基于MCU无线温度传感毕业设计.doc

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1、基于MCU无线温度传感毕业设计目录第一章绪论11.1概述11.2系统设计任务分析2第二章总体方案设计与选择的论证32.1单片机最小系统32.1.1单片机的说明32.1.2单片机的应用32.1.3单片机的结构特点42.1.4单片机引脚配置42.2无线收发模块介绍82.2.1nRF24L01概述82.2.2引脚功能及描述92.2.3工作模式102.2.4工作原理102.2.5配置字122.2.6nRF24L01应用原理框图132.3数码管温度显示和运行指示灯电路142.3.1LED数码管的基本结构142.3.2数码管动态显示的工作原理1

2、52.3.3运行指示灯说明162.4温度采集电路162.4.1DS18B20概述162.4.2DS18B20的管脚配置和内部结构172.4.3单总线介绍192.4.4DS18B20的工作原理192.5声报警电路设计242.6无线温度采集软件界面（MFC）24第三章软件设计报告293.1单片机软件设计293.1.1发送部分软件设计293.1.1.1温度传感DS18B20293.1.1.2LED数码管显示343.1.1.3无线模块NRF24L01（发送）353.1.2接收部分软件设计353.1.2.1无线模块NRF24L01（接收）35

3、3.1.2.2LED数码管显示353.1.2.3串口通信363.1.3无线温度采集软件设计383.1.3.1串口设置383.1.3.2温度上下限设置413.1.3.3曲线显示423.2流程图设计453.2.1发送部分流程图453.2.2接收部分流程图463.2.3MFC程序流程图473.3操作说明（附图）47第四章总结与展望52致谢54参考文献55附录56第一章绪论1.1概述随着社会的进步和生产的需要，利用无线通信进行温度数据采集的方式应用已经渗透到生活各个方面。图1.1短距离无线通信的应用在工业现场，由于生产环境恶劣，工作人员不能

4、长时间停留在现场观察设备是否运行正常，就需要采集数据并传输数据到一个环境相对好的操控室内，这样就会产生数据传输问题。由于厂房大、需要传输数据多，使用传统的有线数据传输方式就需要铺设很多很长的通讯线，浪费资源，占用空间，可操作性差，出现错误换线困难。而且，当数据采集点处于运动状态、所处的环境不允许或无法铺设电缆时，数据甚至无法传输，此时便需要利用无线传输的方式进行数据采集。69在农业生产上，不论是温室大棚的温度监测，还是粮仓的管理，传统上都是采取分区取样的人工方法，工作量大，可靠性差。而且大棚和粮仓占地面积大，检测目标分散，测点较多，

5、传统的方法已经不能满足当前农业发展的需要。当前的科技水平下，无线通信技术的发展使得温度采集测量精确，简便易行。在日常生活中，随着人们生活水平的提高，居住条件也逐渐变得智能化。如今很多家庭都会安装室内温度采集控制系统，其原理就是利用无线通信技术采集室内温度数据，并根据室内温度情况进行遥控通风等操作，自动调节室内温度湿度，可以更好地改善人们的居住环境。以上只是简单列举几个现实的例子，在现实生活中，这种无线温度采集系统已经被成功应用于工农业、环境监测、军事国防、机器人控制等许多重要领域，而且类似于这种温度采集系统的无线通信网络已经被广泛的

6、应用到民用和军事领域。凡是布线繁杂或不允许布线的场合都希望能通过无线方案来解决。为此，需要设计相应的接口系统，控制这些射频芯片工作，完成可靠稳定的无线数据通信，这样的研究也变得更加有意义了。1.2系统设计任务分析本系统的设计采用了Nordic公司新推出的工作于2.4GHz频段NRF24L01射频芯片，并有低功耗单片机STC89C52RC控制实现短距离无线数据通信。该接口设计具有成本低、功耗低、传输速率高、软件设计简单以及通信稳定可靠等特点。整个系统有发送和接收二部分，通过NRF24L01无线数据通信收发模块来实现无线数据传输。发送部

7、分以单片机STC89C52为核心，使用温度转换芯片DS18B20实时采集温度并通过数码管显示。将采集的温度无线传送给接收部分，然后再在数码管上显示，并通过串口发送到PC机上显示，通过蜂鸣器实现对温度过高或过低进行报警。本系统的核心控制芯片选用的是STC89C52RC。单片机在各个技术领域中的迅猛发展，与单片机所构成的计算机应用系统的特点有关：·单片机构成的应用系统有较大的可靠性。·系统构建简洁、易行，能方便的实现系统功能。·69由于构成的系统是一个计算机系统，相当多的功能由软件实现，故具有柔性特点和优异的性能价格比。第二章总体方案设

8、计与选择的论证2.1单片机最小系统2.1.1单片机的说明单片机的原名叫Microcontroller，即微型控制器。顾名思义，单片机有别于通用微型计算机，它是专门为控制和智能仪器设计的一种集成度很高的微型计算机。其控制功能强，有优异的