1、 本 科 毕 业 论 文基于 NRF905 的两路温度检测与无线传输系统设计The Design of Two Temperature Detection and Wireless Transmission System Based on NRF905学院名称： 电子信息与电气工程 专业班级： 通信工程 2010 级 1 班 学生姓名： 学 号： 201002030055 指导教师姓名： 郭丽霞 指导教师职称： 讲师 2014 年 5 月毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文） ，是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除
2、文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得安阳工学院及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。作 者 签 名： 日 期： 指导教师签名： 日 期： 使用授权说明本人完全了解安阳工学院关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。
3、作者签名： 日 期： 目 录摘 要 .Abstract.引 言 .1第一章 系统设计理论基础 .31.1 硬件 基础 .31.1.1 STC89C52 单片机 .31.1.2 DS18B20 温度传感器 .41.1.3 NRF905 无线芯片 .61.1.4 LCD1602 液晶显示器 .71.2 软件基础 .81.2.1 Keil C51 仿真软件 .81.2.2 STC-ISP 编译下载 .9第二章 系统硬件设计. .132.1 系统总体设计 .132.2 系统各部分电路设计 .142.2.1 主控 电路设计 .142.2.2 电源电路设计 .142.2.3 ISP 接口电路设计 .152
4、.2.4 LCD 驱动电路设计 .152.2.5 DS18B20 电路设计 .152.2.6 NRF905 接口电路设计 .16第三章 系统软件设计. .173.1 系统主模块软件设计流程 .173.2 各主要模块软件设计流程.18第四章 系统测试结果 .25结 论 .28致 谢 .29参考文献 .30附 录 .31基于 NRF905 的两路温度检测与无线传输系统设计摘要：温度作为工业、农业、国防和科研等部门最普遍的测量项目，它在工农业生产、现代科学研究以及高新技术开发过程中也是一个极其普遍而又非常重要的参数。本设计从 NRF905 无线传输模块的实际应用出发，对环境温度数据的采集、传输以及处
5、理过程进行了研究，提出了一种基于 STC89C52 的温度检测与无线传输系统的总体设计方案。本文分别介绍了各个模块的特性和工作原理，并给出了系统的硬件原理图和软件设计方案。系统采用 STC89C52 单片机作为主芯片，以 NRF905 作为无线收发模块，利用 SPI 口实现双向通信，SPI 支持高速数据传输，从而满足了射频带宽的要求。通过两个 DS18B20 进行现场的温度采集，然后各自将温度数据送入从机单片机进行数据处理，由 NRF905 无线传输模块发送至主机，在主机端利用液晶显示器 LCD1602 作为显示器进行显示。当温度超过设定上限时，以蜂鸣器和直流电机来完成报警与降温过程的模拟。关
6、键词：DS18B20 温度传感器；NRF905 无线芯片The Design of Two Temperature Detection and Wireless Transmission System Based on NRF905 Abstract:Temperature as industry, agriculture, national defense and scientific research departments such as the most common measuring project. In modern industrial and agricultural pr
7、oduction, scientific research in the process of the high and new technology development , it is also a very common and very important parameters.This design starting from the practical application of NRF905 wireless transmission module, the ambient temperature data collection, transmission and proce
8、ssing are studied, this paper proposes a temperature detection based on STC89C52 and the overall design scheme of wireless transmission system. This paper introduces the features and working principle of each module, and gives the principle diagram of the hardware and software design scheme of syste
9、m. System uses the STC89C52 single-chip microcomputer as the main chip to NRF905 as wireless data transceiver module, using the SPI mouth realize two-way communication, SPI support high-speed data transmission, so as to satisfy the requirement of the radio frequency bandwidth. Through two DS18B20 te
10、mperature acquisition of on-site, and their respective data processing temperature data into the single chip microcomputer from machine, by the NRF905 wireless transmission module is sent to the host, the host end use as a monitor, LCD display LCD1602 for display. When the temperature more than set
11、time limit, to complete the alarm buzzer and dc motor and the simulation of the cooling process.Key words：DS18B20 Temperature Sensor;NRF905 Wireless chip1引 言在工业控制现场，常常需要采集大量的现场数据，如电压、电流、温度、湿度、气压等，温度是一个非常重要的物理量，因为它直接影响燃烧、化学反应、发酵、烘烤、煅烧、蒸馏、浓度、挤压成形、结晶以及空气流动等物理和化学过程。温度控制失误就可能引起生产安全、产品质量、产品产量等一系列问题，因此对温度的
12、检测的意义就越来越大。温度采集控制系统在工业生产、科学研究和人们的生活领域中，得到了广泛应用，在工业生产过程中，很多时候都需要对温度进行严格的监控，以使得生产能够顺利的进行，产品的质量才能够得到充分的保证。温度作为一项工业常用测量对象，在工业现场和过程控制中具有至关重要的作用。随着科学技术的发展要求温度测量的范围向深度和广度扩展不但要求有足够的精度满足工业生产和科学技术的要求,而且还要求有广泛的测温范围。在许多测控现场，传统数据传输都是通过有线电缆实现的。随着射频、集成电路技术的发展，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
13、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。所以使用无线传输的高精度测温系统可以对生产环境的温度进行无线传输并且能够进行使操作员可以远距离实时了解被测现场的温度变化情况保证生产的自动化、智能化能够顺利、安全进行，从而提高企业的生产效率。温度的测量与分析在工业上的应用相当广泛，能做出准确、稳定、快速的温度测量装置是很有难度的。温度对于工业的重要性推动了温度传感器的发展。传感器主要经历了三个发展阶段
14、：模拟集成温度传感器、模拟集成温度控制器、智能温度传感器。温度传感器的发展趋势：进入21世纪后，温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片机测温系统等高科技的方向迅速发展。单片机诞生于1971年，经历了SCM 、MCU、SoC三大阶段。单片机主要用于控制，它的应用领域遍及各个行业，在温度采集与显示系统中用到了自动检测与传感2技术、单片机原理及应用、单片机接口技术、模电技术、数电技术等方面大量知识。检测技术和传感技术是人们为了对被测对象所包含的信息进行定性的了解和定量的掌握所采取的一系列的技术措施。其主要应用在于产品检测和质量控制。基于单片
15、机的温度采集系统广泛应用于采用计算机、自动检测、微电子和自动控制等多项技术，不仅具有信号采集方便、简单、灵活性大的优点，而且可以大幅度提高被测温度的技术指标。本设计以STC89C52单片机为核心结合传感技术、单片机接口技术、NRF905通信技术等为温度检测分析搭建了一个平台，希望能为温度数据采集分析走出一条较为方便的路径。3第一章 系统设计理论基础1.1 硬件基础本系统以STC89C52单片机为核心结合传感技术、单片机接口技术、NRF905通信技术等为温度检测分析搭建了一个平台。于此，将对系统中所用到的主要芯片加以介绍！1.1.1 STC89C52 单片机 1STC89C52是STC 公司生产
16、的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。STC89C52 使用经典的 MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。STC89C52拥有灵巧的8位CPU 和在系统可编程Flash ，具有以下标准功能：8k字节Flash ，512 字节RAM ， 32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810 复位电路，3个16 位定时器/ 计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结
17、构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。另外STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。和atmel的对比STC89C52单片机：8K字节程序存储空间；512字节数据存储空间；内带 4K字节EEPROM存储空间；可直接使用串口下载。STC89C52集成度高，系统结构简单，使用方便，实现模块化；单片机可靠性高，可工作到10.610.7小时
18、无故障；处理功能强，速度快。低电压，低功耗，便于生产便携式产品控制功能强。目前单片机渗透到我们生活的各个领域，大致可分如下几个范畴：1.在计算机网络和通信领域中的应用现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都4实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。2.在智能仪器仪表上的应用单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中，结合不同类型的传感
19、器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。3.在工业控制中的应用用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。例如工厂流水线的智能化管理，电梯智能化控制、各种报警系统，与计算机联网构成二级控制系统等。4.在家用电器中的应用可以这样说，现在的家用电器基本上都采用了单片机控制，从电饭煲、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备等等。5.在计算机网络和通信领域中的应用现代的单片机普遍具备通信接口，可以很方便地与计算机进行数
20、据通信，为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件，现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制，从手机，电话机、小型程控交换机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话，集群移动通信，无线电对讲机等。6.单片机在医用设备领域中的应用单片机在医用设备中的用途亦相当广泛，例如医用呼吸机，各种分析仪，监护仪，超声诊断设备及病床呼叫系统等等。此外，单片机在工商，金融，科研、教育，国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。1.1.2 DS18B20 温度传感器 2DS18B20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。在讲解其工作流程
