基于nRF24L01的无线温度采集系统设计
1 引言
温度采集系统所采集的温度通常通过RS485、CAN总线通信方式传输至上位机,但这种方式维护较困难,不利于工业现场生产;而无线通信GPRS技术传输距离长,通信可靠稳定,但设计复杂、成本昂贵。这里采用工业级内置硬件链路层协议的低成本单芯片nRF24L01型无线收发器件实现系统间的无线通信,完成无线信号的接收、显示及报警功能。
2 nRF24L01简介
nRF24L01是一款工业级内置硬件链路层协议的低成本无线收发器。该器件工作于2.4 GHz全球开放ISM频段,内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,并融合增强型ShockBurst技术,其输出功率和通信频道可通过程序配置。拥有ShockBurst和Enhanced ShockBurst两种数据传输模式。可直接与单片机I/O连接,外接元件数目少。nRF24L01功耗低,以-6 dBm的功率发射时,工作电流仅9 mA;接收时,工作电流仅12.3 mA,多种低功率工作模式(掉电和空闲模式)更利于节能设计。
3 系统硬件设计
系统硬件设计主要由采集发送和接收显示两部分组成。图1为采集发送电路原理图,该电路主要由温度传感器DS18B20、单片机STC12LE5408和nRF24L01组成。
STC12LE5408是增强型8051单片机,速度快,集成度高,电压范围宽(2.2~3.8 V),和MCS-51系列单片机指令系统完全兼容。其内部还有8 KB Flash程序存储器,512字节RAM、2 KB EEPROM、4路PWM以及硬件看门狗(WDT)等资源.性价比高。
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