NRF24L01無線溫度監控系統單片機源碼

ID:430168 · 發表于 2018-11-20 20:35

在當今的工農業生產中，需要進行溫濕度采集的場合越來越多，準確方便地測量溫度變得至關重要。傳統的有線測溫方式存在著布線復雜，線路容易老化，線路故障難以排查，設備重新布局要重新布線等問題。特別是在有線網絡不通暢或由于現場環境因素的限制而不便架設線路的情況下，給溫濕度的數據采集帶來了很大的麻煩。要想監測到實時的溫濕度數據，就必須采用無線傳輸的方式對數據進行采集、發送、接收并對無線采集來的數據通過上位機進行處理，以控制并監測設備的運行情況，減少不必要的線路設備開支。

　　溫濕度采集電路設計

　　DHT11是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器。該傳感器應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，具有極高的可靠性與卓越的長期穩定性。圖2所示為其溫度采集電路。DHT11傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC 測溫元件，可與高性能8位單片機相連接。校準系數以程序的形式儲存在OTP 內存中，傳感器內部在檢測信號的過程中可調用這些校準系數。單線制串行接口可使系統集成變得簡易而快捷，而且信號傳輸距離可達20m 以上。當連接線長度短于20m 時，應使用5kΩ上拉電阻，大于20m 時，應根據情況使用合適的上拉電阻。

單片機源程序如下:

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned char uint;
//****************************************NRF24L01端口定義***************************************
sbit MISO =P1^5;
sbit MOSI =P1^4;
sbit SCK =P1^3;
sbit CE =P1^1;
sbit CSN =P1^2;
sbit IRQ =P3^3;
//************************************按鍵***************************************************
sbit KEY1=P3^6;
sbit KEY2=P3^7;
//************************************數碼管位選*********************************************
sbit led3=P2^4;
sbit led2=P2^5;
sbit led1=P2^6;
sbit led0=P2^7;
//************************************蜂明器***************************************************
sbit BELL=P2^0;
//***********************************數碼管0-9編碼*******************************************
uchar seg[10]={0x03,/*0*/
0x9F,/*1*/
0x25,/*2*/
0x0D,/*3*/
0x99,/*4*/
0x49,/*5*/
0x41,/*6*/
0x1F,/*7*/
0x01,/*8*/
0x09,/*9*/}; //0~~9段碼
uchar seg1[10]={0x40,0x4F,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10}; //0~~9段碼
char temp[6];
uchar RxBuf[20]={0};
//*********************************************NRF24L01*************************************
#define TX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints TX address width
#define RX_ADR_WIDTH 5 // 5 uints RX address width
#define TX_PLOAD_WIDTH 20 // 20 uints TX payload
#define RX_PLOAD_WIDTH 20 // 20 uints TX payload
uint const TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //本地地址
uint const RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]= {0x34,0x43,0x10,0x10,0x01}; //接收地址
//***************************************NRF24L01寄存器指令*******************************************************
#define READ_REG 0x00 // 讀寄存器指令
#define WRITE_REG 0x20 // 寫寄存器指令
#define RD_RX_PLOAD 0x61 // 讀取接收數據指令
#define WR_TX_PLOAD 0xA0 // 寫待發數據指令
#define FLUSH_TX 0xE1 // 沖洗發送 FIFO指令
#define FLUSH_RX 0xE2 // 沖洗接收 FIFO指令
#define REUSE_TX_PL 0xE3 // 定義重復裝載數據指令
#define NOP 0xFF // 保留
//*************************************SPI(nRF24L01)寄存器地址****************************************************
#define CONFIG 0x00 // 配置收發狀態，CRC校驗模式以及收發狀態響應方式
#define EN_AA 0x01 // 自動應答功能設置
#define EN_RXADDR 0x02 // 可用信道設置
#define SETUP_AW 0x03 // 收發地址寬度設置
#define SETUP_RETR 0x04 // 自動重發功能設置
#define RF_CH 0x05 // 工作頻率設置
#define RF_SETUP 0x06 // 發射速率、功耗功能設置
#define STATUS 0x07 // 狀態寄存器
#define OBSERVE_TX 0x08 // 發送監測功能
#define CD 0x09 // 地址檢測
#define RX_ADDR_P0 0x0A // 頻道0接收數據地址
#define RX_ADDR_P1 0x0B // 頻道1接收數據地址
#define RX_ADDR_P2 0x0C // 頻道2接收數據地址
#define RX_ADDR_P3 0x0D // 頻道3接收數據地址
#define RX_ADDR_P4 0x0E // 頻道4接收數據地址
#define RX_ADDR_P5 0x0F // 頻道5接收數據地址
#define TX_ADDR 0x10 // 發送地址寄存器
#define RX_PW_P0 0x11 // 接收頻道0接收數據長度
#define RX_PW_P1 0x12 // 接收頻道0接收數據長度
#define RX_PW_P2 0x13 // 接收頻道0接收數據長度
#define RX_PW_P3 0x14 // 接收頻道0接收數據長度
#define RX_PW_P4 0x15 // 接收頻道0接收數據長度
#define RX_PW_P5 0x16 // 接收頻道0接收數據長度
#define FIFO_STATUS 0x17 // FIFO棧入棧出狀態寄存器設置
//**************************************************************************************
void Delay(unsigned int s);
void inerDelay_us(unsigned char n);
void init_NRF24L01(void);
uint SPI_RW(uint uchar);
uchar SPI_Read(uchar reg);
void SetRX_Mode(void);
uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value);
uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);
uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars);
unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf);
void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf);
//*****************************************長延時*****************************************
void Delay(unsigned int s)
{
unsigned int i;
for(i=0; i<s; i++);
for(i=0; i<s; i++);
}
//******************************************************************************************
uint bdata sta; //狀態標志
sbit RX_DR =sta^6;
sbit TX_DS =sta^5;
sbit MAX_RT =sta^4;
/******************************************************************************************
/*延時函數
/******************************************************************************************/
void inerDelay_us(unsigned char n)
{
for(;n>0;n--)
_nop_();
}
//****************************************************************************************
/*NRF24L01初始化
//***************************************************************************************/
void init_NRF24L01(void)
{
inerDelay_us(100);
CE=0; // chip enable
CSN=1; // Spi disable
SCK=0; // Spi clock line init high
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 寫本地地址
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH); // 寫接收端地址
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01); // 頻道0自動 ACK應答允許
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01); // 允許接收地址只有頻道0，如果需要多頻道，可以參考Page21
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 0); // 設置信道工作為2.4GHZ，收發必須一致
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH); //設置接收數據長度，本次設置為32紙?
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07); //設置發射速率為1MHZ，發射功率為最大值0dB
}
/****************************************************************************************************
/*函數：uint SPI_RW(uint uchar)
/*功能：NRF24L01的SPI寫時序
/*詳細請參考Page19
/****************************************************************************************************/
uint SPI_RW(uint uchar)
{
uint bit_ctr;
for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++) // output 8-bit
{
MOSI = (uchar & 0x80); // output 'uchar', MSB to MOSI
uchar = (uchar << 1); // shift next bit into MSB..
SCK = 1; // Set SCK high..
uchar |= MISO; // capture current MISO bit
SCK = 0; // ..then set SCK low again
}
return(uchar); // return read uchar
}
/****************************************************************************************************
/*函數：uchar SPI_Read(uchar reg)
/*功能：NRF24L01的SPI時序
/*詳細請參考Page19
/****************************************************************************************************/
uchar SPI_Read(uchar reg)
{
uchar reg_val;
CSN = 0; // CSN low, initialize SPI communication...
SPI_RW(reg); // Select register to read from..
reg_val = SPI_RW(0); // ..then read registervalue
CSN = 1; // CSN high, terminate SPI communication
return(reg_val); // return register value
}
/****************************************************************************************************/
/*功能：NRF24L01讀寫寄存器函數
/****************************************************************************************************/
uint SPI_RW_Reg(uchar reg, uchar value)
{
uint status;
CSN = 0; // CSN low, init SPI transaction
status = SPI_RW(reg); // select register
SPI_RW(value); // ..and write value to it..
CSN = 1; // CSN high again
return(status); // return nRF24L01 status uchar
}
/****************************************************************************************************/
/*函數：uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
/*功能: 用于讀數據，reg：為寄存器地址，pBuf：為待讀出數據地址，uchars：讀出數據的個數
/****************************************************************************************************/
uint SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
{
uint status,uchar_ctr;
CSN = 0; // Set CSN low, init SPI tranaction
status = SPI_RW(reg); // Select register to write to and read status uchar
for(uchar_ctr=0;uchar_ctr<uchars;uchar_ctr++)
pBuf[uchar_ctr] = SPI_RW(0); //
CSN = 1;
return(status); // return nRF24L01 status uchar
}
/*********************************************************************************************************
/*函數：uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
/*功能: 用于寫數據：為寄存器地址，pBuf：為待寫入數據地址，uchars：寫入數據的個數
/*********************************************************************************************************/
uint SPI_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars)
{
uint status,uchar_ctr;
CSN = 0; //SPI使能
status = SPI_RW(reg);
for(uchar_ctr=0; uchar_ctr<uchars; uchar_ctr++) //
SPI_RW(*pBuf++);
CSN = 1; //關閉SPI
return(status); //
}
/****************************************************************************************************/
/*函數：void SetRX_Mode(void)
/*功能：數據接收配置
/****************************************************************************************************/
void SetRX_Mode(void)
{
CE=0;
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f); // IRQ收發完成中斷響應，16位CRC ，主接收
CE = 1;
inerDelay_us(130);
}
/******************************************************************************************************/
/*函數：unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)
/*功能：數據讀取后放如rx_buf接收緩沖區中
/******************************************************************************************************/
unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)
{
unsigned char revale=0;
sta=SPI_Read(STATUS); // 讀取狀態寄存其來判斷數據接收狀況
if(RX_DR) // 判斷是否接收到數據
{
CE = 0;
SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,TX_PLOAD_WIDTH);// read receive payload from RX_FIFO buffer
revale =1; //讀取數據完成標志
}
SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,sta); //接收到數據后RX_DR,TX_DS,MAX_PT都置高為1，通過寫1來其清除中斷標志
return revale;
}
/***********************************************************************************************************
/*函數：void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)
/*功能：發送 tx_buf中數據
/**********************************************************************************************************/
void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf)
{
CE=0; //StandBy I模式
SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH); // 裝載接收端地址
SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, tx_buf, TX_PLOAD_WIDTH); // 裝載數據
SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e); // IRQ收發完成中斷響應，16位CRC，主發送
CE=1; //置高CE，激發數據發送
inerDelay_us(10);
}
//***********************************************串口初始化***********************************************
void StartUART( void )
{
SCON = 0x50;
TMOD = 0x20;
TH1 = 0xFA;
TL1 = 0xFA; //波特率4800
PCON = 0x00;
TR1 = 1;
}
//***********************************************通過串口向PC發送***********************************************
void R_S_Byte(uchar R_Byte)
{
SBUF = R_Byte;
while( TI == 0 ); //查詢法
TI = 0;
}
//***********************************************數碼動態掃描顯示***********************************************
void disdignit()
{
P0=0xC6; //C
led0=0;
Delay(50);
led0=1;
P0=seg[temp[1]]; //小數位
led1=0;
Delay(50);
led1=1;
P0=seg1[temp[5]]; //十位
led2=0;
Delay(50);
led2=1;
P0=seg[temp[4]]; //個位
led3=0;
Delay(50);
led3=1;
}
//************************************主函數************************************************************
void main(void)
{
uchar i=0;
init_NRF24L01() ; //NRF24L01初始化
StartUART();
Delay(6000);
BELL=1;
while(1)
{
//***********************************************************************************************
SetRX_Mode();
if(nRF24L01_RxPacket(RxBuf))
{
temp[0]=RxBuf[3]; //符號位
temp[2]=((RxBuf[2]<<4)|RxBuf[1]); //整數位
temp[1]=RxBuf[0]; //小數位
temp[4]=RxBuf[2]; //十位
temp[5]=RxBuf[1]; //個位
disdignit(); //數碼管顯示溫度
R_S_Byte('t'); //串口顯示溫度
disdignit(); //數碼管顯示溫度
disdignit(); //數碼管顯示溫度
R_S_Byte(0x30+temp[4]); //串口顯示溫度
R_S_Byte(0x30+temp[5]); //串口顯示溫度
R_S_Byte('.'); //串口顯示溫度
R_S_Byte(0x30+temp[1]); //串口顯示溫度
disdignit(); //數碼管顯示溫度
disdignit(); //數碼管顯示溫度
disdignit(); //數碼管顯示溫度
/* for(i=0;i<3;i++)
{
R_S_Byte(temp[2-i]); //串口顯示溫度
Delay(60);
} */
}
disdignit(); //數碼管顯示溫度
if(temp[2]>=0x30) //大于30度時報警，0x30轉換成10進制為48
{
BELL=0; //打開蜂明器
// Delay(1);
}
else
{
BELL=1; //關閉蜂明器
}
}
}

復制代碼

所有資料51hei提供下載:

21、NRF24L01無線溫度監控系統.zip (2.49 MB, 下載次數: 57)

ID:428614 · 發表于 2019-4-22 14:48

你好答主，請問能請教個問題嗎？

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NRF24L01無線溫度監控系統單片機源碼