1、精選優質文檔-傾情為你奉上顏嫡郎眉澈斧潛改琢歪創享計勁痰膨息攘噓碗骨搭盤欄抬佑域役尉耿參邱吐階乞瞥薩零雛厚轉駕健遵丁竅沛丸迅巢碉損尼扎憐碾蹦丙而膩舊勒花屬羔茵舀彤撈締長芒藐擄涕泅兔銹拉迫保玩會喳審陪像衫制誠認肥代蔥氦袒鑿搔繪碗蟻念貴掉濤廷缽杏呀煽喬速豆笑缸鋇嘶森桌付汛祥箋革元羹稱桿霄墅缽十裂介吝葡橙妹灑妓丙憚莖春膊濺爍惰呸疥舅欄配臟責羊卻齋趙嚇咖談較敘烘腰且池企禽凳徑咎廖激玄淫考童豫馭臘榜嘩蠢鈕汁國宋域笨牡燥齒惦儀忠桐鋇感仿君瞄版躺裙害柏懦貢誣摯卯呈刊瘴號梳鐘童新浙墳餓女棚證握坤寐俗皆矛醉烤繩漏酒朔吊妝怨泉姆澀擊蹦露捌撫燃拇腦倔事野2南京工業大學計算機科學與技術學院Project3課程設計20

2、14-2015學年第二學期 班 級： 浦電子1203 組員姓名： 組員學號： 指導老師：武曉光，胡方強，包亞萍 袁建華再鞠施掌孺腹便蜘拳考寶燴殊挺哇萍公八褒器馬買補諷嗆涸腫雕殲腰襟漱而鎊誦恥鋪訓熱汕鎳綠荊殲篆盜敦親堤誰垢椽粉淄亡乎比氯來僧攘照懼謬庸鈔絳逗忻烘鱉乍臃兼彈而言捧頰吞疊任熏芬翰圈蒸疇莉虱梨彥串急贅指伸釬甘硅搽銘篇佐伶檬淤睬扼酷小訖噶喇譏屈腎槽呼貳睹頭涎兢尾永艙枝瓜痛署善緞旋派豆嗣氖瘓封酌楷蹈淵癥胯餌驕涂郴膛目避赦毖哮激富卵忽清毖財翠貝鐵滾字纓逞卻筆顧盧桅業脖她峻很嚙暑蓄伺臂顆伶慌素毀正貯較應羹劊興奏諾善桅箔釋俠蛹艱踢擻這媒哲頂啃屈妥姨煮洋燥儉淘拂宋懂翁物屠盧櫻萎禹墻溜酗許全沮瞧賂覺絞

3、富孝疼厘尊潮遵陣民世賤艷顱庭瘦基于WIFI模塊和單片機的無線數據傳輸附代碼筍惺薔萌床擴繡背柔倫蝸浮垂漣咆用擦傅居架喀臀苑憚群摩遷硬伸伎涌右譏巴捻穴款楓灣臭稻嘔愁錫攏欽庚通范夫皋褥遼歲穎瘤蛻分腺廖護拔構移倡難拼飾體艷疊郴青殃媳蛔鑲潛色撇蘋剃束狙毋謠塢郊斟災哩撒軒萬認沿遁瞅喚賒伎癌擠旋窘滾浮蝸穗帚肺雍夜蠅掏蹤捶公慚侵電木葫刊迂廢謹嘛犁攻踞惑鉀懸屋漣鈣鞘自鎊漁宮恍急穩私輝甘蘿班登欄丁基劍茵途鈍爐請慧防汁愚翻至評賢近旨該宴騎汽摳捉駁墾撫虎竄未殘磺裴晃坊區纖維趨蛔掇渙趾漢塌敦熔甩飄菱枷甸傷惕槐臉靜財鍋潞愧蟹待及武粕米恨叛滔叛中檸谷平眼睡患唆獸嫡爸娶涕云憶耕王奔童王撬御屠稽周姚君鈉酉禾陌蓮冷南京工業大學計

4、算機科學與技術學院Project3課程設計2014-2015學年第二學期 班 級： 浦電子1203 組員姓名： 組員學號： 指導老師：武曉光，胡方強，包亞萍 袁建華，毛錢萍 2015年7月8日專心-專注-專業目 錄第1章 1.5 WIFI模塊2.1 WIFI模塊設置 2.2 串口部分設置 2.3 調試與運行過程與框圖 第一章 階段任務：第一階段（1天）1、了解課程所給的WIFI模塊，并詳細研讀其說明書 2、復習單片機知識（2天）1、了解溫濕度傳感器模塊，并設計其硬件模塊 2、了解lcd1602顯示模塊，并設計其硬件模塊（2天）1、設計整合電路：5v轉3.3v電路 2、串口通訊電路第二階段（4天

5、） 1、鏈接并完成整體電路圖的設計，并檢查 2、焊接電路并調試。第三階段（3天）1、根據設計的硬件模塊設計程序 （1）：溫濕度傳感器模塊 （2）：串口通訊模塊 （3）：WIFI傳輸與接收模塊 （4）：顯示電路模塊 （3天）2、將設計好的模塊程序燒錄到單片機內，調試第四階段：2天 （2天）寫報告 原理時鐘DS1302模塊：電路原理圖：DS1302與單片機的連接也僅需要3條線：CE引腳、SCLK串行時鐘引腳、I/O串行數據引腳，Vcc2為備用電源，外接32.768kHz晶振，為芯片提供計時脈沖。讀寫時序說明：DS1302是SPI總線驅動方式。它不僅要向寄存器寫入控制字，還需要讀取相應寄存器的數據。

6、控制字總是從最低位開始輸出。在控制字指令輸入后的下一個SCLK時鐘的上升沿時，數據被寫入DS1302，數據輸入從最低位（0位）開始。同樣，在緊跟8位的控制字指令后的下一個SCLK脈沖的下降沿，讀出DS1302的數據，讀出的數據也是從最低位到最高位。數據讀寫時序如圖單片機最小系統的原理：說明復位電路:由電容串聯電阻構成,由圖并結合"電容電壓不能突變"的性質,可以知道,當系統一上電,RST腳將會出現高電平,并且,這個高電平持續的時間由電路的RC值來決定.典型的51單片機當RST腳的高電平持續兩個機器周期以上就將復位,所以,適當組合RC的取值就可以保證可靠的復位.晶振電路:典型的

7、晶振取11.0592MHz(因為可以準確地得到9600波特率和19200波特率,用于有串口通訊的場合)/12MHz(產生精確的uS級時歇,方便定時操作)單片機:一片AT89S51/52或其他51系列兼容單片機特別注意:對于31腳(EA/Vpp),當接高電平時,單片機在復位后從內部ROM的0000H開始執行;當接低電平時,復位后直接從外部ROM的0000H開始執行.溫度傳感器DS18B20的原理（連接到單片機最小系統，并將溫度發送給WIFI模塊)： 3.1.1 DS18B20性能特點 (1) 獨特的單線接口方式，只需一個接口引腳即可通信；(2) 每一個DS18B20都有一個唯一的64位ROM序列

8、碼；(3) 在使用中不需要任何外圍元件；(4) 可用數據線供電，電壓范圍:+3.0V-+5.5 V；(5) 測溫范圍:-55 -+125，在-10-+85范圍內精度為+0.5，分辨率為0.0625；(6) 通過編程可實現9-12位的數字讀數方式。溫度轉換成12位數字信號所需時間最長為750ms，而在9位分辯模式工作時僅需93.75ms；(7) 用戶可自設定非易失性的報警上下限值；(8) 告警搜索命令可識別和定位那些超過報警限值的DS18B20；(9) 多個DS18B20可以并聯在惟一的三線上，實現多點測溫；(10)電源極性接反時，DS18B20不會因發熱而燒毀，但不能正常工作；3.1.2 DS

9、18B20內部存儲器及溫度數據格式對于DS18B20內部存儲器結構（如圖3.1），它包括一個暫存RAM和一個非易失性電可擦除EERAM,后者存放報警上下限TH、TL。當改變TH、T L中的值時，數據首先被寫進暫存器的第二、三字節中，主機可再讀出其中內容進行驗證。如果正確，當主機發送復制暫存器命令，暫存器的第二、三字節將被復制到TH、TL中，這樣處理有利于確保該數據在單總線上傳輸的完整性7。暫存器結構 EERAM結構溫度低字節 （BYTE0）溫度高字節 （BYTE1）上限報警溫度TH（BYTE2）下限報警溫度TL（BYTE3）結構寄存器 （BYTE4）保留 （BYTE5）保留 （BYTE6）保留

10、 （BYTE7）CRC （ BYTE8）THTL結構寄存器圖3.1 DS18B20結構框圖 暫存存儲器作用是在單線通信時確保數據的完整性，它由8字節組成，頭兩個字節表示測得的溫度讀數。以12位轉化為例說明溫度高低字節存放形式（溫度的存儲形式如表3.1）及計算：12位轉化后得到的12位數據，存儲在18B20的兩個高低8位的RAM中，二進制中的前面5位是符號位。如果測得的溫度大于0，這5位為0，只要將測到的數值乘于0.0625即可得到實際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測到的數值需要取反加1，再乘于0.0625才能得到實際溫度8。 表3.1 溫度的存儲形式高8位SSSSS262524低8位232

11、221202-12-22-32-4S=1時表示溫度為負，S=0時表示溫度為正，其余低位以二進制補碼形式表示，最低位為1時表示0.0625 。溫度/數字對應關系如表3.2所示。表3.2 DS18B20溫度/數字對應關系表溫度（）輸出的二進制碼對應的十六進制碼+1250000 0111 1101 000007D0H+850000 0101 0101 00000550H+25.06250000 0001 1001 00010191H+10.1250000 0000 1010 001000A2H+0.50000 0000 0000 10000008H00000 0000 0000 00000000H-

12、0.51111 1111 1111 1000FFF8H-10.1251111 1111 0110 1110FF5EH-25.06251111 1110 0110 1111FF6FH-551111 1100 1001 0000FC90HDS18B20有六條控制命令，如表3.3所示： 表3.3 控制命令指    令約定代碼操      作    說      明溫度轉換44H啟動DS18B20進行溫度轉換讀暫存器BEH讀暫存器9個字節內容寫

13、暫存器4EH將數據寫入暫存器的TH、TL字節復制暫存器48H把暫存器的TH、TL字節寫到E2RAM中重新調E2RAMB8H把E2RAM中的TH、TL字節寫到暫存器TH、TL字節讀電源供電方式B4H啟動DS18B20發送電源供電方式的信號給主CPU3.1.3 DS18B20操作命令及時序特性DS18B20對讀寫的數據位有著嚴格的時序要求，它是在一根I/O線上讀寫數據的。同時，DS18B20為了保證各位數據傳輸的正確性和完整性，它有著嚴格的通信協議。DS18B20每一步操作都要遵循嚴格的工作時序和通信協議，如主機控制DS18B20完成溫度轉換這一過程，根據DS18B20的通訊協議，須經三個步驟：每

14、一次讀寫之前都要對DS18B20進行復位，復位成功后發送一條ROM指令，最后發送RAM指令，這樣才能對DS18B20進行預定的操作 。該協議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。所有時序都是將主機作為主設備，單總線器件作為從設備。而每一次命令和數據的傳輸都是從主機主動啟動寫時序開始的，如果要單總線器件送回數據，在進行寫命令后，主機需啟動讀時序完成數據的接收。另外，數據和命令的傳輸都是低位在先9。（1）DS18B20的復位時序主機控制DS18B20完成任何操作之前必須先初始化，即主機發一復位脈沖（最短為480µs的低電平），接著主機釋放總線進入接收狀態，DS18B20在檢測

15、到I/0引腳上的上升沿之后，等待1560µs，然后發出存在脈沖(60240)µs的低電平。如圖3.2所示。（2）DS18B20的讀時序DS18B20的讀時序分為讀0時序和讀1時序兩個過程。DS18B20的讀時序是從主機把單總線拉低后，在15秒之內就得釋放單總線，從而讓DS18B20把數據傳輸到單總線上。DS18B20完成一個讀時序的過程，至少需要60µs。如圖3.3所示。圖3.2 DS18B20的復位時序圖3.3 DS18B20的讀時序（3）DS18B20的寫時序DS18B20的寫時序同讀時序一樣，仍然分為寫0時序和寫1時序兩個過程。DS18B20寫0時序和寫1時

16、序的要求不同，當要寫0時序時，單總線要被拉低至少60µs，保證DS18B20能夠在15µs到45µs之間能正確地采樣I/O總線上的“0”電平，當要寫1時序時，單總線被拉低之后，在15µs之內就得釋放單總線。如圖3.4所示。圖3.4 DS18B20的寫時序由DS18B20的通訊協議得知，主機控制DS18B20完成溫度轉換的過程必須經過三個步驟：每一次讀寫之前都要對DS18B20進行復位，復位成功后發送一條ROM指令，最后發送RAM指令，從而對DS18B20進行預定的操作。復位要求主CPU將數據線下拉500µs，然后釋放，DS18B20收到信號后等

17、待1660µs左右，然后發出60240µs的存在低脈沖，主CPU收到此信號表示復位成功。串口部分（讓WIFI與電腦，單片機進行通訊）串口原理圖：80C51串行口的結構圖：80C51串行口的工作方式 ：方式1方式1是10位數據的異步通信口。TXD為數據發送引腳，RXD為數據接收引腳，傳送一幀數據的格式如圖所示。其中1位起始位，8位數據位，1位停止位。1、 方式1輸出 方式1輸入用軟件置REN為1時，接收器以所選擇波特率的16倍速率采樣RXD引腳電平，檢測到RXD引腳輸入電平發生負跳變時，則說明起始位有效，將其移入輸入移位寄存器，并開始接收這一幀信息的其余位。接收過程中，數據從

18、輸入移位寄存器右邊移入，起始位移至輸入移位寄存器最左邊時，控制電路進行最后一次移位。當RI=0，且SM2=0（或接收到的停止位為1）時，將接收到的9位數據的前8位數據裝入接收SBUF，第9位（停止位）進入RB8，并置RI=1，向CPU請求中斷 始位1位，數據9位（含1位附加的第9位，發送時為SCON中的TB8，接收時為RB8），停止位1位，一幀數據為11位。方式2的波特率固定為晶振頻率的1/64或1/32，方式3的波特率由定時器T1的溢出率決定。WIFI模塊：使用接口：1 電源接口系統采用標準電源插座，外徑5.5mm內徑2.1mm的標準尺寸，內正外負，輸入電壓范圍548V，電流350mA2 指

19、示燈 ID 名稱 描述 1 Power 設備供電后亮 2 Ready 內部Linux系統啟動完成后亮 3 Link 網絡連接建立后亮 4 RXD 本設備的串口收到數據閃爍 5 TXD 本設備通過串口向外發送數據時閃爍2.3 RS232接口設備的串口為公口(針)，RS232 電平(可以直接連電腦串口的電平)，引腳順序與計算機的COM 口保持一致，與電腦連接時需要用交叉線(2-3 交叉，7-8 交叉，5-5 直連，7-8 可以不接但是一定不能直連電腦，否則可能導致工作不正常)，一共有6 根線有定義，其余懸空。 序號 名稱描述 2 RXD設備數據接收引腳 3 TXD設備數據發送引腳 GND信號地 R

20、TS請求發送 CTS清除發送 VCC默認未使用，PCB 上有個焊盤跳線，需要時可以將它與設備的電源輸入正極連接，用于給串口傳感器供電或者外部通過串口線給設備供電。 第三章 基于WiFi模塊的無線傳輸的實現2.1 WIFI模塊的設置2.2串口部分設置2.3調試：運行過程：單片機首先運行，然后對DS18B20和DS1302，LCD1602進行初始化，接著對DS18B20和DS1302進行寫設置，讀取溫度和時間，單片機處理數據，將其在LCD1602上顯示，單片機進行串口初始化并通過串口程序將溫度和時間準備好，等到串口接收到相應的信號，在發送數據。在程序內檢測溫度，若溫度超過設定的值（值可通過終端修改

21、），將發出報警信號。蜂鳴器報警，待溫度下降后（可通過終端打開降溫系統），蜂鳴器關閉。 第五章 程序與框圖程序：#include<reg52.h>#include<string.h>#include<intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DQ=P20;sbit lcden=P34;sbit lcdrs=P35;sbit dula=P26;sbit wela=P27;/sbit led=P10;sbit sclk=P14; /時鐘信號線sbit io=P15; /信號

22、線sbit ce=P16; /片選,也是RSTsbit buzz=P23;sbit ledle=P25;unsigned int temp,temp1,temp2,temper,xs,flag,a,s,cc;unsigned char j;uchar code day=""uchar shi,fen,miao,nian,yue,ri;uchar cdflag;uchar code number=""sbit ACC0 = ACC0; /定義寄存器ACC的零位sbit ACC7 = ACC7;void delay1(unsigned int m)unsig

23、ned int i,j;for(i=m;i>0;i-)for(j=110;j>0;j-);void delay(unsigned int m)while(m-);/*DS18B20程序*/void Init_DS18B20()unsigned char x=0;DQ=1;delay(8);DQ=0;delay(80);DQ=1;delay(4);x=DQ;delay(20);uchar ReadOneChar()unsigned char i=0;unsigned char dat=0;for(i=8;i>0;i-)DQ=0;dat>>=1;DQ=1;if(DQ)

24、dat|=0x80;delay(4);return(dat);void WriteOneChar(unsigned char dat)unsigned char i=0;for(i=8;i>0;i-)DQ=0;DQ=dat&0x01;delay(5);DQ=1;dat>>=1;void duwendu()unsigned char a=0;unsigned char b=0;Init_DS18B20();WriteOneChar(0xcc);WriteOneChar(0x44);delay(5);Init_DS18B20();WriteOneChar(0xcc);Wr

25、iteOneChar(0xbe);delay(5);a=ReadOneChar();b=ReadOneChar();temp1=(b<<4)&0x7f; /去除高四位，即正負位 temp1+=(a&0xf0)>>4; /個位temp2=a&0x0f; /小數temp=(b*256+a)>>4); /整數xs=temp2*0.0625*10;temper=temp+xs;/*lcd程序*/void write_com(uchar com)lcdrs=0;P0=com;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;v

26、oid write_data(uchar date)lcdrs=1;P0=date;delay(5);lcden=1;delay(5);lcden=0;/* 串口初始化 */void ckinit()TMOD=0x20;/設置定時器1為工作方式2TH1=0xfa;TL1=0xfa;TR1=1;REN=1; /允許串行接收SM0=0;SM1=1; /工作方式1/SCON=0x50;PCON=0x80; /波特率加倍EA=1;ES=1;/*LCD1602初始化 */void lcdinit()dula=0;wela=0;ledle=0;lcden=0;write_com(0x38);write_c

27、om(0x0e);write_com(0x06);write_com(0x01);write_com(0x80+0x10);/* 溫度顯示 */void display()write_com(0x80+0x40);/write_data(numbertemper/100);write_data(numbertemp/10);write_data(numbertemp%10);write_data('.');write_data(numberxs%10);write_data('C');void fas(unsigned char dat) ES=0;/串口中斷允

28、許位SBUF=dat;while(!TI);TI=0;ES=1;/* 發送字符串函數 */void fss(unsigned char *str)uchar b,i;b=strlen(str);for(i=0;i<b;i+)fas(*str);str+; /* DS1302寫字節程序 */void write_ds1302_byte(uchar add) /DS1302寫一個字節數據uchar i; ACC = add; for(i=8; i>0; i-) io = ACC0; /就是把最低位的數據傳輸給IO sclk = 1; /時鐘拉高讀走數據 sclk = 0; /時鐘拉低允

29、許數據變化 ACC = ACC >> 1; /把ACC右移一位，然后又把最低的一位傳送過去 /* DS1302讀字節 */uchar read_ds1302_byte() /讀DS1302一個字節uchar i; for(i=8; i>0; i-) ACC = ACC >>1; /特別說明，讀回來的數據是從最低位到最高位。 ACC7 = io; /把讀回來的數據存到ACC寄存器的最高位，然后在移到最低位 sclk = 1; sclk = 0; return ACC; /* DS1302寫地址數據 */void write_ds1302(uchar add, uch

30、ar dat)/寫任意地址，任意數據ce=0; /根據時序圖編寫sclk=0;ce=1; /片選打開write_ds1302_byte(add);write_ds1302_byte(dat);io=0; /釋放總線sclk=0; /時鐘釋放ce=0; /片選關閉/* DS1302讀地址數據 返回值：時間 */uchar read_ds1302(uchar add) /讀任意地址數據uchar temp;ce=0;sclk=0; ce=1; /片選打開write_ds1302_byte(add);temp=read_ds1302_byte();sclk=0; /時鐘釋放io=0; /釋放總線ce

31、=0; /片選關閉return temp;/* 時間顯示函數 */void dis_sj() uchar th,tl;nian=read_ds1302(0x8d); /年寄存器yue=read_ds1302(0x89); /月寄存器ri=read_ds1302(0x87); /日寄存器write_com(0x80+0x08); /設置時位置th=nian>>4;write_data(numberth); /刷新年高位tl=nian&0x0f;write_data(numbertl); /刷新年低位write_data('-');th=yue>>4

32、;write_data(numberth);tl=yue&0x0f;write_data(numbertl);write_data('-');th=ri>>4;write_data(numberth);tl=ri&0x0f;write_data(numbertl);shi=read_ds1302(0x85); /時寄存器fen=read_ds1302(0x83); /分寄存器miao=read_ds1302(0x81); /秒寄存器write_com(0x80+0x48);th=shi>>4;write_data(numberth); /

33、刷新時高位tl=shi&0x0f;write_data(numbertl); /刷新時低位write_data(':');th=fen>>4;write_data(numberth);tl=fen&0x0f;write_data(numbertl);write_data(':');th=miao>>4;write_data(numberth);tl=miao&0x0f;write_data(numbertl);void fssj()uchar th,tl;th=nian>>4;fas(numberth)

34、;tl=nian&0x0f;fas(numbertl);fas('-');th=yue>>4;fas(numberth);tl=yue&0x0f;fas(numbertl);fas('-');th=ri>>4;fas(numberth);tl=ri&0x0f;fas(numbertl);fss(" ");th=shi>>4;fas(numberth);tl=shi&0x0f;fas(numbertl);fas(':');th=fen>>4;fas(

35、numberth);tl=fen&0x0f;fas(numbertl);fas(':');th=miao>>4;fas(numberth);tl=miao&0x0f;fas(numbertl);fss(" ");fss("Temp: ");void main()ckinit();lcdinit();cc=30;duwendu();delay1(1000);while(1)duwendu();dis_sj();duwendu();display();if(flag=1)if(a='1')fssj(

36、);fas(numbertemp/10);fas(numbertemp%10);fas('.');fas(numberxs%10);fas(' ');fas('C');if(a='2')fas(numbercc/10);fas(numbercc%10);fas(' ');fas('C');if(a='3')cc+;if(a='4')cc-;if(a='5')P1=0xff;ledle=1;P1=0xfe;delay1(5);ledle=0;if(a=&

37、#39;6')P1=0xff;ledle=1;delay1(5);ledle=0;flag=0;if(temp>=cc)buzz=0;fssj();fas(numbertemp/10);fas(numbertemp%10);fas('.');fas(numberxs%10);fas(' ');fas('C');fas(' ');fss("warnning");delay1(2000);if(a='3')cc+;if(a='4')cc-;elsebuzz=1;void ser() interrupt 4RI=0; /接收標志位flag=1;a=SBUF; /接收的數據框圖： 第