USB無線串口轉NRF24L01數傳通信，DS18B20采集溫度，并通過串口助手顯示

ID:808304 · 發表于 2020-11-17 19:16

最近做了一個用USB無線串口模塊，串口轉NRF24L01 數傳通信，通過DS18B20采集外界溫度，并通過傳口助手顯示采集的溫度用到的模塊用到的器材
USB無線串口模塊，串口轉NRF24L01 數傳通信
溫度采集模塊，DS18B20
2塊NRF24L01
51單片機
軟件：串口助手

具體程序如下

#include<reg51.h>
#include<intrins.h>
#define uchar unsigned char
#define uint unsigned int
/********** NRF24L01寄存器操作命令 ***********/
#define READ_REG 0x00 //讀配置寄存器,低5位為寄存器地址
#define WRITE_REG 0x20 //寫配置寄存器,低5位為寄存器地址
#define RD_RX_PLOAD 0x61 //讀RX有效數據,1~32字節
#define WR_TX_PLOAD 0xA0 //寫TX有效數據,1~32字節
#define FLUSH_TX 0xE1 //清除TX FIFO寄存器.發射模式下用
#define FLUSH_RX 0xE2 //清除RX FIFO寄存器.接收模式下用
#define REUSE_TX_PL 0xE3 //重新使用上一包數據,CE為高,數據包被不斷發送.
#define NOP 0xFF //空操作,可以用來讀狀態寄存器
/********** NRF24L01寄存器地址 *************/
#define CONFIG 0x00 //配置寄存器地址
#define EN_AA 0x01 //使能自動應答功能
#define EN_RXADDR 0x02 //接收地址允許
#define SETUP_AW 0x03 //設置地址寬度(所有數據通道)
#define SETUP_RETR 0x04 //建立自動重發
#define RF_CH 0x05 //RF通道
#define RF_SETUP 0x06 //RF寄存器
#define STATUS 0x07 //狀態寄存器
#define OBSERVE_TX 0x08 // 發送檢測寄存器
#define CD 0x09 // 載波檢測寄存器
#define RX_ADDR_P0 0x0A // 數據通道0接收地址
#define RX_ADDR_P1 0x0B // 數據通道1接收地址
#define RX_ADDR_P2 0x0C // 數據通道2接收地址
#define RX_ADDR_P3 0x0D // 數據通道3接收地址
#define RX_ADDR_P4 0x0E // 數據通道4接收地址
#define RX_ADDR_P5 0x0F // 數據通道5接收地址
#define TX_ADDR 0x10 // 發送地址寄存器
#define RX_PW_P0 0x11 // 接收數據通道0有效數據寬度(1~32字節)
#define RX_PW_P1 0x12 // 接收數據通道1有效數據寬度(1~32字節)
#define RX_PW_P2 0x13 // 接收數據通道2有效數據寬度(1~32字節)
#define RX_PW_P3 0x14 // 接收數據通道3有效數據寬度(1~32字節)
#define RX_PW_P4 0x15 // 接收數據通道4有效數據寬度(1~32字節)
#define RX_PW_P5 0x16 // 接收數據通道5有效數據寬度(1~32字節)
#define FIFO_STATUS 0x17 // FIFO狀態寄存器
/*————————————————————————————————————————————————————————————————————*/
/****** STATUS寄存器bit位定義 *******/
#define MAX_TX 0x10 //達到最大發送次數中斷
#define TX_OK 0x20 //TX發送完成中斷
#define RX_OK 0x40 //接收到數據中斷
/*——————————————————————————————————————————————————*/
/********* 24L01發送接收數據寬度定義 ***********/
#define TX_ADR_WIDTH 5 //5字節地址寬度
#define RX_ADR_WIDTH 5 //5字節地址寬度
#define TX_PLOAD_WIDTH 32 //32字節有效數據寬度
#define RX_PLOAD_WIDTH 32 //32字節有效數據寬度
const uchar TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF}; //發送地址
const uchar RX_ADDRESS[RX_ADR_WIDTH]={0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF}; //發送地址
sbit NRF_CE = P0^7;
sbit NRF_CSN = P0^6;
sbit NRF_MISO = P0^3;
sbit NRF_MOSI = P0^4;
sbit NRF_SCK = P0^5;
sbit NRF_IRQ = P0^2;
sbit LED=P1^0;
sbit DQ=P3^7; //ds18b20 與單片機連接口
//sbit S1=P3^0;
//sbit S2=P3^1;
//sbit S3=P3^2;
uchar rece_buf[32];
uchar data disdata[6];// 百、十、個、小數位1、小數位2、小數位3、
uint tvalue; // 溫度值
uchar tflag; // 溫度正負標志
void delay_us(uchar num)
{
uchar i;
for(i=0;i>num;i++)
_nop_();
}
void delay_150us()
{
uint i;
for(i=0;i>150;i++);
}
void delay(uint t)
{
uchar k;
while(t--)
for(k=0;k<200;k++);
}
/***************************************************************/
/*******************************************************************/
uchar SPI_RW(uchar byte)
{
uchar bit_ctr;
for(bit_ctr=0;bit_ctr<8;bit_ctr++) // 輸出8位
{
NRF_MOSI=(byte&0x80); // MSB TO MOSI
byte=(byte<<1); // shift next bit to MSB
NRF_SCK=1;
byte|=NRF_MISO; // capture current MISO bit
NRF_SCK=0;
}
return byte;
}
/*********************************************/
/* 函數功能：給24L01的寄存器寫值（一個字節） */
/* 入口參數：reg 要寫的寄存器地址 */
/* value 給寄存器寫的值 */
/* 出口參數：status 狀態值 */
/*********************************************/
uchar NRF24L01_Write_Reg(uchar reg,uchar value)
{
uchar status;
NRF_CSN=0; //CSN=0;
status = SPI_RW(reg); //發送寄存器地址,并讀取狀態值
SPI_RW(value);
NRF_CSN=1; //CSN=1;
return status;
}
/*************************************************/
/* 函數功能：讀24L01的寄存器值（一個字節） */
/* 入口參數：reg 要讀的寄存器地址 */
/* 出口參數：value 讀出寄存器的值 */
/*************************************************/
uchar NRF24L01_Read_Reg(uchar reg)
{
uchar value;
NRF_CSN=0; //CSN=0;
SPI_RW(reg); //發送寄存器值(位置),并讀取狀態值
value = SPI_RW(NOP);
NRF_CSN=1; //CSN=1;
return value;
}
/*********************************************/
/* 函數功能：讀24L01的寄存器值（多個字節） */
/* 入口參數：reg 寄存器地址 */
/* *pBuf 讀出寄存器值的存放數組 */
/* len 數組字節長度 */
/* 出口參數：status 狀態值 */
/*********************************************/
uchar NRF24L01_Read_Buf(uchar reg,uchar *pBuf,uchar len)
{
uchar status,u8_ctr;
NRF_CSN=0; //CSN=0
status=SPI_RW(reg); //發送寄存器地址,并讀取狀態值
for(u8_ctr=0;u8_ctr<len;u8_ctr++)
pBuf[u8_ctr]=SPI_RW(0XFF); //讀出數據
NRF_CSN=1; //CSN=1
return status; //返回讀到的狀態值
}
/**********************************************/
/* 函數功能：給24L01的寄存器寫值（多個字節） */
/* 入口參數：reg 要寫的寄存器地址 */
/* *pBuf 值的存放數組 */
/* len 數組字節長度 */
/**********************************************/
uchar NRF24L01_Write_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar len)
{
uchar status,u8_ctr;
NRF_CSN=0;
status = SPI_RW(reg); //發送寄存器值(位置),并讀取狀態值
for(u8_ctr=0; u8_ctr<len; u8_ctr++)
SPI_RW(*pBuf++); //寫入數據
NRF_CSN=1;
return status; //返回讀到的狀態值
}
/*********************************************/
/* 函數功能：24L01接收數據 */
/* 入口參數：rxbuf 接收數據數組 */
/* 返回值： 0 成功收到數據 */
/* 1 沒有收到數據 */
/*********************************************/
uchar NRF24L01_RxPacket(uchar *rxbuf)
{
uchar state;
state=NRF24L01_Read_Reg(STATUS); //讀取狀態寄存器的值
NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+STATUS,state); //清除TX_DS或MAX_RT中斷標志
if(state&RX_OK) //接收到數據
{
NRF_CE = 0;
NRF24L01_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rxbuf,RX_PLOAD_WIDTH);//讀取數據
NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff); //清除RX FIFO寄存器
NRF_CE = 1;
delay_150us();
return 0;
}
return 1;//沒收到任何數據
}
/**********************************************/
/* 函數功能：設置24L01為發送模式 */
/* 入口參數：txbuf 發送數據數組 */
/* 返回值； 0x10 達到最大重發次數，發送失敗*/
/* 0x20 成功發送完成 */
/* 0xff 發送失敗 */
/**********************************************/
uchar NRF24L01_TxPacket(uchar *txbuf)
{
uchar state;
NRF_CE=0; //CE拉低，使能24L01配置
NRF24L01_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,txbuf,TX_PLOAD_WIDTH); //寫數據到TX BUF 32個字節
NRF_CE=1; //CE置高，使能發送
while(NRF_IRQ==1); //等待發送完成
state=NRF24L01_Read_Reg(STATUS); //讀取狀態寄存器的值
NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+STATUS,state); //清除TX_DS或MAX_RT中斷標志
if(state&MAX_TX) //達到最大重發次數
{
NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_TX,0xff); //清除TX FIFO寄存器
return MAX_TX;
}
if(state&TX_OK) //發送完成
{
return TX_OK;
}
return 0xff; //發送失敗
}
/********************************************/
/* 函數功能：檢測24L01是否存在 */
/* 返回值； 0 存在 */
/* 1 不存在 */
/********************************************/
uchar NRF24L01_Check(void)
{
uchar check_in_buf[5]={0x11,0x22,0x33,0x44,0x55};
uchar check_out_buf[5]={0x00};
NRF_SCK=0;
NRF_CSN=1;
NRF_CE=0;
NRF24L01_Write_Buf(WRITE_REG+TX_ADDR, check_in_buf, 5);
NRF24L01_Read_Buf(READ_REG+TX_ADDR, check_out_buf, 5);
if((check_out_buf[0] == 0x11)&&\
(check_out_buf[1] == 0x22)&&\
(check_out_buf[2] == 0x33)&&\
(check_out_buf[3] == 0x44)&&\
(check_out_buf[4] == 0x55))return 0;
else return 1;
}
void NRF24L01_RT_Init(void)
{
NRF_CE=0;
NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RX_PW_P0,RX_PLOAD_WIDTH);//選擇通道0的有效數據寬度
NRF24L01_Write_Reg(FLUSH_RX,0xff); //清除RX FIFO寄存器
NRF24L01_Write_Buf(WRITE_REG+TX_ADDR,(uchar*)TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH);//寫TX節點地址
NRF24L01_Write_Buf(WRITE_REG+RX_ADDR_P0,(uchar*)RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH); //設置TX節點地址,主要為了使能ACK
NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+EN_AA,0x01); //使能通道0的自動應答
NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+EN_RXADDR,0x01); //使能通道0的接收地址
NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+SETUP_RETR,0x1a);//設置自動重發間隔時間:500us + 86us;最大自動重發次數:10次
NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RF_CH,0); //設置RF通道為2.400GHz 頻率=2.4+0GHz
NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+RF_SETUP,0x0F); //設置TX發射參數,0db增益,2Mbps,低噪聲增益開啟
NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+CONFIG,0x0f); //配置基本工作模式的參數;PWR_UP,EN_CRC,16BIT_CRC,接收模式,開啟所有中斷
NRF_CE=1; //CE置高，使能發送
}
void SEND_BUF(uchar *buf)
{
NRF_CE=0;
NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+CONFIG,0x0e);
NRF_CE=1;
delay_us(15);
NRF24L01_TxPacket(buf);
NRF_CE=0;
NRF24L01_Write_Reg(WRITE_REG+CONFIG, 0x0f);
NRF_CE=1;
}
/******************************ds18b20 程序 ******************************************************************/
void delay_18b20(uint i) // 延時 1 微秒
{
while(i--);
}
void ds18b20rst() //ds18b20 初始化子函數
// 要求"數據線拉高 - 延時 - 數據線拉低 - 延時大于 480 微妙 -數據線拉高 - 延時等待 "
{
uchar x=0;
DQ = 1; // 信號線 DQ復位
delay_18b20(4); // 延時
DQ = 0; //DQ 拉低
delay_18b20(100); // 精確延時大于 480us
DQ = 1; // 拉高
delay_18b20(40);
}
void ds18b20wr(uchar wdata) /* 寫數據子函數 , 無返回值，含參數 */
{
uchar i=0;
for (i=8; i>0; i--)// 要寫完一個字節，故需要重復 8 次以下操作
{
DQ = 0; // 數據線拉低
DQ = wdata&0x01;//wdata 是一個形參，將其與 0000 0001 進行按位與
// 按從低到高的順序發送數據（一次發送一位 )
delay_18b20(10);
DQ = 1; // 最后將數據線拉高
wdata>>=1; // 將 wdata 右移 1 位
}
}
uchar ds18b20rd() // 讀數據子函數 , 是有返回值 dat
{
uchar i=0;
uchar dat = 0;
for (i=8;i>0;i--)// 要讀完一個字節，故需要重復 8 次以下操作
{
DQ = 0; // 給脈沖信號
dat>>=1;
DQ = 1; // 給脈沖信號
if(DQ)
dat|=0x80;
delay_18b20(10);
}
return(dat); // 返回 dat
}
read_temp() // 讀取溫度值并轉換的子函數，有返回值溫度值 tvalue
{
uchar a,b;
ds18b20rst(); // 調用 ds18b20 初始化子函數
ds18b20wr(0xcc);// 調用寫數據子函數，向 ds18b20 寫命令 0xcc
//ccH 表示跳過 ROM讀序列號，適用于單機工作，直接向 18b20 發送溫度變換命令
ds18b20wr(0x44);// 調用寫數據子函數，向 ds18b20 寫命令 0x44
//44H 表示啟動 ds18b20 溫度轉換 , 結果自行存入 9 字節的 RAM中
ds18b20rst(); // 調用 ds18b20 初始化子函數
ds18b20wr(0xcc);// 同上
ds18b20wr(0xbe);// 調用寫數據子函數，向 ds18b20 寫命令 0xbe
//beH 表示讀取 RAM中 9 字節的溫度數據
a=ds18b20rd(); // 調用讀數據子函數，并將所得數據給 a
b=ds18b20rd(); //
tvalue=b; // 把 b 的值給 tvalue
tvalue<<=8; //tvalue 左移 8 位
tvalue=tvalue|a;//tvalue 與 a 進行按位或
if(tvalue<0x0fff)//
tflag=0; // 前五位為 0 時，讀取的溫度為正，標志位為 0，此時只要
// 將測得數值乘以 0.0625 即可得到實際溫度
else // 前五位為 1 時，讀取的溫度為負，標志位為 1，此時需要
{ // 將測得數值取反后再加 1，再乘以 0.0625 即可得到實際溫度
tvalue=~tvalue+1;
tflag=1; // 此時表示負溫度
}
tvalue=tvalue*(0.625);// 溫度值擴大 10 倍，精確到 1 位小數
return(tvalue); // 返回溫度值
}
/**********************************************/
void main()
{uchar flagdat;
while(NRF24L01_Check()); // 等待檢測到NRF24L01，程序才會向下執行
NRF24L01_RT_Init();
while(1)
{
if(NRF_IRQ==0) // 如果無線模塊接收到數據
{
if(NRF24L01_RxPacket(rece_buf)==0)
{
if( rece_buf[1]=='1') //第1位以后是收到的命令數據，rece_buf[0]是數據位數長度
LED=0;
if( rece_buf[1]=='2') //第1位以后是收到的命令數據，rece_buf[0]是數據位數長度
LED=1;
}
}
read_temp(); // 調用 ds18b20 讀取溫度
rece_buf[1]='T';
rece_buf[2]='=';
rece_buf[3]='+'; // 百位數;
rece_buf[4]=tvalue%1000/100+0x30;// 十位數;
rece_buf[5]=tvalue%100/10+0x30; // 個位數;
rece_buf[6] ='.';
rece_buf[7] =tvalue%10+0x30; // 小數位
rece_buf[8]='C';
rece_buf[9]=0x0d;
rece_buf[10]=0x0a;//串口助手換行
rece_buf[0]=10; //一共要發送10個字節，rece_buf[0]必須是10！！！！！！
SEND_BUF(rece_buf);
delay(1000);
}
}

復制代碼

全部資料51hei下載地址：

DS18B20采集溫度，并通過串口助手顯示采集的溫度.zip (43.69 KB, 下載次數: 49)

圖片.zip (4.84 MB, 下載次數: 25)

ID:858367 · 發表于 2021-1-8 09:17

樓主辛苦，資料不錯

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