测温并24l01无线传输设计

河南大学物理与电子学院开放实验室单片机设计报告测温并24L01无线传输设计设计人：开放实验室入室人员TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"0前言11系统组成与功能11.1系统组成1AT89C52单片机1\o"CurrentDocument"18B20测温芯片624L01模块21.1.4四位一体八段共阴数码管、无源蜂鸣器、74LS13831.2系统功能61.3系统功能扩充62系统原理62.1无线发射仿真图62.2无线接收仿真图72.3实物照片73程序流程图83.1测温程序流程图8\o"CurrentDocument"3.2发射程序流程图9\o"CurrentDocument"3.3接收程序流程图104具体程序114.1测温程序114.2发射板部分程序114.3接收板部分程序135主要元件清单145.1发射板其他主要元件145.2接收板其他主要元件14\o"CurrentDocument"6结论157测温并无线收发心得15

测温并24L01无线传输开放实验室入室人员（河南大学物理与电子学院，河南开封，475004）0前言温度的测试技术已经成熟，已经满足了人们的大部分需求，然而在某些工作场合下，我们更想知道与自己不在一个地方的温度，以便进行温度调控，更好更方便地生产生活，因此，温度的传输就成为了我们要考虑的内容了。此单片机项目设计中，我们就基于24L01模拟温度的无线传输，经过调试，试验，已经实现了预期功能，同时也实现了对生产生活中温度预警的模拟功能。1系统组成与功能1.1系统组成本系统主要有AT89C52单片机、复位按键、无源蜂鸣器、18B20芯片、24L01模块、四位一体共阴8段数码管等元件组成。1.1.1AT89C52单片机AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的1.1.1AT89C52单片机AT89C52是一个低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含8kbytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256bytes的随机存取数据存储器（RAM），兼容标准MCS-51指令系统。AT89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线，AT89C52P1.0匚P1.1匚P1.2匚P1.3匚P1.4匚(MOSI)P1.5匚(MISO)P1.6匚(SCK)P1.7匚RST匚(RXD)P3.0匚(TXD)P3.1匚(INTO)P3.2匚(INTI)P3.3匚(TO)P?』目1340393837363534333231302928VCCPO.O(ADO)P0.1(AD1)P0.2(AD2)IZP0.3(AD3)□P0.4(AD4)□P0.5(AD5)□P0.6(AD6)□P0.7(AD7)□EA/VPP□ALE/PROG□PSEN□P2.7(A15)~'ICcr*/Aa\::T1：iP'图1-1可以按照常规方法进行编程，但不可以在线船;XTAL2XTAL1GND编程（S系列的才支持在线编程）。引脚图如图1-1所示单片机引脚图匕i.4[HINJP2.3(A11)P2.2(A10)P2.1(A9)P2.0(A8)1.1.218B20测温芯片MC匚mcr~8-Pm只SOP

(DS18B2-0LT)图1-218B20测温芯片MC匚mcr~8-Pm只SOP

(DS18B2-0LT)DS18B20的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更强。其一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。DS18B20共有三种形态的存储器资源:ROM只读存储器，用于存放DS18B20ID编码；RAM数据暂存器，用于内部计算和数据存取;EEPROM非易失性，记忆体，用于存放长期需要保存的数据.1.1.324L01模块NRF24L01是工作于2.4~2.5GHz世界通用的ISM频段的单片无线收发器芯片。无线收发器芯片包括：频率发生器、增强型SchockBurst模式控制器、功率放大器、品体振荡器、调制器、解调器。输出功率、频道选择和协议的设置可以通过SPI接口进行设置.其拥有极低的电流消耗：当工作在发射模式下发射功率为-6dBm时电流消耗为9mA，接收模式为12.3mA。

其引脚功能:引脚名称引脚功能描述1CE数字输入RX或TX模式选择2CSN数字输入SPI片选信号3SCK数字输入SPI时钟4MOSI数字输入从SPI数据输入脚5MISO数字输出从SPI数据输出脚6IRQ数字输出可屏蔽中断脚7VDD电源电源（+3V）8VSS电源接地（0V）1.1.4四位一体共阴数码管千af白土b40251ANGI无源蜂鸣器图1-5无源蜂鸣器是蜂鸣器的一种，区别于有源蜂鸣器，无源蜂鸣器是内部不带振荡源的蜂鸣器，是一体化结构的电子讯响器，在电路中的图形符号位H或者HA。无源蜂鸣器是靠压电效应的原理来发声的，压电材料，一般常见的是各种压电陶瓷.这种材料的特别之处在于，当电压作用于压电材料时，就会随电压和频率的变化产生机械变形.另一方面，当振动压电陶瓷时，则会产生电荷.就是说这种材料能把机械变形和电荷相互转化，压电式蜂鸣器里面的起振片，就是一种压电陶瓷.如上所述，要让它振动，除了压电陶瓷本身，还需要适当大小和频率变化的电压作用于压电陶瓷.压电式（有源）蜂鸣器内部带有多谐振荡器，可以产生1.5—2.5kHZ的电压信号.由此压电式蜂鸣器才能发声。74LS1383-8译码器A1~l16vccSelect__AInputsB2BYoJ15YoC3CY1□14Y1G2A4cG2AY23Y2EnabletG2B5cG2BY3312Y3>OutputsInputsG16G1Y4?11Y4OutputsYr7cY?YeY5a:10Y5GND8V3Y6,图1-674LS138:当一个选通端（G1）为高电平，另两个选通端（/（G2A）和/（G2B））为低电平时，可将地址端（A、B、C）的二进制编码在一个对应的输出端以低电平译出。A、B、C译码地址输入端G1选通端/(G2A)、/(G2B)选通端（低电平有效）Y0-Y7译码输出端（低电平有效）

1.2系统功能本设计的主要功能是用18B20测温传送至单片机中存储，在发射端数码管显示温度，并通过24L01发射模块无线传输，在一定距离内放置接收板利用接收模块进行接收，同时显示温度值。1.2系统功能扩充本设计的主要功能扩充：实现报警功能，当所测温度超过预定值时，接收端的蜂鸣器报警提示；并且在发射端拥有七彩指示灯，当所测温度不发生变化时，指示灯会熄灭，以提示温度已恒定。2系统原理本设计主要原理是单片机采集18B20测得的温度，同时将数据传给24L01的发射模块，并通过另一单片机控制24L01接收模块的接收，同时显示所测温度值。2.118B20测温与24L01发射模块仿真图nRF24L01ftseaI.5TTAL1PD.VAD1XTAL2PDS'ADSPDJS*ADGRSTPD.TWDTnRF24L01ftseaI.5TTAL1PD.VAD1XTAL2PDS'ADSPDJS*ADGRSTPD.TWDTpzo-hePE.1WSPZZfAIDpza-AHALEFZ.^AIS段P2SA13P2.&A1+P2.T/A1SP1.0P3I¥H>CDP1.1Pl.imCDPINpuPlZl'IMT!4F*1MjSP1.7P3.7flTF说明:24L01无线模块不能实现真正的仿真，上图中的NRF24L01仅作示意，但是数码管能正常仿真2.224L01接收模块仿真图2.3实物照片测温并发射效果图，测温为12.2度。右下边带晶振的模块为收发模块。

接收信号并显示效果图，显示为12.2度，等于发射温度，实验成功。3程序流程图发射板与接收板分别执行各自功能，各有各自的单片机控制，由24L01收发模块作为他们的关联。3.1测温程序流程图3.2发射端程序流程图3.3接收端程序流程图4主要程序源代码4.1温度采集处理主要部分函数#include"reg51.h”/**************DS18B20复位函数****************/ow_reset(void){}；/***********DS18B20写命令函数*************/voidwrite_byte(ucharval){}；/***********DS18B20读1字节函数*************/ucharread_byte(void){••••}；/*************读出温度函数*************/read_temp(){•••••}；/**********温度数据处理函数***************/work_temp(){•••}；main(){•••}；4.2发送模块主要程序#include"reg51.h”/*NRF24L01初始化voidinit_NRF24L01(void){•••}；//程序太长不宜写在报告中，完整程序请••••〃联系QQ154401855(或154401856)下载/***********主函数************/main(){intf=0;uchara[3];

intt;while(1){uchart=0;uchari=1;longintj=0;//初始化端口//初始化端口〃开始显示"0000"//SkipROM〃发转换命令discan=0xff;led=0;for(h=0;h<4;h++){display[h]=0;}ow_reset();init_NRF24L01();write_byte(0xCC);write_byte(0x44);if(f==0){for(h=0;h<500;h++){scan();}f=1;}///每次重新初始化，重新装载数据，最大限度地消除干扰〃同时只有第一次初始化显示0000再次初始化时数码管并不再显示0000read_temp();〃读出DS18B20温度数据work_temp();//处理温度数据i=display[0];//把发射数组中的第1个数设为iTxBuf[0]=i;i=display[1];//把发射数组中的第2个数设为iTxBuf[1]=i;i=display[2];//把发射数组中的第3个数设为iTxBuf[2]=i;i=display[3];//把发射数组中的第4个数设为iTxBuf[3]=i;if(a[0]==TxBuf[0]&&a[1]==TxBuf[1]&&a[2]==TxBuf[2]);elseled=1;//温度不变时指示灯不再闪烁，温度变化，指示灯开始闪烁for(t=0;t<3;t++){a[t]=TxBuf[t];}nRF24L01_TxPacket(TxBuf);//TransmitTxbufferdata一次发完数组中的20个数for(h=0;h<500;h++){scan();}〃显示温度2s}}4.3接收端模块主要程序voidmain(void){longintj=0;chark;p=1;for(h=0;h<4;h++){RxBuf[h]=0;}〃开始显示"0000"init_NRF24L01();//2401初始化Delay(2000);while(1){SetRX_Mode();nRF24L01_RxPacket(RxBuf);//一次收完20个数，放在RxBuf[20]中//接收到数据for(k=0;k<4;k++){Disdata=dis_7[RxBuf[k]];if(k==1){DIN=1;}discan=scan_con[k];delay1(90);discan=0xff;}〃显示温度2sif(RxBuf[2]>=2){InitialSound();/*Play(Music_tomorrow,0,3,360);Delay1ms(500);*/Play(Music_Girl,0,3,360);Delay1ms(500);/*Play(Music_Same,0,3,360);Delay1ms(500);*///去掉隐藏符号即可播放

/*Play(Music_Two,0,3,360);Delay1ms(500);*/}//高于20°C播放音乐}}5主要元件清单原件名称数量万用板（9cmX15cm）2STC89C52单片机274LS138224L01接收模块124L01发送模块1四位一体共阴数码管2AMS1117-3.3稳压芯片25.1发射板其他元件原件名称数量18B20测温芯片1晶振12M,1上拉电阻1复位按键1七彩发光二极管指示灯1电容30pf2电阻(10k,4.7k)各一个5.2接收板其他元件原件名称数量晶振12M,1上拉电阻1复位按键1

无源蜂鸣器1无源蜂鸣器1电容30pf2电阻（10k，4.7k）各一个6结论通过18B20测温并由单片机控制，利用24L01实现无线传输，能够很准确将所测温度传输到几十米外的距离，可以用于某些不利于近距离观测的生产生活中。7此项目设计的心得项目设计中，感受最深的便是程序的修改，由原始程序18B20测温到与24L01测试程序融合，是此次项目设计的核心所在，软件是一个企业的灵魂，同样项目设计软件部分也起着类似的作用。首先从温度的数码管显示说起，数码管的引