【单片机项目实训】基于nRF905的多点温度无线采集系统

2022-2-14 17:59

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。 PCB 3D效果图

【实验视频】

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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~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**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

六、资料链接
（1）作品演示视频链：
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