:+V；(5) 测温范围:-55C -+125C,在-10*C-+85°C范围内精度为+0.59,分辨率为0.06259：(6) 通过编程可实现9-12位的数字读数方式。温度转换成12位数字信号所需时间最长为 750ms,而在9位分辩模式工作时仅需：(7) 用户可自设左非易失性的报警上下限值：(8) 告警搜索命令可识别和立位那些超过报警限值的DS18B20；(9) 多个DS18B20可以并联在惟一的三线

7、上，实现多点测温； (10)电源极性接反时，DS18B20不会因发热而烧毁，但不能正常工作：3.1.2 DS18B20内部存储器及温度数据格式对于DS18B20内部存储器结构(如图)，它包括一个暂存RAM和一个非易失性电可擦除EERAM,后者存放报警上下限TH、TL。当改变TH、T L中的值时数据首先被写进暂存器的 第二、三字节中，主机可再读出其中内容进行验证。如果正确，当主机发送复制暂存器命令，暂存器的第二、三字节将被复制到TH、TL中，这样处理有利于确保该数据在单总线上传输的完整性儿暂存器结构EERAM结构图DS18B20结构框图暂存存储器作用是在单线通信时确保数据的完整性，它由8字节组成

8、，头两个字节表示测得的温度读数。以12位转化为例说明温度髙低字肖存放形式(温度的存储形式如表)及计算：12位转化后得到的12位数据，存储在18B20的两个髙低8位的RAM中，二进制中 的前面5位是符号位。如果测得的温度大于0,这5位为0,只要将测到的数值乘于即可得 到实际温度：如果温度小于0,这5位为1,测到的数值需要取反加1,再乘于才能得到实 际温度。表温度的存储形式髙8位SSSSS2s282*低8位252=212°2-12_=2_s2_,S二1时表示温度为负，S二0时表示温度为正，其余低位以二进制补码形式表示，最低位 为1时表示0. 0625-C。温度/数字对应关系如表所示。表D

9、S18B20温度/数字对应关系表温度CC)输出的二进制码对应的十六进制码+ 1250000 0111 1101 000007D0H+850000 0101 0101 0000O55OH+0000 0001 1001 00010191H+0000 0000 1010001000A2H+0000 0000 0000 10000008H00000 0000 0000 00000000H1111 1111 1111 1000FFF8H1111 1111 0110 1110FF5EH1111 11100110 1111FF6FH-551111 1100 1001 0000FC90HDS18B20有六条控

10、制命令，如表所示:表控制命令指令约立代码操作说明温度转换44H启动DS18B20进行温度转换读暂存器BEH读暂存器9个字节内容写暂存器4EH将数据写入暂存器的TH、TL字节复制暂存器48H把暂存器的TH、TL字节写到E：RAM中重新iETAMB8H把ETAM中的TH、TL字肖写到暂存器TH. TL字巧读电源供电方式B4H启动DS18B20发送电源供电方式的信号给主CPU3.1.3 DS18B20操作命令及时序特性DS18B20对读写的数据位有着严格的时序要求，它是在一根I/O线上读写数据的。同 时，DS18B2O为了保证齐位数据传输的正确性和完整性，它有着严格的通信协议。DS18B20 每一步

11、操作都要遵循严格的工作时序和通信协议如主机控制DS18B20完成温度转换这一过 程，根据DS18B20的通讯协议，须经三个步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位， 复位成功后发送一条ROM指令，最后发送RAM指令，这样才能对DS18B20进行预左的操作。 该协议左义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主 设备，单总线器件作为从设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始 的，如果要单总线器件送回数据，在进行写命令后，主机需启动读时序完成数据的接收。另 外，数据和命令的传输都是低位在先切。(1) DS18B20的复位时序主机控制DS18B2

12、O完成任何操作之前必须先初始化，即主机发一复位脉冲(最短为 480ps的低电平)，接着主机释放总线进入接收状态，DS18B20在检测到I/O引脚上的上升沿 之后，等待1560ps,然后发出存在脉冲(60240)ps的低电平。如图所示。(2) DS18B20的读时序DS18B2O的读时序分为读0时序和读1时序两个过程。DS18B2O的读时序是从主机把 单总线拉低后，在15秒之内就得释放单总线，从而让DS18B20把数据传输到单总线上。DS18B20完成一个读时序的过程，至少需要60JJS。如图所示。VDDGND主机发出复位脉冲一> <敲小傅,480us15 s主机披收所商扇綴时间应務

13、脉冲“DS18B20的短悅时中區k图DS18B20的复位时序(3) DS18B20的写时序DS18B20的写时序同读时序一样，仍然分为写0时序和写1时序两个过程。DS18B20写0时序和写1时序的要求不冋当要写0时序时，单总线要被拉低至少60» 保证DS18B20能够在15ps到45ps之间能正确地采样I/O总线上的“0“电平，当要写1时序 时，单总线被拉低之后，在15ps之内就得释放单总线。如图所示。CKD旳通20采樣区主 OPUSOtfR主CW写门熄U.叮;二:二匚:/ 匕图DS18B20的写时序由DS18B20的通讯协议得知，主机控制DS18B20完成温度转换的过程必须经过三个

14、 步骤：每一次读写之前都要对DS18B20进行复位，复位成功后发送一条ROM指令，最后 发送RAM指令，从而对DS18B20进行预定的操作。复位要求主CPU将数据线下拉500ps, 然后释放，DS18B2O收到信号后等待1660ps左右，然后发岀60240ps的存在低脉冲， 主CPU收到此信号表示复位成功1 . 4串口部分（让WIFI与电脑，单片机进行通讯）串口原理图:5S529S52PUTPOOP1VTPOlP12POS?13P05P14P0<P15P05P16P06pitPOTMUP20nrroP21 P力nP2STOP24 PQSTrpXIX2P26 PHRBsrrRXDim.KP

15、ALEEPS EHC(5卄104VCCC8：04IK丄C7UHCH VCC “* o)n>Cl 710U7C2tC2 hlOOT v-mH20 v? ran ROKWUT7CC-L-C9T “CIO11104】3nP30lP3IHi-80C51串行口的结构图:80C51串行口的工作方式:方式1方式1是10位数据的异步通信口。TXD为数据发送引脚，RXD为数据接收引脚，传 送一帧数据的格式如图所示。其中1位起始位，8位数据位，1位停止位。D0D7LSBMSB起始位1帧共10位数拯位8位停lh位空闲1、方式1输出写入SBUFTI （中断标志）RXD位采样脉冲方式1输入jwi_mill_nun

16、_mm_iwi_uui_iwi_iwi_mm_nunri （中断标志）用软件置REN为1时接收器以所选择波特率的16倍速率采样RXD引脚电平检测到RXD 引脚输入电平发生负跳变时，则说明起始位有效，将英移入输入移位寄存器，并开始接收这 一帧信息的其余位。接收过程中，数据从输入移位寄存器右边移入，起始位移至输入移位寄 存器最左边时，控制电路进行最后一次移位。当RI=0,且SM2=0 （或接收到的停止位为1） 时，将接收到的9位数据的前8位数据装入接收SBUF,第9位（停止位）进入RB8,并置 RI=1,向CPU请求中断始位1位，数据9位（含1位附加的第9位，发送时为SCON中的TB8,接收时为

17、RB8）,停止位1位，一帧数拯为11位。方式2的波特率固泄为晶振频率的1/64或1/32, 方式3的波特率由定时器T1的溢出率决能。1 . 5 WIFI 模块：使用接口：1电源接口系统采用标准电源插座，外径内径的标准尺寸，内正外负，输入电压范用5-48V,电流350mA2指示灯ID名称描述1Power设备供电后亮2Ready内部Linux系统启动完成后亮3Link网络连接建立后亮4RXD本设备的串口收到数据闪烁5TXD本设备通过串口向外发送数据时闪烁RS232 接口设备的串口为公口（针几RS232电平（可以直接连电脑串口的电平），弓I脚顺序与计算机的 COM 口保持一致，与电脑连接时需要用交叉

18、线（2-3交叉，7-8交叉，5-5直连，7-8可以 不接但是一泄不能直连电脑，否则可能导致工作不正常），一共有6根线有左义，其余悬空。序号名称描述2RXD设备数据接收引脚3TXD设备数据发送引脚5GND信号地8RTS请求发送8CTS淸除发送9VCC默认未使用，PCB上有个焊盘跳线，需要 时可以将它与设备的电源输入正极连接， 用于给串口传感器供电或者外部通过串口 线给设备供电。第三章基于WiFi模块的无线传输的实现WIFI模块的设置合 仑。h茸;lKLLO.1CO.254.I C ： 10.10.103 251X +中文布无线捋人苣设垃睜无线终端谩首 布串及更它设置 令模接管窿济南有人物联网技术

19、有限公司Jinan USR IOT Co . Ltd. Us .cn谡置瘦埃工饰式，包括X7FI运作桓式'逖据楂输桓瓷。©APfiJ式：W1FI作为按入占鱼式債P）即桂决创淫WIFI确'供手机、迩论平拒电IS笄苴柚 备接入根关視兰诂进入“无线接入点设近"JI®O Station 桎式：MFI性为终2S滌式£T巧910?加人MFI%由黑创建的.VlFlF<63o注急在诊告粧; 式泊氓先刃无绘绰端缈进行谡旻相关迓5诘进入“元報妹设兰'HHE取消确定确定串口及网络协议设置设置模块应用程序的串口参数及网络协议参数O取消确定确定取消确

20、定取消串口部分设置调试:百度文库让每个人平竽地捉升口我运行过程：单片机首先运行,然后对DS18B20和DS1302, LCD 1602进行初始化，接着对DS18B20和 DS13O2进行写设巻，读取温度和时间，单片机处理数据，将LCD 1602上显示，单片机 进行串口初始化并通过串口程序将温度和时间准备好，等到串口接收到相应的信号，在发送 数据。在程序内检测温度，若温度超过设左的值（值可通过终端修改），将发出报警信号。 蜂鸣器报警，待温度下降后（可通过终端打开降温系统），蜂鸣器关闭*第五章程序与框图程序：#includeo#includeo# includco #dcfine uchar un

21、signed char #dcfine uint unsigned int sbit DQ=P2A0;sbit lcden=P3A4;sbit lcdrs=P3A5;sbit dula=P2A6;sbit wela=P2A7;7f0f;write_data(numberxs% 10); wri(c_data(C);void fas(unsigned char dat)ES=0;OfOfOfOfOfOfOfOfOfOfOfOf:fas(numberxs% 1OJ);fas('');fas(C);if(a=f2,)fas(numbercc/10J); fas(numbercc%10);fasC'); fas('C'); if(a=3)(CC+； if(a=,4,)CC-； if(a=,5,)Pl=Oxff;ledle=l;Pl=0x