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基于NRF905无线收发芯片温度监测无线
通信系统的设计
设计与总结报告
目录
摘要 3
1方案论证与比较 3
4
4
5
5
2硬件电路设计 5
5
5
6
6
7
SPI接口设计 8
工作模式 9
工作电源 9
NRF905无线收发工作参数 10
11
11
3软件设计 11
11
(发射端) 11
(接收端) 13
14
4系统测试 15
15
15
(LCD1602)测试及数据 15
16
16
17
5总结 17
附录 18
计算机监控软件使用说明: 18
被检测端(发射端)主程序: 18
检测端(接收端)主程序: 21
计算机监控软件主程序: 24
基于NRF905无线收发芯片温度监测无线
通信系统的设计
摘要
本系统采用NRF905无线收发模块实现了被监测端(发射端)至监测端(接收端)的单工数据传输。被监测端以单片机AT89S51为核心,使用DS18B20温度传感器进行数据的采集;AT89S51对采集到的温度进行处理,然后通过NRF905把温度数据发送给监测端。监测端采用NRF905内置的CRC检测,从而保证数据的准确。通过LCD1602液晶显示器来实现数据的显示;通过MAX232芯片实现与上位计算机通信的功能;
可以同时放置若干个监测端(接收端)从而实现多点监测。
1方案论证与比较
针对题目要求,经过分析,系统主要包括温度传感器、无线收发模块、单片机控制模块、显示模块及上位计算机通信模块。系统采用软件工程的UML建模语言进行建模,:

“操作人员”给“控制器”上电,“控制器1”以串口方式读取“温度采集”模块的数据,经“控制器1”处理,处理后的温度数据传输给“本地显示”模块以进行显示,最后在通过“无线发射”模块把温度数据发送出去。“无线接收”模块接收到温度数据后传输“控制器2”,“控制器2”进行数据处理,处理后的温度数据传输给“本地显示”模块以进行显示,然后再通过串口通信,把温度数据传输给上位计算机的“PC温度监控”模块,计算机内部处理后显示在计算机屏幕上,以便“监控人员”进行监控。

温度采集模块是系统设计的重点之一,直接影响整个系统对环境温度变化的反应速度、采集准确度以及精度等指标。
【方案一】采用数字温度传感器DS18B20,具有连接简单、采集速度快、精度高等特点。它采用单线总线与单片机相连(和地线),这允许在许多不同地方放置温度传感器。它可在1秒内把温度变换为数字,采集速度较快能及时反应温度的变化。最高12位温度读数,,温度采集范围-55~125摄氏度,在很多场合下都能使用,并且价格低,很容易买到。
【方案二】采用模拟传感器。虽然它能及时的反应出温度变化,但是它的精度较低,并且还要使用A/D转换器,这样增加了成本和控制的难度,所以采用方案一。

显示部分能在本地及时的显示出当前的温度,方便操作人员了解本地的温度。
【方案一】采用LCD液晶显示屏,它是以若干个5 X 10点阵块组成,能显示英文字符和数字。具有低功耗、长寿命、高可靠性、清晰、体积小等特点。
【方案二】采用LED八段显示器。虽然LED具有原理简单、显示快速等特点。但是它不能显示英文字符,如果使用锁存方式显示,增加了电路难度。不使用锁存方式则增加了控制的难度。所以采用方案一。

无线接收发射是系统设计的重点之一,它是连接监测端和被监测端的桥梁。无线模块对环境比较敏感,同时,无线模块的功耗、传输距离也是影响系统可用度的一个因素。所以必须选用能自己检测传输错误,并且功耗较小、传输距离长的无线模块。
【方案一】采用NRF905无线收发芯片。具有体积小、功耗低、发射电流小、抗干扰能力强、发射速率高等特点,同时自带CRC检测,传输距离可达300M。
【方案二】采用PTR2000进行温度的发送和接收,该方案具有模块体积超小型,超低功耗,高速率