基于单片机的无线多路温度数据采集系统设计()

无线数据传输模块的关键器件是无线收发芯片。以下是几点选择芯片或者模块的选择标准。

收发芯片数据传输的编码方式

采用曼彻斯特编码的芯片,在编程上会需要较高的技巧和经验,需要更多的内存和程序容量,并且曼彻斯特编码大大降低数据传输的效率,一般仅能达到标称速率的1/3。而采用串口传输的芯片,如NRF401系列的芯片,应用及编程非常简单,传输速率很高,标称速率就是实际速率,因为串口的编程相对简单,编程开发工作也很方便。 收发芯片的分装和管脚数

较小的管脚以及分装,有利于较少PCB面积,适合测控的设计。NRF401仅20脚,是管脚和体积最小的。同时NRF401还具有以下特点:工作频率为国际通用的数据频段433MHZ;采用FSK调制,直接数据输入输出,抗干扰能力强,特别适用工业控制场合,采用DSS+PLL频率合成技术,频率稳定性极好,灵敏度高达-105dBm;功耗小接受待机状态时,电流仅为8UA,最大发射功率为10dBm,低工作电压<2.7V)可满足低功耗设备的要求,具有多个频道,可方便的切换工作频率特别适用于需要多信道工作的场合,工作速率最高可达20kbit/s,仅外接一个好、晶振和几个阻容、电感元件,基本无需调试,由于采用了低发射功率、高接收灵敏度的设计,适用距离最远可达1000M。内部电路图如下:

4.4 MAX813芯片介绍

看门狗电路在单片机中以加电、掉电以及供电电压下降情况下的复位输出,复位脉冲宽度典型值为200 ms。

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独立的看门狗输出,如果看门狗输入在1.6 s内未被触发,其输出将变为高电平, 1.25 V门限值检测器,用于电源故障报警、电池低电压检测或+5 V以外的电源监控,低电平有效的手动复位输入。 各引脚功能及工作原理 1、手动复位输入端<

)当该端输入低电平保持140 ms以上,MAX813

就输出复位信号.该输入端的最小输入脉宽要求可以有效地消除开关的抖动。 2、工作电源端

4、电源故障输入端

>电源正常时,保持高电平,电源电压变低或掉电

时,输出由高电平变为低电平。

6、看门狗信号输入端

7、复位信号输出端

)。正常工作时输出保持高电平,看门狗输

出时,该端输出信号由高电平变为低电平。 芯片管脚图如下:

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4.5 MAX7219芯片介绍

MAX7219是Maxim公司推出的8位LED串行显示驱动器,它采用3线串口传送数据,占用资源少且硬件简单,只需一个外部电阻即可方便地调节LED的亮度;可灵活地选择显示器的个数( 1~8个, 级联可成倍增加>;可进行译码或不译码显示;内含硬件动态扫描控制,可设置低功耗停机方式。 引脚功能和工作原理

MAX7219采用24脚双列直插式封装,其引脚如图3所示。SEGA~SEGG和DP分别为LED七段驱动器线和小数点线,供给显示器源电流;DIG0~DIG7为8位数字驱动线,输出位选信号,从每位LED共阴极吸入电流。

图3 MAX7219 引脚功能

DIN是串行数据输入端。在CLK 的上升沿,一位数据被加载到内部16位移位寄存器中,CLK最高频率可达10MHz,由DIN端移入到内部寄存器中;LOAD用在LOAD的上升沿,16位串行数据被锁存到数据或控制寄存器中,LOAD必须在第16个时钟上升沿的同时或之后、在下一个时钟上升沿之前变高, 否则数据将被丢失。每组数据为16 位二进制数据包。其中D15~D12位不用,D11~D8位为内部5个控制寄存器和8个LED显示数据寄存器的地址,D7~D0位为5个

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控制寄存器和8个LED数码管待显示的数据,因为控制寄存器与显示数据寄存器独立编址,所以可以通过程序对每个寄存器进行操作。MAX7219内部有14个可寻址的控制字寄存器。

MAX7219是八位串行共阴LED数码管动态扫描驱动电路,其峰值段电流可达40mA,最高串行扫描速率为10MHz,典型扫描速率为1300Hz,仅使用单片机3个I/O口,即可完成对八位LED数码管的显示控制和驱动, 线路非常简单,控制方便,外围电路仅需一个电阻设定峰值段电流,同时可以通过软件设定其显示亮度;还可以通过级联,完成对多于八位的数码管的控制显示。值得一提的是,当工作于关闭方式时,不仅单片机仍可对其传送数据和修改控制方式,而且芯片耗电仅为150uA。

4.6 1602液晶显示屏介绍

工业字符型液晶,能够同时显示16x02即32个字符。<16列2行) 注:为了表示的方便 ,后文皆以1表示高电平,0表示第电平。

1.管脚功能

1602采用标准的16脚接口,其中:

第1脚:VSS为电源地第2脚:VDD接5V电源正极第3脚:V0为液晶显示器对比度调整端,接正电源时对比度最弱,接地电源时对比度最高<对比度过高时会产生“鬼影”,使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度)。第4脚:RS为寄存器选择,高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。 第5脚:RW为读写信号线,高电平(1>时进行读操作,低电平(0>时进行写操作。

第6脚:E(或EN>端为使能(enable>端。第7~14脚:D0~D7为8位双向数据端。第15~16脚:空脚或背灯电源。15脚背光正极,16脚背光负极。 2.字符集

1602液晶模块内部的字符发生存储器已经存储了160个不同的点阵字符图形,这些字符有:阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等,每一个字符都有一个固定的代码,比如大写的英文字母“A”的代码

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