nrf24l01射频无线收发芯片的温度控制系统设计与实现
目录
引言 1
（一） 温度控制系统的发展背景 1
（二） 温度控制技术在国内外的发展现状 1
（三） 本文主要内容 1
一、方案选择及元器件介绍 2
（一）主控单片机的选择 2
（二）AT89C51单片机概述 2
（四） DS18B20温度传感器概述 4
（五） NRF24L01无线收发芯片概述 5
（六） LCD1602液晶显示屏幕概述 6
二、 硬件系统设计 8
（一） 系统总体设计 8
（二） AT89C51单片机最小系统设计 8
（三） DS18B20温度采集电路设计 9
（四） NRF24L01无线收发电路设计 10
（五） LCD1602液晶屏外围电路设计 12
（六） 加热模块及其驱动电路设计 12
三、软件系统设计 14
（七） 主程序流程设计 14
（八） DS18B20温度转换流程设计 15
（九） NRF24L01无线收发软件流程设计 15
（十） LCD1602液晶显示器显示流程设计 16
（十一） 加热模块工作流程的设计 17
四、系统调试 19
总结 20
致谢 21
参考文献 22
附录一 原理图 23
附录二 PCB图和实物图 25
附录三 部分程序 27
摘 要
本文主要结合当前水温控制系统的研究现状和发展，选用了美国ATMEL公司生产的AT89C51单片机作为主控基础，并配合NRF24L01射频无线收发芯片，设计了一款具有远程操控功能的温度控制系统。在硬件上，以C51单片机、复位电路以及时钟电路组成了单片机的最小系统，把NRF24L01射频无线收发芯片用于数据的无线发送，选择DS18B20传感器作为温度采集模块，并用其他电路模块来辅助，从而实现了本系统的硬件系统。在软件上，使用C语言描述软件系统，并通过Protel 99 SE绘制电路原理图、Visio绘制软件流程图的方式来描述本系统的
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频无线收发芯片，设计了一款具有远程操控功能的温度控制系统。在硬件上，以C51单片机、复位电路以及时钟电路组成了单片机的最小系统，把NRF24L01射频无线收发芯片用于数据的无线发送，选择DS18B20传感器作为温度采集模块，并用其他电路模块来辅助，从而实现了本系统的硬件系统。在软件上，使用C语言描述软件系统，并通过Protel 99 SE绘制电路原理图、Visio绘制软件流程图的方式来描述本系统的设计过程。经过多次测试，本系统达到了预期的设计目标并能够实现所有功能，表现出了良好的性能。本系统的实现不仅是一次学业上的总结，更是提高了单片机以及射频无线通信的普及程度。
关键词：AT89C51单片机；NRF24L01射频无线收发芯片；DS18B20温度传感器
Abstract
In this paper,combining the current research status and development of the water temperature control system, the ATMEL microcontroller produced by AT89C51 company as the main control basis, and with the NRF24L01 RF wireless transceiver chip, designed a remote control system with the function of the temperature control system. In the hardware, C51 microcontroller, reset circuit and clock circuit of the smallest single-chip microcomputer system, NRF24L01 RF wireless transceiver chip for wireless data transmission, select the DS18B20 sensor as the temperature acquisition module, and the other circuit module, the realization of the system hardware system. In the software, using C language to describe the software system, and draw the circuit diagram of the Protel 99 SE, Visio drawing software flow chart to describe the design process of the system. After many tests, the system achieved the expected design goals and be able to achieve all functions,showing a good performance. The implementation of the system is not only a summary of the academic, but also improve the microcontroller and radio frequency wireless communication.
Keywords: AT89C51;NRF24L01 RF Wireless Transceiver Chip;DS18B20
引言
温度控制系统的发展背景
温度参数是多种行业都需要检测的一个重要参数，几乎工业上的大小环节都离不开对温度的准确控制，它是决定产品质量的决定性因素，例如在烟草生产的企业中，温度在烘烤车间是决定烟草色泽和质量的首要保障；而在冶金这个行业，温度是决定化学反应效率的重要条件，因此在历史上产生了多种监控温度的方法（如学习算法、模糊算法以及PID算法等），它们在不同的应用场合都能发挥出很灵活的控制性能。在工业上，监控温度的控制器主要使用微处理器，如单片机、PLC或者DSP等，随着单片机技术的飞速发展，目前32位单片机（如SST公司的STM32）已经在微处理器界大行其道，它优异的性能能够使得过去的传统控制系统大幅提高，因此对于温度参数的控制，各行各业也提出了更高的要求，不但要求温度稳定、抑制干扰以及快速到达设定温度等，这些要求的实现对于性能优越的微处理器是非常容易的。
纵观目前水温监控系统市场现状，可以发现已经相当成熟，但是许多系统的功能还都
引言 1
（一） 温度控制系统的发展背景 1
（二） 温度控制技术在国内外的发展现状 1
（三） 本文主要内容 1
一、方案选择及元器件介绍 2
（一）主控单片机的选择 2
（二）AT89C51单片机概述 2
（四） DS18B20温度传感器概述 4
（五） NRF24L01无线收发芯片概述 5
（六） LCD1602液晶显示屏幕概述 6
二、 硬件系统设计 8
（一） 系统总体设计 8
（二） AT89C51单片机最小系统设计 8
（三） DS18B20温度采集电路设计 9
（四） NRF24L01无线收发电路设计 10
（五） LCD1602液晶屏外围电路设计 12
（六） 加热模块及其驱动电路设计 12
三、软件系统设计 14
（七） 主程序流程设计 14
（八） DS18B20温度转换流程设计 15
（九） NRF24L01无线收发软件流程设计 15
（十） LCD1602液晶显示器显示流程设计 16
（十一） 加热模块工作流程的设计 17
四、系统调试 19
总结 20
致谢 21
参考文献 22
附录一 原理图 23
附录二 PCB图和实物图 25
附录三 部分程序 27
摘 要
本文主要结合当前水温控制系统的研究现状和发展，选用了美国ATMEL公司生产的AT89C51单片机作为主控基础，并配合NRF24L01射频无线收发芯片，设计了一款具有远程操控功能的温度控制系统。在硬件上，以C51单片机、复位电路以及时钟电路组成了单片机的最小系统，把NRF24L01射频无线收发芯片用于数据的无线发送，选择DS18B20传感器作为温度采集模块，并用其他电路模块来辅助，从而实现了本系统的硬件系统。在软件上，使用C语言描述软件系统，并通过Protel 99 SE绘制电路原理图、Visio绘制软件流程图的方式来描述本系统的
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥3^5`1^9`1^6^0`7^2$
频无线收发芯片，设计了一款具有远程操控功能的温度控制系统。在硬件上，以C51单片机、复位电路以及时钟电路组成了单片机的最小系统，把NRF24L01射频无线收发芯片用于数据的无线发送，选择DS18B20传感器作为温度采集模块，并用其他电路模块来辅助，从而实现了本系统的硬件系统。在软件上，使用C语言描述软件系统，并通过Protel 99 SE绘制电路原理图、Visio绘制软件流程图的方式来描述本系统的设计过程。经过多次测试，本系统达到了预期的设计目标并能够实现所有功能，表现出了良好的性能。本系统的实现不仅是一次学业上的总结，更是提高了单片机以及射频无线通信的普及程度。
关键词：AT89C51单片机；NRF24L01射频无线收发芯片；DS18B20温度传感器
Abstract
In this paper,combining the current research status and development of the water temperature control system, the ATMEL microcontroller produced by AT89C51 company as the main control basis, and with the NRF24L01 RF wireless transceiver chip, designed a remote control system with the function of the temperature control system. In the hardware, C51 microcontroller, reset circuit and clock circuit of the smallest single-chip microcomputer system, NRF24L01 RF wireless transceiver chip for wireless data transmission, select the DS18B20 sensor as the temperature acquisition module, and the other circuit module, the realization of the system hardware system. In the software, using C language to describe the software system, and draw the circuit diagram of the Protel 99 SE, Visio drawing software flow chart to describe the design process of the system. After many tests, the system achieved the expected design goals and be able to achieve all functions,showing a good performance. The implementation of the system is not only a summary of the academic, but also improve the microcontroller and radio frequency wireless communication.
Keywords: AT89C51;NRF24L01 RF Wireless Transceiver Chip;DS18B20
引言
温度控制系统的发展背景
温度参数是多种行业都需要检测的一个重要参数，几乎工业上的大小环节都离不开对温度的准确控制，它是决定产品质量的决定性因素，例如在烟草生产的企业中，温度在烘烤车间是决定烟草色泽和质量的首要保障；而在冶金这个行业，温度是决定化学反应效率的重要条件，因此在历史上产生了多种监控温度的方法（如学习算法、模糊算法以及PID算法等），它们在不同的应用场合都能发挥出很灵活的控制性能。在工业上，监控温度的控制器主要使用微处理器，如单片机、PLC或者DSP等，随着单片机技术的飞速发展，目前32位单片机（如SST公司的STM32）已经在微处理器界大行其道，它优异的性能能够使得过去的传统控制系统大幅提高，因此对于温度参数的控制，各行各业也提出了更高的要求，不但要求温度稳定、抑制干扰以及快速到达设定温度等，这些要求的实现对于性能优越的微处理器是非常容易的。
纵观目前水温监控系统市场现状，可以发现已经相当成熟，但是许多系统的功能还都
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