基于单片机和无线射频模块的无线数据收发系统设计

摘 要

在如今的日常生活以及工农业的生产中，需要进行温度采集的场合越来越多，如何更直观简便的测量温度就显得尤为重要。在传统的有线数据传输方式就需要预先布线，浪费资源，占用空间，可操作性差，不具有便携性，而且当数据采集点处于运动状态、所处的环境不允许布线时，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。

该系统是是基于STC89C52单片机、DS185B20以及nRF2401射频模块实现温度的短距离无线传输系统，实现温度的实时采集、无线传输和动态显示等功能。单片机在本系统中作为温度输入和显示控制器件，DS18B20被用作温度数据的采集和温度输出器件，nRF2401作为温度数据的无线收发器件。本系统结构简单，误码率低，可靠的实现了数据的无线传输，可被广泛应用于温度控制、温度检测、温度采、消防等系统中。

关键词：温度测量，无线数据传输，STC89C52，nRF2401，DS18b20

ABSTRACT

  ...

KEY WORDS:temperature measurement,wireless data transmission,STC89C52,nRF2401,DS18b20

目  录

第一章  绪论 1

1.1 研究背景及意义 1

1.2 数据采集系统简单介绍 2

1.2.1 基于通用微型计算机的数据采集系统 2

1.2.2 基于单片机的数据采集系统 2

1.2.3 基于DSP 数字信号微处理器的数据采集系统 2

1.2.4 基于混合型计算机采集系统 2

1.3 国内外研究状况及相关领域中已有的研究成果 3

1.4 论文的内容及结构 3

1.4.1 论文的内容 3

1.4.2 论文的结构 3

2.1 系统总体设计思路 4

2.2 系统方案 5

2.2.1 温度检测模块传感器的选择 5

2.2.2 无线发射接收模块的选择 5

2.2.3 显示模块方案 6

第三章  系统硬件设计 7

3.1 单片机STC89C52 7

3.1.1 单片机的结构特点 7

3.1.2 STC89C52引脚配置 8

3.1.3 时钟电路 9

3.1.4 复位电路 10

3.1.5 串行通信 10

3.1.6 报警电路 10

3.2 DS18B20数字温度传感器 11

3.2.1 DS18B20特点性能 11

3.2.3 DS18B20的测温原理 13

3.2.4 DS18b20的供电方式 14

3.2.5 单片机对DS18B20操作流程 14

3.3 nRF2401射频模块 15

3.3.1 nRF2401概述 15

  3.3.2 nRF2401引脚功能及描述 15

3.4 显示电路 18

  3.4.1 LED数码管简介 18

  3.4.2 LED数码管的基本参数和引脚功能 19

3.5 电源转换电路 20

第四章  系统软件设计 21

4.1 温度传感器DS18B20软件设计 21

4.2 数码管显示 23

4.3 nRF2401无线收发程序 23

4.4 接收节点报警子程序 27

第五章  原理图与PCB板的绘制 28

5.1 制板 28

5.2 结论 30

致  谢 31

参考文献 32

附录 33

附件 42