朱野：基于无线传感网络的温度监控系统
向主机表明它已处在总线上并且准备工作。
b. ROM命令：
ROM命令通过每个器件64-bit的ROM码，使主机指定某一特定器件（如果有多个器件挂在总线上）与之进行通信。DS18B20的ROM如表3-3所示，每个ROM命令都是8 bit长。
表3-2 ROM的内存指令
指令 读ROM 符合ROM 约定代码 33H 55H 功能 读DS18B20中的编码(即64位地址) 发出此命令后，接着发出64位ROM编码，访问单总线上与该编码相对应的DS18B20,使之作出响应，为下一步对该DS18B20的读写作准备 搜索ROM 0F0H 用于确定挂接在同一总线上DS18B20的个数和识别64位ROM地址，为操作各器件作好准备 跳过ROM 0CCH 忽略64位ROM地址，直接向DS18B20V 温度转换命令，适用于单个DS18B20工作 告警搜索命令 0ECH 执行后，只有温度超过庙宇值上限或下限的片子才做出响应 温度转换 44H 启动DS18B20进行温度转换，转换时间最长为500ms(典型为200ms),结果丰入内部9字节RAM中 读暂存器 写暂存器 BEH 4EH 读内部RAM中9字节的内容 发出向内部RAM的第3、4字节写上、下温度数据命令，紧该温度命令之后，传达两字节的数据 复制暂存器 重调E2PROM 读供电方式 48H 0B8H 0B4H 将RAM中第3、4字内容复制到E2PROM中 将E2PROM中内容恢复到RAM中的第3、4字节 读DS18B20的供电模式，寄生供电时DS18B20发送“0”，外部供电时DS18B20发送“1” （4）DSl8B20芯片的工作原理
DSl8B20芯片温度测量的启动，发送指令，存取时钟等，全部在一组数据线上完成，
因为其内部结构上集成了温度电路、存储器等多功能模块。 DSl8B20芯片工作原理示意图见图3-2所示：
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安徽工程大学机电学院毕业设计（论文）
主机初始化脉冲 DS18B20芯片响应脉冲 否 DS18B20芯片准备好 主机ROM指令 主机储存器指令 DS18B20芯片完成其他功能
图3-2 D18B20工作原理图
3.1.3单片2.4G 无线射频收发芯片nRF24L01
nRF24L01 是一款工作在2.4~2.5GHz 世界通用ISM 频段的单片无线收发器芯片无线收发器包括:频率发生器增强型SchockBurstTM 模式控制器功率放大器晶体振荡器调制器解调器功率频道选择和协议的设置可以通过SPI 接口进行设置极低的电流消耗当工作在发射模式下发射功率为-6dBm 时电流消耗为9.0mA 接收模式时为12.3mA。掉电模式和待机模式下电流消耗更低。芯片的引脚排列如图3-3所示
图3-3 nRF24L01芯片引脚图
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1.主要特性：
GFSK调制：
硬件集成OSI链路层;
具有自动应答和自动再发射功能; 片内自动生成报头和CRC校验码; 数据传输率为l Mb/s或2Mb/s; SPI速率为0 Mb/s～10 Mb/s; 125个频道：
与其他nRF24系列射频器件相兼容; QFN20引脚4 mm×4 mm封装;
供电电压为1.9 V～3.6 V。 2.引脚功能及描述
CE：使能发射或接收;
CSN，SCK，MOSI，MISO：SPI引脚端，微处理器可通过此引脚配置nRF24L01： IRQ：中断标志位; VDD：电源输入端; VSS：电源地：
XC2，XC1：晶体振荡器引脚;
VDD_PA：为功率放大器供电，输出为1.8 V; ANT1,ANT2：天线接口; IREF：参考电流输入。 3.RF24L01有工作模式有四种： ①收发模式 ； ②配置模式 ； ③空闲模式 ； ④关机模式 ；
工作模式由PWR_UP register 、PRIM_RX register和CE决定。 3.1.4其它外围电路
1. 复位电路：在单片机的RST引脚引入高电平并保持2个机器周期时，单片机内部就执行复位操作。实际应用中，复位操作有两种形式：一种是上电复位，另一种是上电与按键均有效的复位。本设计采用按键复位。
2. 晶振电路：单片机的时钟信号通常有两种方式产生：一是内部时钟方式，二是外部时钟方式。
本设计采用内部时钟方式，在单片机内部有一震荡电路，只要在单片机的XTAL1和XTAL2脚外接石英晶体（简称晶振），就构成了自己震荡器并在单片机内部产生时钟脉冲信号。 如图3-4
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8051CON AT62BC1122PF12mhzC1022PFY2171619183115141312912345678RDWRX1REX2SETT1EAT0/VPINT1INT0P10P11P12P13P14P15P16P17图中电容器的作用是稳定频率和快速起振，电容值在5～30pF,典型值为30pF。晶振CYS的震荡频率范围在1.2～12MHz间选择，典型值为12MHz和6MHz。本设计采用12MHz晶振，电容值为22 pF。 3.2本系统的硬件电路
3.2.1电源部分
1.本系统单片机需要一组＋5V电源，采用的电源电路如图3-5所示。该电路是把本人的8V直流输入进行全桥整流，成为脉动直流，经过，一级滤波后送至三端稳压集成电路lm7805稳压，再经二级滤波后即为＋5V输出，图4-5的四个二极管组成了全桥整流电路，C1，C3是一级滤波电容，U1是稳压管lm7805，C4是二级滤波电容。
5V电源模块D5U1VunVoutJ13218V ACD3IN4004D4IN4004C32200ufC1104D1DIODED2DIODELm780s+5VGNDJ212CON2D6IN4004C4220ufC21042.本系统无线模块需要一＋3V电源，采用电源电路如图3-6所示。该电路把先前转换得到的＋5V电源经过低压差电压调节器lm1117转换为＋3V电源。
U3+5VVinVoutJ3LM1117+C9C8104GND10u+C10100uC1110412CON23V供电电路3.2.2检测部分
这部分又可以分为两部分：8051单片机基本电路和温度采集电路。
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RXDALE/PTXDP20P21P22P23P24P25P26P27P00P01P02P03P04P05P06P07PSEN1011302921222324252627283938373635343332 图3-4 晶振电路
图3-5电源电路
图3-6 3v电源电路
1234567813121514311918C1022PF（3）控制设备部分
P10P11P12P13P14P15P16P17INT1INT0P00P01P02P03P04P05P06P073938373635343332J3DS18B20（2）温度采集电路
T1EAT0/VP123VCCP20P21P22P23P24P25P26P27X1RXE2SET9RXDALE/PTXD12345678P10P11P12P13P14P15P16P17P00P01P02P03P04P05P06P0739383736353433322122232425262728图3-7 8051单片机基本电路
朱野：基于无线传感网络的温度监控系统
DS18B20采用外部电源供电方式，其工作电源由VDD引脚介入。此时I/O线不需要强上拉，不存在电源不足的问题。可以保证转换精度，同时再总线上理论可以接多个DS15B20传感器，组成的温度采集系统。其电路图如图3-8所示
（1）8051单片机要正常工作，振荡电路和复位电路是必不可少的，其基本电路如图3-7所示。
图3-8测温电路电路图
Y212mhzC1122PFS4SW-PB1312INT1INT014
1514T1ETA0/VP171631P20P21P22P23P24P25P26P272122232425262728RDWRPSEN101130291918X1RXE2SET8051CON AT62B9RXDALE/PTXD1716RDWRPSEN10113029 R48051CON AT62BC13R310k