基于单片机的多点温湿度采集与无线传输系统-郑州大学 - 图文

本系统中DHT11的供电与STC89C52RC一样，采用图3.4所示的供电电路进

行供电，NC脚在本系统中悬空，DATA引脚应连接STC89C52RC的P17口，用于两者通讯和同步。DATA引脚是一个单线串行接口，是数字信号的输入输出端。DHT11的硬件连接图如图3.7所示

图3.7 DHT11的硬件连接图

3.3 无线传输模块

3.3.1 无线传输模块的元器件选择

本系统设计采用无线方式向终端传输温湿度数据。GSM、蓝牙、zigbee、WLAN等方式均可进行无线传输数据[10]。但考虑到成本及实用性，本系统无线传输模块采用单片射频收发芯片NRF24L01。实物图如图3.8所示

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图3.8 NRF24L01实物图

1.NRF24L01的管脚

NRF24L01有8个引脚，各个引脚的具体说明如表3.3所示。

表3.3 NRF24L01各个引脚说明

管脚 pin1 pin2 Pin3 pin4 pin5 pin6 pin7 pin8 名称 管脚功能 正电源输入 工作模式选择，RX或TX SPI片选使能，低电平使能 SPI时钟 SPI输入 SPI输出 中断输出 电源地 方向 I I I I O O VDD CE CSN SCK MOSI MISO IRQ GND 11

2 NRF24L01的工作模式

NRF24L01有两种节能模式和两种工作模式。两种节能模式是关机模式和空闲模式。两种工作模式分别是接收模式和发送模式。NRF24L01的工作模式由CE、寄存器内部PWR_UP、PRIM_RX三个引脚决定。三个引脚决定其工作方式的具体方式见下表3.4。

表3.4 NRF24L01的工作模式

工作模式 接收模式 发射模式 发射模式 掉电模式 待机模式2 待机模式1 PWR_UP 1 1 1 0 1 1 PRIM_RX CE 1 0 0 - 0 - 1 1 1→0 - 1 0 FIFO寄存器状态 - 数据在TX FIFO寄存器中 停留在发射模式，直至数据发送完 - TX FIFO为空 无正在传输的数据

NRF24L01是我们开发设计小型项目的常用无线传输工具，它主要由五部分组成：频率调制器，带解调器的接收器，功率放大器，晶体震荡器，调节器。NRF24L01可以进行组网通信，正好满足多点测量的要求。模块有多种模式可以切换，用此进行无线通信功耗极低，更加节能，有利于降低成本。其ShockBurst技术可在通讯时自动生成前导码和CRC校验位。所以NRF24L01是本系统无线收发模块的最佳选择。

3.3.2无线传输模块的硬件设计

本系统中两个发射机各有一个无线发射模块，一个接收机含有一个无线接收

模块。由于NRF24L01兼备发送与接收功能，所以发射、接受模块全部采用NRF24L01,与主机STC89C52的硬件连接也全部相同。 NRF24L01模块为8引脚封装，其各个引脚描述如如表3.5所示

表3.5 NRF24L01引脚描述

引脚号 1

名称 GND 性质 电源地 描述 电源地 12

2 3 VCC CE 电源正（+3v） 电源正，范围在1.9-3.6v 输入信号 由STC89C52RC给出信号控制NRF24L01模块内部射频电路工作与否 4 CSN 输入信号 模块的片选信号。STC89C52RC发出信号控制允许向模块读或写数据 5 SCK 输入信号 串行时钟信号。STC89C52RC发出信号控制模块读或写的运作节拍 6 7 8

MOSI MISO IRQ 输入信号 输出信号 输出信号 STC89C52RC向模块发送数据 模块向STC89C52RC发送数据 模块产生中断信号发送给STC89C52RC NRF24L01无线模块直接与STC89C52RC连接，电路图如图3.9所示。

图3.9 NRF24L01无线模块电路图

3.4 显示模块

3.4.1 显示屏的选择

显示器可以选择数码管显示或者液晶显示[11-12]。由于本系统同时多点测量温湿度，所以要显示多组数据。数码管显示虽然能够实现多组温湿度数据同时显示，但是这种显示方式不能够显示字符而且占据较多的单片机I/O口，导致电路连接复杂，焊接困难甚至出现接收机单片机I/O口不够用的情况。

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