【18页】毕业论文：基于NRF2401无线通信的设计.doc在线文档

引脚功能如表所示表引脚功能表引脚号引脚名称功能主电源振荡源，外接晶振地线复位片选端串行数据输入输出端双向串行时钟输入端后备电源液晶显示器字符液晶显示模块，可显示数字和字母。

与数码管相比显示内容更丰富，而且要。

温度传感器温度传感器是美国半导体公司最新推出的种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温原件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现位的数字值读数方式。

的性能特点如下独特的单线借口仅需要个端口引脚进行通信多个可以并联在唯的三线上，实现多点组网功能无需外部器件可通过数据线供电，电压范围为零待机功耗温度以或位数字量读出用户可定义的非易失性温度报警设置负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因为发热而烧毁，但不能正常工作。

内部结构框图如图所示图内部结构框图值得注内部结构框图如图所示图内部结构框图值得注意的是由于单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念，因此读写时序很重围为零待机功耗温度以或位数字量读出用户可定义的非易失性温度报警设置负电压特性，电的性能特点如下独特的单线借口仅需要个端口引脚进行通信多个可以并联在唯的三线上，实现多点组网功能无需外部器件可通过数据线供电，电压范部分内容简介可以根据需要反复修改，但是只有上电后的第次初始化有效。

温度传感器温度传感器是美国半导体公司最新推出的种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温原件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现位的数字值读数方式。

的性能特点如下独特的单线借口仅需要个端口引脚进行通信多个可以并联在唯的三线上，实现多点组网功能无需外部器件可通过数据线供电，电压范围为零待机功耗温度以或位数字量读出用户可定义的非易失性温度报警设置负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因为发热而烧毁，但不能正常工作。

内部结构框图如图所示图内部结构框图值得注意的是由于单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。

系统对的各种操作必须按协议进行。

操作协议为初始化发复位脉冲发功能命令发存储器操作命令处理数据。

模数转换芯片是采样频率为位的以逐次逼近原理进行模数转换的器件。

其内部有个通道多路开关，它可以根据地址码锁存译码后的信号，只选通路模拟输入信号中的个进行转换。

引脚图如图所示主要特点是路位转换器，即分辨率位。

具有转换起停控制端。

转换时间为单个电源供电模拟输入电压范围，不需零点和满刻度校准。

工作温度范围为摄氏度低功耗，约。

时钟芯片是公司推出的穿行接口实时时钟芯片。

它既提供实时时钟，又把关键的数据位存储于。

芯片使用简单，外部连线少，在智能化仪表及自动控制领域具有广泛用途。

主要特点是简单的三线串行接口的电压工作范围在工作时耗电小于与兼容时实时时钟包括秒分小时日月星期和年闰年等信息静态可供用户使用图引脚图可选的涓流充电方式工作电源和备份电源双引脚输入图引脚图备份电源可由大容量电容来替代。

引脚功能如表所示表引脚功能表引脚号引脚名称功能主电源振荡源，外接晶振地线复位片选端串行数据输入输出端双向串行时钟输入端后备电源液晶显示器字符液晶显示模块，可显示数字和字母。

与数码管相比显示内容更丰富，而且编程简单。

它能够显示系统的当前工作时间时间以及温度传感器检测到的温度。

为使用者观察提供了方便。

液晶引脚及功能如表所示表液晶引脚功能表液晶其主要特点是具有字符发生器可现实字符具有字节的标准的接口特性，适配系列的操作时序单电源供电低功耗长寿命可靠性高。

第二节电路板的设计在本系统中，电路板的设计使用的是软件。

电路板设计的主要步骤是原理图的设计产生网络表印制电路板。

主控站的原理图如图所示图主控站原理图主控站的如图所示图主控站主控站的视图如图所示图主控站视图测量站的原理图如图所示图测量站的原理图测量站的如图所示图测量站测量站的视图如图所示图测量站视图在硬件设计时，需要注意以下几点电源线要加粗，合理走线接地布线时避免度折线，尽量平滑过渡充分考虑单片机的带载驱动能力。

尽可能的选择典型电路，并符合单片机的常规使用方法在充分满足系统功能要求前提下，留余地以便于二次开发硬件结构设计应与软件设计方案并考虑封装大小要严格按照元器件实际尺寸要特别注意元器件竖向所占空间硬件上要有可靠性与抗干扰设计，电源要用电容滤波，增强电源的稳定性第三节硬件电路的调试硬件调试，主要是检查电路的焊接是否正确，然后可用万用表测试或通电检测。

在程序的控制下，首先，检测主控站和从控站的各个模块及芯片是否正常工作然后，测试主控站与从控站是否正常通信。

本系统的硬件经初步测试各个模块能够正常工作。

第三章软件的设计第节软如图所示图主控站视图测量站的原理图如图所示图测量站的原理图测量站的如图所示图测量站测量站的视图如图所示图测量站视图在硬件设计时，需要注意以下几点电源线要加粗，合理走线接地布线时避免度折线，尽量平滑过渡充分考虑单片机的带载驱动能力。

尽可能的选择典型电路，并符合单片机的常规使用方法在充分满足系统功能要求前提下，留余地以便于二次开发硬件结构设计应与软件设计方案并考虑封装大小要严格按照元器件实际尺寸要特别注意元器件竖向所占空间硬件上要有可靠性与抗干扰设计，电源要用电容滤波，增强电源的稳定性第三节硬件电路的调试硬件调试，主要是检查电路的焊接是否正确，然后可用万用表测试或通电检测。

在程序的控制下，首先，检测主控站和从控站的各个模块及芯片是否正常工作然后，测试主控站与从控站是否正常通信。

本系统的硬件经初步测试各个模块能够正常工作。

第三章软件的设计第节软件流程图主控站和测量站的主程序流程图开始设置为发送模式初始化复位函数设置接收目标地址启动转换读取温度发送数据开始设置为接收模式初始化液晶初始化读时间接收数据定时器初始化初始化开始设置为接收模式初始化液晶初始化读时间接收数据定时器初始化初始化图主控站主程序流程图图测量站主程序流程图和子程序流程图启动转换选择通道容许输出读取数据温度转换跳过匹配延时，等待温度转换完跳过匹配读暂存器应答脉冲禁止输出开始开始结束结束图子程序流程图图子程序流程图子程序流程图向写入时间初始化读时间开始结束图子程序流程图无线模块的流程图图初始化程序流程图图数据发送流程图图数据接收流程图软件设计时，需要注意以下几点合理利用单片机板内资源在编写程序前定要先读懂芯片的时序图。

第四章总结本系统通过硬件的调试和软件的测试，最终实现了我们所要达到的系统功能要求测量站能够采集电压采集温度，并将采集数据通过无线传输至主控站主控站能够实时接收并在显示从控站发送的数据。

此外，在本系统中还设计串口和电源。

经实验证明，本系统工作稳定能够达到设计要求。

在软件设计中，系统还存在个问题，就是它掉电系统信息就会复位，就是说它没有记忆的功能，通过资料的查询证明在现有硬件的基础上是可以拥有此功能的，因此，接下来我会为系统进步增加此功能的。

关于在硬件设计的过程中，使我感到标准的系列的单片机的数据通信能力开始显得捉襟见肘，并难以与许多新型数据接口直接连接。

这主要是因为标准系列单片机本身提供的数据传输接口只有位并行数据和全双工串行数据接口两种，而没有以硬件的形式提供其他各类新型数据传输接口。

采用标准系列单片机的应用系统必需通过软件或硬件方式对数据传输接口进行扩展，才能满足数据通信速率和各种新型数据接口的需要。

例如，本系统中用到的是总线接口，以及马上在系统中要用到的时钟芯片是串行总线接口，这些都是通过扩展接口来实现与单片机的通信。

本系统是从硬件和软件两方面来设的，目的性强，对自己所学知识的个综合能力的很好的考验，也是发挥自我创新能力的挑战。

参考文献杨金岩，郑应强，张振仁单片机数据传输接口技术与应例北京人民邮电出版社李飞光，楼然苗，胡佳文，谢象佐编著单片机课程设计实例指导北京航空航天大学出版社，年月马忠梅，籍顺心，张凯，马岩编著单片机的语言应用程序设计北京航空航天大学出版社，年月李全利编著单片机原理及应用技术高等教育出版社，年月扬志忠，卫桦林编著数字电子技术高等教育出版社，年月周良权，傅恩锡，立世磬编著模拟电子技术基础高等教育出版社，年月陈小中，黄宁，赵小侠编著单片机接口技术使用子程序人民邮政出版社，年月常敏，王涵，范江波等编著单片机应用程序开发与实践电子工业出版社，年月白延敏编著单片机典型系统开发实例精讲电子工业出版社，年月冯建华赵亮编著单片机系统设计与开发人民邮政出版社，年月求是科技编著单片机典型外围器件及应用实例人民邮政出版社，年月后记在本论文的成文过程中得到了很多老师同学的帮助，老师对我们的指点尤为重要，每次遇到难题，向老师寻求帮助时，老师都会为我指明方向。

另外，感谢校方给予我这样次机会，能够地完成个课题，并在这个过程当中，给予我们各种方便，使我们在即将离校的最后段时间里，能够更多学习些实践应用知识，增强了我们实践操作和动手应用能力，提高了思考的能力。

再次对我的母校表示感谢。

感谢在整个毕业设计期间和我密切合作的同学，和曾经在各个方面给予过我帮助的伙伴们，在大学生活即将结束的最后的日子里，我们再次演绎了团结合作的神话，把个庞大的，从来没有上手的课题，圆满地完成了。

正是因为有了你们的帮助，才让我不仅学到了本次课题所涉及的新知识，更让我感觉到了知识以外的东西，那就是团结的力量。

最后，感谢所有在这次毕业设计中给予过我帮助的人。

对上述朋友，再次真诚地表示感谢，第章系统总体设计第节引言数据采集技术是信息科学的个重要部分，广泛地应用到测量监测