基于DS18B20和nRF2401的庫區(qū)測溫網(wǎng)絡(luò)無線傳輸系統(tǒng)

　　發(fā)送過程為：設(shè)置Config寄存器使器件處于發(fā)送模式，當(dāng)測溫節(jié)點(diǎn)有數(shù)據(jù)需要發(fā)送時，溫度和地址數(shù)據(jù)送到nRF2401中，單片機(jī)將CE管腳置高，激活ShockBurst發(fā)送模式，完成數(shù)據(jù)打包并高速發(fā)送，然后等待中斷。

　　接收過程為：設(shè)置Config寄存器使器件處于接收模式，單片機(jī)將CE管腳置高，激活ShockBurst接收模式，延時130μs后檢測空中信息，若接收到有效的數(shù)據(jù)包，則發(fā)送確認(rèn)信號，產(chǎn)生中斷，同時讀出有效數(shù)據(jù)并發(fā)送給單片機(jī)，單片機(jī)通過串口將數(shù)據(jù)發(fā)給PC機(jī)。

3.3.2 收發(fā)模式的自動識別設(shè)計

　　為簡化編程，增強(qiáng)代碼通用性，本文為上位單片機(jī)和下位單片機(jī)設(shè)計了完全相同的同一套程序代碼，系統(tǒng)自動識別并設(shè)置工作模式，無需人為區(qū)分單片機(jī)是接收還是發(fā)送。實(shí)現(xiàn)接收和發(fā)送模式自動切換的代碼如下：

　　void Switch_RT(uchar SW, uchar mode)

　　{ //收發(fā)模式切換子函數(shù)

　　CE=0; //待機(jī)

　　if(SW) //為1

　　SPI_WR_Reg(CONFIG, SPI_RD(CONFIG) & 0xfe); //發(fā)射模式

　　else //為0

　　SPI_WR_Reg(CONFIG, SPI_RD(CONFIG) | 0x01); //接收模式if(mode)

　　CE=1; //拉高CE啟動收發(fā)

　　}

　　程序默認(rèn)無線模塊處于接收模式，下位單片機(jī)測得溫度數(shù)據(jù)后，將Config寄存器的PRIM_RX位置0，控制nRF2401工作于發(fā)送模式，將數(shù)據(jù)打包發(fā)出，隨即將PRIM_RX位置1，處于接收模式;上位機(jī)端nRF2401接收到數(shù)據(jù)包后，即由上位單片機(jī)將其讀出并通過串口傳給上位PC機(jī)。

　　PC機(jī)向下位機(jī)發(fā)送指令時，首先將指令發(fā)給上位單片機(jī)，上位單片機(jī)一旦接到指令，即將PRIM_RX位置0，控制nRF2401工作于發(fā)送模式，發(fā)出數(shù)據(jù)包;下位單片機(jī)通過nRF2401接收后將數(shù)據(jù)包讀出執(zhí)行。

4 系統(tǒng)運(yùn)行情況

　　PC機(jī)應(yīng)用程序采用Visual Studio2010 VB.net編寫，上位單片機(jī)與PC機(jī)應(yīng)用程序之間的通信通過串口控件實(shí)現(xiàn)，二者之間的參數(shù)設(shè)置需一致。

　　程序運(yùn)行界面如圖4所示，各庫區(qū)溫度正常時，溫度值字體顏色正常，某庫區(qū)溫度超過正常值時，相應(yīng)溫度值字體以紅色顯示并閃爍，下位單片機(jī)自動接通對應(yīng)庫區(qū)繼電器，啟動散熱風(fēng)扇進(jìn)行降溫;當(dāng)溫度下降至正常值后，單片機(jī)控制繼電器關(guān)斷散熱風(fēng)扇，同時溫度值字體顏色恢復(fù)正常。溫度值右側(cè)標(biāo)簽顯示的數(shù)據(jù)是設(shè)定的正常溫度范圍。

　　“庫區(qū)選擇”組合框中有10個復(fù)選框，對應(yīng)10個庫區(qū);按下“啟動風(fēng)扇”按鈕可對所選庫區(qū)進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng);按下“關(guān)閉風(fēng)扇”按鈕可強(qiáng)制關(guān)閉散熱風(fēng)扇;按下“溫度范圍設(shè)定”按鈕可對所選庫區(qū)報警溫度閾值進(jìn)行設(shè)置;按下“保存數(shù)據(jù)”按鈕可將庫區(qū)編號、溫度值、時間信息等保存至指定位置，便于查看分析。

5 結(jié)論

　　利用本文設(shè)計的無線傳輸系統(tǒng)，可以采集10個重要庫所的溫度數(shù)據(jù)，經(jīng)過單片機(jī)的處理，將數(shù)據(jù)通過nRF2401傳輸給PC機(jī)顯示。經(jīng)實(shí)測證明，此無線傳輸方案能準(zhǔn)確采集并傳送溫度數(shù)據(jù)，傳送距離可達(dá)60米，空曠地帶接近100米，既避免了繁瑣的布線，又可有效防止惡劣天候的影響，采用元件少、簡單易行、成本低廉、性能可靠、便于檢修，是一種新穎實(shí)用的庫區(qū)溫度監(jiān)控系統(tǒng)。

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