本帖最后由 engineerarui 于 2022-7-25 16:07 编辑
将单片机项目实训——基于nRF905的多点温度无线采集系统分享出来,如有不足,敬请指出。
一、设计要求系统采用NRF905作为无线收发器,四个从机采集到温度信息分别发送给主机,主机显示四点的温度信息,并且可通过按键设定温度的上下限报警值,超限能够进行声光报警。 二、方案设计 随着技术的发展,基于无线的信息传输方式越来越成熟,与有线的信息传输方式相比,无线的方式易于安装和后期维护。NRF905单片无线接收器是挪威Nordic公司推出的单片射频发射器芯片,工作电压为1.9V至3.6V,工作于433、868、915MHZ 3个ISM频道,通过SPI接口与MCU连接。由于51单片机没有SPI接口,可以通过软件模拟SPI通信协议进行通信。系统方案框图如下图所示。 三、硬件电路设计从机用DS18B20温度传感器进行温度采集,DS18B20是美国Dallas半导体公司的数字化温度传感器,其单总线控制方式最大限度的节省单片机有限的IO口资源,其I/O口和单片机第8脚P17相连。从机电路原理图如下图所示。 主机使用LCD1602液晶屏进行显示,LCD1602液晶屏内置常用的ASCII码,有两种驱动方式,本设计考虑到显示数据的刷新速度,决定采用并口驱动方式;按键使用独立按键控制方式;声光报警部分采用蜂鸣器加LED指示。主机电路原理图如下图所示。 无线收发器均采用挪威Nordic公司推出的NRF905单片无线收发器。 思考:通过对比从机、主机原理图,发现其中一部分电路是相同的,也有部分差异,如果绘制PCB打样,需要设计两种PCB电路,考虑到成本与实际设计需要,作者本人设计了“主从一体机”,也就是从机、主机都是一样的电路,只是在具体焊接时部分器件不用焊接。 主从一体机原理图如下所示: 备注:D1~D8指示灯的含义: D1:1号从机测量的环境温度低于温度下限; D2:1号从机测量的环境温度高于温度上限; D3:2号从机测量的环境温度低于温度下限; D4:2号从机测量的环境温度高于温度上限; D5:3号从机测量的环境温度低于温度下限; D6:3号从机测量的环境温度高于温度上限; D7:4号从机测量的环境温度低于温度下限; D8:4号从机测量的环境温度高于温度上限; 四、软件设计主机首先对从机分别分配不同的地址,然后通过地址来区别收到的数据是哪一个从机发来的。4个从机将温度传感器DS18B20测得温度值通过NRF905无线模块将数据传输给主机。 (一)从机发送端 1.主程序: 2.程序分析 (二)主机接收端(下载链接在文章第六部分) 1.主程序 2.程序分析 五、其他图片(一)PCB -3D视图 1.主机-PCB-3D 正反面 2.从机-PCB-3D 正反面 (二)系统实物图 1.整体效果图 2.1号从机图 3.2号从机图 4.3号从机图 5.4号从机图 6.主机图 7.PCB空板图-正面 8.PCB空板图-背面 9.PCB-主机散件 10.PCB-从机散件 11.PCB-主从机散件 六、资料链接(1)作品演示视频链接 (2)硬件电路分析视频: (3)软件程序分析视频: 七、关于作者 |