基于msp430單片機的無線溫度監控系統應用設計-資料下載頁

【導讀】的把握決定著生產的工業生產水平。所以在這種環境下，本系統的研究有著重要。MSP430F149對采集到的溫度進行處理，然后通過無線發送模塊NRF24L01把溫。接收端采用也采用MSP430F149為核心，從而保證數據的準。液晶顯示器上顯示出溫度的數值，從而實現對溫度的無線檢測。輸方式將測量的溫度觸底給中心模塊進行處理。上位機軟件由VisualC++來開發，實現對系統的管理和分析，提供參。數設置、報警、顯示等功能。

　　

【正文】 新。第六，第七，用于內部計算八個字節。第九個字節是冗余校驗字節。低五位已經 1， TM是測試模式位工作模式或測試模式設置 DS18B20。當此位設置為 0， R1和 R0 DS18B20 的工廠是用來設置的決議，如表 所示： 表 DS18B20 配置寄存器表 R1 R0 分辨率 溫度最大轉換時間 0 0 9位 0 1 10位 1 0 11位 375ms 1 1 12位 750ms 根據 DS18B20 通 信的協議，如果主機控制的 DS18B20 溫度轉換必須依次完成三個步驟： DS18B20 面前每次訪問必須要復位，當一個成功的 ROM 執行命令后發送一個新的復位，最后再進行發送 RAM 命令，以執行預定操作 DS18B20 的文頓采集。復位，數據線下主 CPU500 微秒，再通過信號接收 DS18B20 等待大概 16到 60 微秒到 240 微秒的 60 低脈沖存在的問題公布過后，主 CPU 則收到此信號表示復位已經成功。 在硬件方面，與單片機連接的 DS18B20，有兩個方式，一種是直接連接到外部電源 Vcc， GND 接地， I / O 和 I/ O 線直接連 接單片機 。另一種是由寄生的電源，開機時的 Vcc， GND 接地， I / O 連接到數字單片機的 I/ O。但是最終無論是內部還是外部寄生的電源，與 I/O 口相連的線路上必須接上一個上拉電阻。 最后單片機 DS18B20 的整個訪問過程是如下流程：首先必須要初始 DS18B20，然后根據 ROM的執行命令，最后再到內部的內存操作和數據操作。 DS18B20 每一步都必須按照嚴格的工作時序跟通信協議。當主機控制 DS18B20 溫度轉換過程完成的時候，根據 DS18B20 通信的協議，一共要進行三個步驟：當 DS18B20 收到每個接入口的重置，一個成功的 ROM 命令之后發送復位，最后發送的 RAM 中的命令，以便向進行預定設置好的操作 DS18B20。 DS18b20 工作原理及電路圖 DS18B20 工作原理是電橋一個橋臂用對溫度敏感的材料做成 ,在溫度改變的時候電阻隨著改變 ,使得電橋失去平衡，從而達到檢測溫度的效果，溫度不同時，是的內部的感溫二極管的兩邊產生不同的電壓，把這個電壓進行模數轉換，得到一 硬件模塊設計 17 個數值，這就是測量的溫度，然后通過串口傳輸出來。 DS18B20 與主芯片的連接如圖 所示： 圖 DS18b20連接 圖 LCD1602 顯示模塊 控制器接口說明 各引腳符號及功能如表 所示： 表 接口信號表 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 Data I/O 2 VDD 電源正極 10 D3 Data I/O 3 VL 液晶顯示偏壓信號 11 D4 Data I/O 4 RS 數據 /命令選擇端（ H/L） 12 D5 Data I/O 5 R/W 讀 /寫選擇端（ H/L） 13 D6 Data I/O 6 E 使能信號 15 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 15 BLA 背光正極 8 D1 Data I/O 16 BLK 背光負極 1）時序操作 (1)讀狀態：輸入： RS=L， RW=H， E=H 輸出： D0~D7=狀態字 (2)寫指令：輸入： RS=L， RW=L， D0~D7=指令碼， E=高脈沖 輸出：無 (3)讀數據：輸入： RS=H， RW=H， E=H 輸出： D0~D7=數據 (4)寫數據：輸入： RS=H， RW=L， D0~D7=數據， E=高脈沖 輸出 ：無 2） RAM 地址映射圖 控制器內部帶有 80 8位（ 80 字節）的 RAM 緩沖區，對應關系如圖 ： 硬件模塊設計 18 圖 RAM地址映射圖 初始化過程（復位過程） 1．延時 15ms 2．寫指令 38H(不檢測忙信號 ) 3．延時 5ms 4. 寫指令 38H(不檢測忙信號 ) 5. 延時 5ms 6. 寫指令 38H(不檢測忙信號 ) 7. (以后每次寫指令、讀 /寫數據操作之前均需檢測信號忙 ) 8. 寫指令 38H：顯示模式設置 9. 寫指令 08H：顯示關閉 10. 寫指令 01H：顯示清屏 11. 寫指令 06H：顯示光標移動設置 12. 寫指令 0CH：顯示開及光標設置 LCD 的連接圖 數據手冊中可能介紹 LM1602 內部 D0～ D7 已有上拉，可以使用 P0 口直接驅動。在 DXP 里 LM016L 內部可能沒有 ,應該人為 加上拉電阻 ,Rs,Rw,VEE,分別于單片機的, 相連， D0D7 分別于單片機的 相連， R 作為調節屏幕的亮度，如圖 所示 硬件模塊設計 19 圖 LCD 的連接圖 蜂鳴器模塊與按鍵模塊 圖 LCD連接圖 蜂鳴器的連接 圖 這個模塊主要是一個報警的作用，有與蜂鳴器的工作時需要的電流比較大，所以我們需要一個三極管來驅動這個蜂鳴器，由于本系統采用的蜂鳴器是一個無源蜂鳴器，所以我們需要給其一個高低不通的電平，這樣蜂鳴器才能正常工作，蜂鳴器與單片機的連接 如圖 所示 。 圖 硬件模塊設計 20 按鍵的連接電路 按鍵模塊在本系統中的作用是設置溫度的臨界值，在采集溫度的時候，我們為了保證系統的穩定與使用周期的長度，同時也是安全考慮，我們對于這個系統有個溫度限制。所以我們就需要按 鍵來設定，同時這也給系統帶來了可移植性，大大提高了系統的適應性。其中 key1 作為溫度的加， key2 作為溫度的減，來設定一個安全的溫度值，按鍵與單片機連接如圖 所示 圖 按鍵連接圖 系統軟件設計 21 開始 Msp430 單片機初始化 定時器初始化 無線模塊 NRF24L01 初始化 DS18b20 初始化 4 系統軟件設計 前端采集發送系統程序初始化 根據上述的整體系統架構和功能性，系統軟件的設計包括數據采集節點，中央控制室監控節點，軟件和計算機軟件這三部分。數據采集節點包含有溫度采集模塊，無線傳輸通訊模塊，中央處理模塊。數據處理節點包含， LCD 顯示 模塊，按鍵控制模塊，無線接收模塊與串口通訊模塊。每個模塊之間相互聯系，溫度采集來的數據，通過 DAC 轉換器，將模擬信號轉換成數字信號，傳到中央處理器進行處理，然后通過無線發送模塊將處理的數據發送到接收端，接收端將接收道德數據進行處理，判斷檢測的數據是否符要求，然后將處理后的數據分別發送給 LCD,和上位機。上位機通過串口通訊與 PC機相連。在上位機上顯示出溫度曲線。 前段采集發送系統程序初始化包括單片機時鐘的初始化、定時器的初始化、nRF24L01 的初始化配置、 DS18B20 的初始化等。 前端采集發送系統程序初始 化流程圖如圖 所示 圖 前端采集發送系統程序初始化流程圖 系統軟件設計 22 單片機時鐘初始化 初始化程序： void InitSys() { unsigned char i。 BCSCTL1 amp。=~XT2OFF。 do { IFG1 amp。=~OFIFG。 for(i=0xff 。i0。i)。 } while((IFG1 amp。 OFIFG)!=0)。 BCSCTL2 |=SELM1。//使 MCLK=XT2 } nRF24L01 的初始化 對 nRF24L01A 的初始化包括 nRF24L01A 上電和向 nRF24L01A 寫命令字，設置接收端地址等。 nRF24L01A 上電是將芯片的 PWR_UP 管腳設置為高電平，上電以后才可以對 nRF24L01A 進行控制和讀寫操作。初始化框圖如圖 、 配置 nR F 24 L 01 I / O 口配置 nR F 24 L 01寄存器地址開始向 nR F 24 L 01 傳輸數據nR F 24 L 01 產生中斷 ？中斷源為發送成功中斷 ？nR F 24 L 01 發送錯誤處理NNYY配置 nR F 24 L 01 I / O 口配置 nR F 24 L 01寄存器地址開始nR F 24 L 01 產生接收中斷 ？向 U A R T / U SB 口傳輸數據N從 nR F 24 L 01 接收數據圖 接收端流程 圖 圖 系統軟件設計 23 NRF24L01 部分代碼如下 : void init_NRF24L01(void) { inerDelay_us(100)。 RF24L01_CE_0 。 // chip enable RF24L01_CSN_1。 // Spi disable RF24L01_SCK_0。 // Spi clock line init high SPI_Write_Buf(WRITE_REG+ TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH)。 SPI_Write_Buf(WRITE_REG+RX_ADDR_P0,RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDH)。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG+ EN_AA, 0x01)。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01)。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0)。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH)。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG+RF_SETUP,0x07)。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0E)。 main() { LED1_1。LED2_1。 WDTCTL = WDTPW + WDTHOLD。 InitSys()。 LED_IO_set()。 RF24L01_IO_set()。 DS18B20_IO_set()。 init_NRF24L01() 。 Ds18b20Convert()。 LED1_0。LED2_0。 while(1) { Ds18b20Convert()。 LED1_1。 work_temp()。 nRF24L01_TxPacket(dispaly)。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,0XFF)。 Delay(80)。 系統軟件設計 24 LED2_0。 LED1_0。 } } DS18B20 的初始化 圖 DS18B20的初始化流程圖 初始化 18 B 20發跳過 ROM 命令開始發溫度轉換命令等待完成溫度轉換讀取溫度到緩沖區調用溫度處理子程序 系統軟件設計 25 初始化 DS18B20 代碼如下： Init_DS18B20(void) { DQ = 1 。