1、编号：河南大学 2013 届本科毕业论文测温并 24l01 无线传输设计论文作者姓名： 张玮玮 作 者 学 号： 2009230134 所 在 学 院： 物理与电子学院 所 学 专 业： 通信工程 导师姓名职称： 黄宗胤 讲师 论文完成时间： 2013 年 05 月 08 日 河南大学物理与电子学院毕业论文I目 录摘要: .10 前言 .11 系统组成与功能 .21.1 系统组成 .21.2 系统功能 .72 系统原理 .72.1 18B20 测温 24L01 发射模块仿真图 .82.2 24L01 接收模块仿真图 .82.3 实物照片 .93 程序流程图 .103.1 测温程序流程图 .10
2、3.2 发射端程序流程图 .113.3 接收端程序流程图 .124 制作过程 .135 主要元件清单 .145.1 发射板其他元件 .145.2 接收板其他元件 .146 主要程序源代码 .156.1 温度采集处理主要部分函数 .156.2 发送模块主要程序 .156.3 接收端模块主要程序 .167 结论 .178 其他实现方案讨论 .179 本方案创新点 .1810 参考文献 .18河南大学物理与电子学院毕业论文1测温并 24L01 无线传输张玮玮（河南大学物理与电子学院，河南 开封，475004）摘要:本文采用 18B20 模块和 24L01 模块，用 18B20 测温传送至单片机中存储
3、 并通过24L01 模块无线传输，本文详细给出软硬件设计过程。该设计具有结构简单、实时性好、功耗小、价格低廉等优点，可用来进一步开发与利用。关 键 词 ：无线；温度传输；24L01；18B20；单片机temperature measuring and 24L01 wireless transmission“Zhang Wei-wei”(School of Physics and Electronics, Henan University, Henan Kaifeng 475004, China)Abstract:In this paper, 18B20 modules and the 24L0
4、1 module with 18B20 temperature transmitted to the microcontroller stores and through the 24L01 module wireless transmission, this article details the hardware and software design process is given. The design has the advantages of simple structure, real-time, low power consumption, and low price, ca
5、n be used to further development and utilization.Key words: wireless; temperature transmission; 24L01; 18B20; microcontroller0 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。此单片机课程设计中，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。河
6、南大学物理与电子学院毕业论文21 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。1.1.1 AT89C52 单片机AT89C52 是 一 个 低 电 压 ， 高 性 能 CMOS 8 位 单 片 机 ， 片 内 含 8k bytes 的 可 反 复 擦写 的 Flash 只 读 程 序 存 储 器 和 256 bytes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
7、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 ， AT89C52可 以 按 照 常 规 方 法 进 行 编 程 ,但 不 可 以 在 线编 程 (S 系 列 的 才 支 持 在 线 编 程 )。 图 1-1引 脚 图 如 图 1-1 所 示1.1.2 18B20 测温芯片河南大学物理与电子学院毕业论文3图 1-2DS18B20 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
8、 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 .24L01 模 块NRF24L01 是 工 作 于 2.42.5GHz 世 界 通 用 的 ISM 频 段 的 单 片 无 线 收 发 器芯 片
9、 。 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 、 晶 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。河南大学物理与电子学院毕业论文4图 1-3其引脚功能：引脚 名称 引脚功能 描述1 CE 数字输入 RX
10、或 TX 模式选择2 CSN 数字输入 SPI 片选信号3 SCK 数字输入 SPI 时钟4 MOSI 数字输入 从 SPI 数据输入脚5 MISO 数字输出 从 SPI 数据输出脚6 IRQ 数字输出 可屏蔽中断脚7 VDD 电源 电 源（+3V ）8 VSS 电源 接地（0V）1.1.3 四位一体共阴数码管1河南大学物理与电子学院毕业论文5图 1-4其引脚图为：图 1-51.1.4 无源蜂鸣器河南大学物理与电子学院毕业论文6图 1-6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 ，
11、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
12、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 1.52.5kHZ 的 电 压 信 号 . 由 此 压 电 式 蜂 鸣 器才 能 发 声 。 1.1.5 74LS138 3-8 译 码 器河南大学物理与电子学院毕业论文7图 1-774LS138:当一个 选通 端（G1 ）为 高电平 ，另 两个选 通端 （/(G2 A)和/(G2B)）为
13、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 并通过 24L01 模块无线传输。发射端与接收端各有数码管分别显示发送、接收温度，同时系统又能实现报警功能 ，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河南大学物理与电子学院毕业论文8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。2.1 18B20 测温 24L01 发射模块仿真图图 2-1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
