无线温度传输的开题报告

方便。

四、NRF24L01工作原理

发射数据时，首先将nRF24L01配置为发射模式：接着把接收节点地址TX_ADDR和有效数据TX_PLD按照时序由SPI口写入nRF24L01缓存区，TX_PLD必须在CSN为低时连续写入，而TX_ADDR在发射时写入一次即可，然后CE置为高电平并保持至少10μs，延迟130μs后发射数据;若自动应答开启，那么nRF24L01在发射数据后立即进入接收模式，接收应答信号（自动应答接收地址应该与接收节点地址TX_ADDR一致）。如果收到应答，则认为此次通信成功，TX_DS置高，同时TX_PLD从TX FIFO中清除;若未收到应答，则自动重新发射该数据(自动重发已开启)，若重发次数(ARC)达到上限，MAX_RT置高，TX FIFO中数据保留以便在次重发;MAX_RT或TX_DS置高时，使IRQ变低，产生中断，通知MCU。最后发射成功时,若CE为低则nRF24L01进入空闲模式1;若发送堆栈中有数据且CE为高，则进入下一次发射;若发送堆栈中无数据且CE为高，则进入空闲模式2。

接收数据时,首先将nRF24L01配置为接收模式，接着延迟130μs进入接收状态等待数据的到来。当接收方检测到有效的地址和CRC时，就将数据包存储在RX FIFO中，同时中断标志位RX_DR置高，IRQ变低，产生中断，通知MCU去取数据。若此时自动应答开启，接收方则同时进入发射状态回传应答信号。最后接收成功时，若CE变低，则nRF24L01进入空闲模式1。在写寄存器之前一定要进入待机模式或掉电模式。 五、DS18B20工作原理

DS18B20温度传感器工作原理框图如图所示：

DS18B20温度传感器工作原理框图

图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的

信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器1的预置值。

六、无线温度检测装置结构

无线温度检测装置分为几个部分，分别为电源电路、温度检测电路、主控

电路、无线传输模块、显示模块、报警模块。下面分别介绍各个模块。

（一）、电源电路

NRF24L01的工作电压是3.3V，所以中间采用了稳压芯片AS1117。 AS1117

是一款低压差的线性稳压器，当输出 1A电流时，输入输出的电压差典型值仅为1.2V。AS1117

除了能提供多种固定电压版本外（Vout＝

1.8V,2.5V,2.85V,3.3V,5V），还提供可调端输出版本，该版本能提供的输出电压范围为 1.25V~13.8V。能（AS1117正常工作环境温度范围极宽，为-50℃～140℃），确保芯片和电源系统的稳定性。电源电路如图一所示：

图一电源电路图

（二）、温度采集电路

温度传感器有四种主要类型：热电偶、热敏电阻、电阻温度检测器(RTD)和IC温度传感器

热电偶应用很广泛，因为它们非常坚固而且不太贵。热电偶有多种类型，它们覆盖非常宽的温度范围，从?000℃。它们的特点是：低灵敏度、低稳定性、中等精度、响应速度慢、高温下容易老化和有漂移，以及非热电偶需要外部参考端。

RTD精度极高且具有中等线性度。它们特别稳定，并有许多种配置。但它们的最高工作温度只能达到400℃也有很大的TC，且价格昂贵(是热电偶的4～10倍)，并且需要一个外部参考源。

与热敏电阻、RTD和热电偶传感器相比，IC温度传感器具有很高的线性，低系统成本，集成复杂的功能，个数字输出，并能够在一个相当有用的范围内进行温度测量。

经过比较:温度检测模块采用美国DALLAS公司推出的数字测温芯片DS18B20，该芯片具有体积小，多种封装形式，独特的单线接口等优点。测量范围从-55摄氏度到+125摄氏度，拥有可以选择的9到12位温度数据分辨率，可以工作在寄生电源模式，另外还可自定义温度告警设置。本系统中温度传感器输出脚I/O直接与单片机的P4.0相连，外接4.7 KΩ的上拉电阻到电源，采用

STC89C52的电源供电. （三）、报警电路

蜂鸣器俗称喇叭，是广泛应用于各种电子产品的一种元器件，它用于提示、报警、音乐等许多应用场合。 蜂鸣器与家用电器上面的喇叭在用法上也有相似的地方，通常工作电流比较大，电路上的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，需要增加一个电流放大的电路才可以。如图二所示：

图二:蜂鸣器的驱动电路

（四）、无线传输模块

该模块由挪威(Nordic)公司生产的nRF24L01及其外围电路组成的。nRF24L01作为单片射频收发芯片，其工作于2.4～2.5GHz世界通用ISM频段，工作电压为1.9~3.6V。可通过SPI写入数据，最高可达10Mbit／s，数据传输速率最快可达2Mbit／s，并且具有自动应答和自动再发射功能。芯片融进了增强式ShockBurst技术，其中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。该芯片功耗低，6dBm功率发射时，工作电流9mA，接收时工作电流只有12.3mA，可选择的掉电模式和空闲模式使其应用设计更为方便。模块中nRF24L01和STC89C52通过MOSI、MISO和SCK组成SPI接口，单片机接32.768KHz的低频晶振工作，nRF24L01外接晶振为16MHz，由低速的单片机控制高速收发的射频芯片.NRF24L01的封装如图三所示：