

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文檔簡(jiǎn)介
1、<p> 本 科 生 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)</p><p><b> ?。ㄉ暾?qǐng)學(xué)士學(xué)位)</b></p><p> 論文題目 簡(jiǎn)易數(shù)控直流電源 </p><p> 作者姓名 xxx </p><p> 專業(yè)名稱 電 子 信 息 工 程 </p&
2、gt;<p> 指導(dǎo)教師 xxx </p><p> 2012 年 1 月 6 日</p><p><b> 目 錄</b></p><p><b> 摘要1</b></p><p><b> 1.緒論2<
3、/b></p><p> 1.1研究背景及意義2</p><p><b> 1.2設(shè)計(jì)要求2</b></p><p> 2 方案論證……………………………………………………………………………………3</p><p> 2.1系統(tǒng)基本方案和論證...............................
4、..................................................................3</p><p> 2.1.1 控制部分的選擇方案與論證3</p><p> 2.1.2溫度傳感器的選擇方案與論證3</p><p> 2.1.3 顯示部分的選擇方案與論證4</p><p> 2
5、.1.4 短距離無(wú)線通信的選擇方案與論證4</p><p> 2.2電路設(shè)計(jì)最終方案5</p><p> 3. 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)5</p><p> 3.1系統(tǒng)硬件總體概述5</p><p> 3.2主要單元電路的設(shè)計(jì)5</p><p> 3.2.1單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)6</p>
6、<p> 3.2.2 LCD液晶顯示模塊的設(shè)計(jì)7</p><p> 3.2.3傳感器部分電路的設(shè)計(jì)8</p><p> 3.2.4無(wú)線通信模塊的設(shè)計(jì).........................................................................................11</p><p>
7、 4. 系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)14</p><p> 4.1溫度傳感器DS18B20程序設(shè)計(jì)…………………………………………………14</p><p> 4.2 nRF2401發(fā)送部分程序設(shè)計(jì)……………………………………………………..15</p><p> 4.3 LCD1602顯示部分程序設(shè)計(jì)…………………………………………………….16 </p&g
8、t;<p> 5. 系統(tǒng)整體通信測(cè)試與結(jié)果分析………………………………………………………….18</p><p> 6. 結(jié)論……………………………………………………………………………………….19</p><p> 附錄系統(tǒng)電路圖………………………………………………………………………..20</p><p> 7. 參考文獻(xiàn)………………………
9、………………………………………………………….21</p><p> 8. 致謝……………………………………………………………………………………….22</p><p> 簡(jiǎn)易數(shù)控直流電源的設(shè)計(jì)</p><p> 摘要:電子系統(tǒng)的正常運(yùn)行離不開穩(wěn)定的電源,除了在某些特定場(chǎng)合下采用太陽(yáng)能電池或化學(xué)電池作電源外,多數(shù)電路的直流電是由電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換來(lái)的,能長(zhǎng)期、連
10、續(xù)地工作,給人們生產(chǎn)生活帶來(lái)了極大的方便。但是當(dāng)前的大部分穩(wěn)壓電源輸出電壓不穩(wěn)定,給設(shè)備造成致命傷害或誤動(dòng)作,影響設(shè)備的使用壽命、加速設(shè)備的老化。本文所研究的數(shù)控直流電源具有輸出電壓穩(wěn)定、工作可靠,范圍可調(diào)、成本較低等特點(diǎn)。</p><p> 關(guān)鍵詞: AT89C52,DAC0832,LCD-1602;</p><p> Wireless environment temperature
11、 monitoring device design</p><p> Abstract: The normal operation of electronic systems can not do without a stable power supply, except in certain specific situations or chemical batteries powered by solar
12、batteries for power, most of the DC circuit is converted to AC power, and long-term, continuous work, to produce the life of people has has brought great convenience.But most of the current power supply output voltage is
13、 unstable, causing fatal injuries to the device, or malfunction, the service life of equipment and accelerat</p><p> Keywords: AT89C52,DAC0832,LCD-1602.</p><p><b> 1 緒 論</b></p&
14、gt;<p> 1.1研究背景及意義</p><p> 電源設(shè)備用以實(shí)現(xiàn)電能變換和功率傳遞,是一種技術(shù)含量高、知識(shí)面寬、更新?lián)Q代快的產(chǎn)品。現(xiàn)今已廣泛應(yīng)用到工業(yè)、能源、交通、運(yùn)輸、信息、航空、航天、航運(yùn)、國(guó)防、教育、文化等領(lǐng)域。在信息時(shí)代,上述各行各業(yè)都在迅猛地發(fā)展,發(fā)展的同時(shí)又對(duì)電源產(chǎn)業(yè)提出了更多更高的要求。如節(jié)能、節(jié)電、節(jié)材、縮體、減重、防止污染,改善環(huán)境、可靠、安全等。這就迫使電源工作者在電
15、源研發(fā)過(guò)程中不斷探索,并利用各種相關(guān)技術(shù),做出合格電源產(chǎn)品,以滿足各行各業(yè)的需求。</p><p> 傳統(tǒng)的直流穩(wěn)壓電源通常采用電位器和波段開關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié),并由電壓表指示電壓值的大小。因此,電壓的調(diào)整精度不高,讀數(shù)欠直觀,電位器也易磨損。而基于單片機(jī)控制的直流穩(wěn)壓電源能較好地解決以上傳統(tǒng)穩(wěn)壓電源的不足。</p><p> 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的突飛猛進(jìn),現(xiàn)代工
16、業(yè)應(yīng)用的工控產(chǎn)品均需要有低紋波、寬調(diào)整范圍的高壓電源,而在一些高能物理領(lǐng)域,更是急需電腦或單片機(jī)控制的低紋波、寬調(diào)整范圍的電源。</p><p> 1.2 設(shè)計(jì)要求 </p><p> 1.2.1 基本功能實(shí)現(xiàn):</p><p> 1)可輸出電壓范圍:0~9.9V,步進(jìn)0.1V,紋波不大于10mV;</p><p> 2)輸出電流:
17、500mA;</p><p> 3)具有“+”、“-”步進(jìn)調(diào)整功能;</p><p> 4)數(shù)字顯示輸出電壓值和電流值;</p><p> 5)為實(shí)現(xiàn)上述幾個(gè)部件工作,自制穩(wěn)壓直流電源,輸出±15V、+5V。</p><p> 1.2.2擴(kuò)展功能與創(chuàng)新:</p><p> ?。?)輸出電壓可預(yù)置在0~
18、9.9v之間的任意一值。</p><p><b> 2 方案論證</b></p><p> 2.1系統(tǒng)基本方案和論證</p><p> 在明確了設(shè)計(jì)要求之后, 那么就要開始進(jìn)行系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的目的是使每個(gè)要求有規(guī)則的結(jié)合起來(lái),讓復(fù)雜的問題簡(jiǎn)單化。實(shí)現(xiàn)這一系統(tǒng)的功能的用很多種可行的設(shè)計(jì)方案,我所采用的方案如圖通過(guò)鍵盤給 AT89C5
19、2 輸入一個(gè)數(shù)據(jù),這個(gè)數(shù)據(jù)在 1602 上顯示出來(lái),單片機(jī)把這個(gè)數(shù)據(jù)保存,然后在鍵盤上按一下確定鍵,這是就把 DAC0832 電路打開把數(shù)據(jù)傳送進(jìn)去, 這個(gè)芯片把送過(guò)來(lái)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)后經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器的處理后最終輸出。</p><p> 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)</p><p> 3.1系統(tǒng)硬件總體概述</p><p> 按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求,系統(tǒng)由溫濕度
20、數(shù)據(jù)采集模塊、鍵盤顯示模塊、無(wú)線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、溫度控制模塊等部分組成。溫度采集部分工作原理是由數(shù)字溫度傳感器測(cè)溫并把數(shù)據(jù)傳到CPU,由CPU處理通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊電路向外發(fā)送信號(hào),接收端收到信號(hào)進(jìn)過(guò)CPU處理在LCD1602上顯示出來(lái),達(dá)到在一個(gè)地方采集溫度另一個(gè)地點(diǎn)顯示數(shù)據(jù)的要求。</p><p> 3.2主要單元電路的設(shè)計(jì)</p><p> 3.2.1最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)</p>
21、;<p> 單片機(jī)的最小系統(tǒng)包括電源,時(shí)鐘電路和復(fù)位電路,時(shí)鐘電路部分的設(shè)計(jì)有兩種方式,一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式,一種是外部時(shí)鐘方式,,8051單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器,它的輸入端為芯片引腳XTAL1,輸出端為引腳XTAL2,這兩個(gè)引腳跨接石英晶體和微調(diào)電容,構(gòu)成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器如圖3-1,外部時(shí)鐘方式使用現(xiàn)成的外部振蕩器產(chǎn)生脈沖信號(hào),常用于多片單片機(jī)同時(shí)工作,以便于多片單片機(jī)之間的同步,一般為低于
22、12MHZ的方波如圖3-2。</p><p> 圖3-1 內(nèi)部時(shí)鐘電路</p><p> 圖3-2 外部時(shí)鐘電路</p><p> 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作,只需給AT89S51的復(fù)位引腳RST加上大于2個(gè)機(jī)器周期(即24個(gè)時(shí)鐘振蕩周期)的高電平就可使單片機(jī)復(fù)位。復(fù)位電路通常采用上電復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式,本系統(tǒng)采用上電加按鍵復(fù)位。EA引腳接搞點(diǎn)平,選擇內(nèi)部存
23、儲(chǔ)器。最小系統(tǒng)電路圖如圖3-3所示。</p><p> 圖3-3 單片機(jī)最小系統(tǒng)</p><p> 3.2.2 LCD液晶顯示模塊的設(shè)計(jì)</p><p> 在日常生活中,我們對(duì)液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過(guò)器件,如在計(jì)算器、萬(wàn)用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到,顯示的主要是數(shù)字、專用符號(hào)和圖形。在單片機(jī)的人機(jī)交流界面中,一般的
24、輸出方式有以下幾種:發(fā)光管、LED數(shù)碼管、液晶顯示器。發(fā)光管和LED數(shù)碼管比較常用,軟硬件都比較簡(jiǎn)單,在前面章節(jié)已經(jīng)介紹過(guò),在此不作介紹,本章重點(diǎn)介紹字符型液晶顯示器的應(yīng)用。 </p><p> 在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn):</p><p><b> 顯示質(zhì)量高</b></p><p> 由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)
25、在收到信號(hào)后就一直保持那種色彩和亮度,恒定發(fā)光,而不像陰極射線管顯示器(CRT)那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。因此,液晶顯示器畫質(zhì)高且不會(huì)閃爍。</p><p><b> 數(shù)字式接口</b></p><p> 液晶顯示器都是數(shù)字式的,和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡(jiǎn)單可靠,操作更加方便。</p><p><b> 體積小、重量輕</b&
26、gt;</p><p> 液晶顯示器通過(guò)顯示屏上的電極控制液晶分子狀態(tài)來(lái)達(dá)到顯示的目的,在重量上比相同顯示面積的傳統(tǒng)顯示器要輕得多。</p><p><b> 功耗低</b></p><p> 相對(duì)而言,液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng)IC上,因而耗電量比其它顯示器要少得多。</p><p> LCD
27、1602與單片機(jī)的連接電路圖如圖3-4.</p><p> 圖3-4 LCD1602與單片機(jī)連接電路圖</p><p> 3.2.3傳感器部分電路的設(shè)計(jì)</p><p> DS18B20是新的“一線器件”體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì) Dallas 半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度
28、傳感器。一線總線</p><p> 獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn),使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò),為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念,測(cè)量溫度范圍為 -55°C~+125°C,在-10~+85°C范圍內(nèi),精度為±0.5°C。DS1822的精度較差為± 2°C。現(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸,大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境
29、的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量,如:環(huán)境控制、設(shè)備或過(guò)程控制、測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等與前一代產(chǎn)品不同,新的產(chǎn)品支持3V~5.5V的電壓范圍,使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便。而且新一代產(chǎn)品更便宜,體積更小。</p><p> 光刻ROM中的64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的,它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是:開始8位(28H)是產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào),接著的48位是該DS18B20自身的序列號(hào),最后8位是前面56位的循
30、環(huán)冗余校驗(yàn)碼(CRC=X8+X5+X4+1)。光刻ROM的作用是使每一個(gè)DS18B20都各不相同,這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20的目的。 DS18B20中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量,以12位轉(zhuǎn)化為例:用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供,以0.0625℃/LSB形式表達(dá),其中S為符號(hào)位。</p><p> 這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù),
31、存儲(chǔ)在DS18B20的兩個(gè)8比特的RAM中,二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位,如果測(cè)得的溫度大于0,這5位為0,只要將測(cè)到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度;如果溫度小于0,這5位為1,測(cè)到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度。</p><p> DS18B20溫度傳感器的存儲(chǔ)器 DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存RAM
32、和一個(gè)非易失性的可電擦除的E2RAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。 暫存存儲(chǔ)器包含了8個(gè)連續(xù)字節(jié),前兩個(gè)字節(jié)是測(cè)得的溫度信息,第一個(gè)字節(jié)的內(nèi)容是溫度的低八位,第二個(gè)字節(jié)是溫度的高八位。第三個(gè)和第四個(gè)字節(jié)是TH、TL的易失性拷貝,第五個(gè)字節(jié)是結(jié)構(gòu)寄存器的易失性拷貝,這三個(gè)字節(jié)的內(nèi)容在每一次上電復(fù)位時(shí)被刷新。第六、七、八個(gè)字節(jié)用于內(nèi)部計(jì)算。第九個(gè)字節(jié)是冗余檢驗(yàn)字節(jié)。&l
33、t;/p><p> DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu) : DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成:64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL、配置寄存器。</p><p> DS18B20的管腳排列如圖3-5</p><p> 圖3-5 DS18B20 管教排列圖</p><
34、p> DQ為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端;GND為電源地;VDD為外接供電電源輸入端(在寄生電源接線方式時(shí)接地)。</p><p><b> 應(yīng)用電路如下:</b></p><p> 圖3-6 DS18B20與應(yīng)用電路圖</p><p> 3.2.3無(wú)線通信模塊的設(shè)計(jì)</p><p> RF2401SE無(wú)線通訊模
35、塊,采用2.4G全球開放ISM頻段免許可證使用,最高工作速率達(dá)1Mbps,125頻道滿足多點(diǎn)通信和跳頻通信需要,體積小巧約29mm*17mm,高效GFSK調(diào)制,抗干擾能力強(qiáng),特別適合工業(yè)控制、無(wú)線音視頻傳輸?shù)阮I(lǐng)域。VCC引腳電壓范圍1.9V-3.6V,其余引腳都可以直接與單片機(jī)的引腳相接兩個(gè)接地端可連在一起,必須與母板地相連。nRF2401有工作模式有四種:收發(fā)模式、配置模式、空閑模式和關(guān)機(jī)模式。nRF2401工作模式由PWR_UP、C
36、E、TX_EN 和CS 三個(gè)引腳決定,詳見表3-3所示。</p><p> 表3-3 nRF2401的工作模式</p><p> 其中收發(fā)模式分為Direct Mode和ShockBurst。前者在片內(nèi)對(duì)信號(hào)不加任何處理,與其他射頻收發(fā)器相同。后者使用片內(nèi)FIFO堆棧,數(shù)據(jù)從MCU低速送入,但高速發(fā)射,而且與射頻協(xié)議相關(guān)的所有高速信號(hào)處理都在片內(nèi)進(jìn)行。例如,nRF2401在ShockB
37、urst收發(fā)模式下自動(dòng)處理字頭和CRC校驗(yàn)碼,在接收時(shí)自動(dòng)把包頭和CRC校驗(yàn)碼移去;在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)自動(dòng)加上字頭和CRC校驗(yàn)碼。本作品采用ShockBurst TM收發(fā)模式,該模式系統(tǒng)具有編程簡(jiǎn)單,穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。ShockBur st TM的配置字使nRF2401能夠處理射頻協(xié)議,在配置完成后,在nRF2401工作過(guò)程中,只需改變其最低一個(gè)字節(jié)中的內(nèi)容,以實(shí)現(xiàn)接收模式和發(fā)送模式之間切換。</p><p> nRF
38、2401發(fā)送和接收數(shù)據(jù)</p><p> 在發(fā)送端,首先使其進(jìn)入發(fā)送工作模式(CE=1),首先配置接收端地址和有效數(shù)據(jù),然后啟動(dòng)發(fā)送(CE=0),發(fā)送端等待數(shù)據(jù)發(fā)送完成。當(dāng)發(fā)送完成后模塊進(jìn)入接收狀態(tài),接收接收端的應(yīng)答數(shù)據(jù)。如果接收到數(shù)據(jù)則顯示相關(guān)數(shù)據(jù)及進(jìn)行相應(yīng)處理,發(fā)送端程序流程圖如圖3-7所示。在接收端,在主循環(huán)里一直判斷DR1是否為1,為1則表示接收到數(shù)據(jù),根據(jù)通信協(xié)議,進(jìn)行相應(yīng)處理。接收端程序流程圖如圖3
39、-8所示。</p><p> 圖3-7 發(fā)送流程圖 圖3-8 接受流程圖</p><p> nRF2401硬件電路設(shè)計(jì)</p><p> 硬件電路連接實(shí)現(xiàn)單片機(jī)與nRF2401芯片的接口連接。發(fā)送端與接收端硬件連接幾乎一樣,具有通用性,可以實(shí)現(xiàn)半雙工通信。單片機(jī)使用的是STC89C52 ,成本低,控制簡(jiǎn)單,容易擴(kuò)展。硬件電路如圖3-
40、8所示。</p><p> 圖3-8 nRF2401硬件電路</p><p> 需要注意的是,nRF2401的供電電壓范圍為1.9~3.6V ,但引腳可直接收單片機(jī)5V的I/O口相聯(lián),但為了使nRF2401更好的工作,最好進(jìn)行分壓處理。</p><p> 與單片機(jī)連接電路路圖:</p><p> 圖3-9 無(wú)線發(fā)射模塊nRF2401引
41、腳與單片機(jī)連接電路圖</p><p> 4 系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)</p><p> 4.1 溫度傳感器DS18B20程序設(shè)計(jì)</p><p> DSl820數(shù)字溫度計(jì)提供9位(二進(jìn)制)溫度讀數(shù),指示器件的溫度。信息經(jīng)過(guò)單線接口送入DSl820或從DSl820送出,因此從主機(jī)CPU到DSl820僅需一條線(和地線)。DSl820的電源可以由數(shù)據(jù)線本身提供而不需要外
42、部電源。因?yàn)槊恳粋€(gè)DSl820在出廠時(shí)已經(jīng)給定了唯一的序號(hào),因此任意多個(gè)DSl820可以存放在同一條單線總線上。這允許在許多不同的地方放置溫度敏感器件。DSl820的測(cè)量范圍從-55°C到+125°C,增量值為0.5°C,可把溫度變換成數(shù)字。 每一個(gè)DSl820包括一個(gè)唯一的64位長(zhǎng)的序號(hào),該序號(hào)值存放在DSl820內(nèi)部的ROM(只讀存貯器)中。開始8位是產(chǎn)品類型編碼(DSl820編碼均為10H)。接著
43、的48位是每個(gè)器件唯一的序號(hào)。最后8位是前面56位的CRC(循環(huán)冗余校驗(yàn))碼。DSl820中還有用于貯存測(cè)得的溫度值的兩個(gè)8位存貯器RAM,編號(hào)為0號(hào)和1號(hào)。1號(hào)存貯器存放溫度值的符號(hào),如果溫度為負(fù)°C,則1號(hào)存貯器8位全為1,否則全為0。0號(hào)存貯器用于存放溫度值的補(bǔ)碼,LSB(最低位)的1表示0.5°C。將存貯器中的二進(jìn)制數(shù)求補(bǔ)再轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)并除以2就得到被測(cè)溫度</p><p> 圖4
44、-3 DS18B20溫度傳感器程序流程圖。</p><p> 4.2 nRF401部分程序設(shè)計(jì)</p><p> nRF2401初始化配置:nRF2401的初始化包括對(duì)射頻模塊的收發(fā)模式、收發(fā)信道頻率、傳輸?shù)臄?shù)據(jù)速率、地址、CRC校驗(yàn)、芯片發(fā)射功率、晶振頻率進(jìn)行配置。在此設(shè)計(jì)中,使用通道1(Channel1)在ShockBurstTM模式下進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,數(shù)據(jù)速率250kbps,收發(fā)信道
45、頻率2402MHz,晶振頻率16MHz,芯片發(fā)射功率0dBm,配置字格式見表4-1。</p><p> 表4-1 nRF2401配置字</p><p> 發(fā)送端配置字?jǐn)?shù)據(jù)為:0x00,0x28,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x01,0x83,0x4f,0x64</p><p> nRF2401發(fā)送和
46、接收數(shù)據(jù):在發(fā)送端,首先使其進(jìn)入發(fā)送工作模式(CE=1),首先配置接收端地址和有效數(shù)據(jù),然后啟動(dòng)發(fā)送(CE=0),發(fā)送端等待數(shù)據(jù)發(fā)送完成。當(dāng)發(fā)送完成后模塊進(jìn)入接收狀態(tài),接收接收端的應(yīng)答數(shù)據(jù)。如果接收到數(shù)據(jù)則顯示相關(guān)數(shù)據(jù)及進(jìn)行相應(yīng)處理,發(fā)送端程序流程圖如圖4-2所示。在接收端,在主循環(huán)里一直判斷DR1是否為1,為1則表示接收到數(shù)據(jù),根據(jù)通信協(xié)議,進(jìn)行相應(yīng)處理。接收端程序流程圖如圖4-3所示。</p><p> 圖
47、4-2 報(bào)文發(fā)送程序流程圖 圖4-3 報(bào)文接受程序流程圖</p><p> 4.3 LCD1602顯示部分程序設(shè)計(jì)</p><p> LCD1602幾個(gè)控制引腳控制液晶的讀寫,具體幾個(gè)引腳如下:</p><p> 第4腳:RS為寄存器選擇,高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。</p><p&g
48、t; 第5腳:R/W為讀寫信號(hào)線,高電平時(shí)進(jìn)行讀操作,低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址,當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào),當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。</p><p> 第6腳:E端為使能端,當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí),液晶模塊執(zhí)行命令。</p><p> 幾個(gè)引腳電平不一樣,進(jìn)行的操作也不一樣,如下表:</p
49、><p> LCD1602時(shí)序表</p><p> LCD1602的一般初始化(復(fù)位)過(guò)程:</p><p> 寫指令38H:顯示模式設(shè)置</p><p> 寫指令08H:顯示關(guān)閉</p><p> 寫指令01H:顯示清屏</p><p> 寫指令06H:顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置</p&g
50、t;<p> 寫指令0CH:顯示開及光標(biāo)設(shè)置</p><p> 程序流程圖如下圖4-4:</p><p><b> 圖4-4</b></p><p> 寫指令:void writecmd_lcd(unsigned char cmd)</p><p> 寫數(shù)據(jù):void writedat_lcd(u
51、nsigned char dat)</p><p> 液晶初始化:void init_lcd()</p><p> 5 系統(tǒng)整體通信測(cè)試與結(jié)果分析</p><p> 硬件方面只是最初的時(shí)候DS18B20的地線沒有和單片機(jī)公地,導(dǎo)致DS18b20不能正常工作,最終由于不斷的調(diào)試解決了問題。</p><p> 無(wú)線模塊調(diào)試的方法是先由單片
52、機(jī)自身發(fā)出一組數(shù)據(jù),在另個(gè)一個(gè)模塊上面顯示,利用這種方法來(lái)調(diào)試無(wú)線傳輸?shù)能浻布栴}。這樣排除DS18B20的變量因素。</p><p> 我在元器件的布局方面,把相互有關(guān)的元件放得比較近,例如:晶振、單片機(jī)的時(shí)鐘輸入端都易產(chǎn)生噪音,在放置元件時(shí)的時(shí)候把它們靠近些。對(duì)于那些易產(chǎn)生噪聲的器件、小電流電路、大電流電路、開關(guān)電路等,我們盡量使其遠(yuǎn)離單片機(jī)的邏輯控制電路和存儲(chǔ)電路(ROM、RAM),更加有利于抗干擾,提高
53、電路工作時(shí)的可靠性!</p><p> 我們的地線應(yīng)構(gòu)成閉環(huán)形式,提高了電路的抗干擾能力。</p><p> 由于單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20,測(cè)溫相當(dāng)準(zhǔn)確 ,我們主要時(shí)間花在了,單片機(jī)軟件程序的編輯和調(diào)試以及電路模塊的制作方面。</p><p><b> 結(jié)論</b></p><p> 我們通過(guò)這次試驗(yàn),更
54、加深入的了解了溫度傳感器,無(wú)線傳輸模塊,以及51單片機(jī)的結(jié)構(gòu)功能和具體應(yīng)用,開闊了我們的眼界,豐富了我們的知識(shí),增長(zhǎng)了我們的見識(shí)。</p><p> 在老師和同學(xué)們的幫助下,我們完成了本次制作,我們的無(wú)線溫度采集系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)溫度的無(wú)線采集,并且相當(dāng)精確。我們的電路板雖然簡(jiǎn)單,沒有運(yùn)放等元件,但可以基本上完成此系統(tǒng)的任務(wù),在電源的穩(wěn)定,二極管發(fā)光,和電路的焊接方面,我們也相應(yīng)的補(bǔ)充改進(jìn)了我們的設(shè)計(jì)方案。<
55、/p><p> 當(dāng)然,我們的電路還有許多不足之處,在老師的幫助下,我們會(huì)在以后的學(xué)習(xí)生活中多加改進(jìn)。感謝學(xué)校給我們這次寶貴的試驗(yàn)機(jī)會(huì),感謝老師以及同學(xué)對(duì)我們的幫助,我們以后會(huì)做得更好!</p><p><b> 參考文獻(xiàn)</b></p><p> [1] 丁永紅、孫運(yùn)強(qiáng). 基于nRF2401 的無(wú)線數(shù)傳系統(tǒng)設(shè)計(jì). 中國(guó)科技核心期刊. 2008
56、 年4 月</p><p> [2] 陳麗娟、常丹華. 基于nRF2401芯片的無(wú)線數(shù)據(jù)通信[J]. 電子器件期刊. 2006.3</p><p> [3] 侯天星、王鳳新. 基于nRF2401的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào). 2009,25(07):258-263</p><p> [4] 王新穎.單片機(jī)原理及應(yīng)用.第三版.北京.北京大學(xué)出版
57、社 :2008</p><p> [5] 陳忠平.單片機(jī)基礎(chǔ)與最小系統(tǒng)實(shí)踐.北京.北京航空航天大學(xué)出版社:2009</p><p> [6] 謝嘉奎.電子線路.北京.高等教育出版社:1999年</p><p> [7] 吐爾根?依布拉音,阿里甫?庫(kù)爾班.《算法為先的C語(yǔ)言教學(xué)模式探討》:2009</p><p> [8] 《18
58、B20使用介紹》</p><p><b> 附錄</b></p><p> 系統(tǒng)硬件電路圖如下:</p><p><b> 致謝</b></p><p> 經(jīng)過(guò)一階段的研究與調(diào)試,本次設(shè)計(jì)圓滿完成,在本次設(shè)計(jì)中,非常感謝汪俊老師的悉心指導(dǎo)和幫助,也非常感謝在設(shè)計(jì)過(guò)程中請(qǐng)教過(guò)的老師,他們的幫助
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