单片机毕业设计(5)

基于无线射频模块的汽车防盗报警设计

表3.1 nRF24L01工作模式

模式 接收模式 发射模式 发射模式 待机模式2 待机模式1 掉电 PWR_UP 1 1 1 1 1 0 PRIM_RX 1 0 0 0 - - CE 1 1 1→0 1 0 - FIFO寄存器状态 - 数据在TX FIFO 寄存器中 停留在发送模式，直至数据发送完 TX_FIFO为空 无数据传输 - 待机模式1主要用于降低电流损耗，在该模式下晶体振荡器仍然是工作的；待机模式2则是在当FIFO寄存器为空且CE=1时进入此模式；待机模式下，所有配置字仍然保留。在掉电模式下电流损耗最小，同时nRF24L01也不工作，但其所有配置寄存器的值仍然保留。 4.5.5 工作原理

发射数据时，首先将nRF24L01配置为发射模式：接着把接收节点地址TX_ADDR和有效数据TX_PLD按照时序由SPI口写入nRF24L01缓存区，TX_PLD必须在CSN为低时连续写入，而TX_ADDR在发射时写入一次即可，然后CE置为高电平并保持至少10μs，延迟130μs后发射数据;若自动应答开启，那么nRF24L01在发射数据后立即进入接收模式，接收应答信号（自动应答接收地址应该与接收节点地址TX_ADDR一致）。如果收到应答，则认为此次通信成功，TX_DS置高，同时TX_PLD从TX FIFO中清除;若未收到应答，则自动重新发射该数据(自动重发已开启)，若重发次数(ARC)达到上限，MAX_RT置高，TX FIFO中数据保留以便在次重发;MAX_RT或TX_DS置高时，使IRQ变低，产生中断，通知MCU。最后发射成功时,若CE为低则nRF24L01进入空闲模式1;若发送堆栈中有数据且CE为高，则进入下一次发射;若发送堆栈中无数据且CE为高，则进入空闲模式2。

接收数据时,首先将nRF24L01配置为接收模式，接着延迟130μs进入接收状态等待数据的到来。当接收方检测到有效的地址和CRC时，就将数据包存储在RX FIFO中，同时中断标志位RX_DR置高，IRQ变低，产生中断，通知MCU去取数据。若此时自动应答开启，接收方则同时进入发射状态回传应答信号。最后

21

基于无线射频模块的汽车防盗报警设计

接收成功时，若CE变低，则nRF24L01进入空闲模式1。在写寄存器之前一定要进入待机模式或掉电模式。

4.6 电源设计电路

提供电源，只用两条引线，设计产品额定用电不超过5V,电流不超500mA即可。该型产品已经很多很成熟。中间采用了稳压芯片LM1117。 LM1117是一款低压差的线性稳压器，当输出 1A电流时，输入输出的电压差典型值仅为1.2V。LM1117除了能提供多种固定电压版本外（Vout＝1.8V,2.5V,2.85V,3.3V,5V），还提供可调端输出版本，该版本能提供的输出电压范围为 1.25V~13.8V。能（LM1117正常工作环境温度范围极宽，为-50℃～140℃），确保芯片和电源系统的稳定性。同时在产品生产中应用先进的修正技术，确保输出电压和参考源精度在±1%的精度范围内。设计电源电路图如4.6。LM1117的特点：

1、包括三端可调输出和固定电压输出版本（固定电压包括 1.8V，2.5V，2.85V， 3.3V，5V等，其他电压规格可根据用户定制）； 2、最大输出电流为 1A； 3、输出电压精度高达±1％； 4、稳定工作电压范围为高达 15V； 5、电压线性度为 0.2％； 6、负载线性度为 0.4％；

7、环境温度：TA的范围是-50℃~140℃；

图4.9 3.3V电源设计电路

22

基于无线射频模块的汽车防盗报警设计

5.系统软件设计

整个系统的功能是由硬件电路配合软件来实现的，当硬件基本定型后，软件的功能也就基本定下来了。从软件的功能不同可分为两大类：一是监控软件（主程序），它是整个控制系统的核心，专门用来协调各执行模块和操作者的关系。二是执行软件（子程序），它是用来完成各种实质性的功能如测量、计算、显示、通讯等。每一个执行软件也就是一个小的功能执行模块。这里将各执行模块一一列出，并为每一个执行模块进行功能定义和接口定义。各执行模块规划好后，就可以规划监控程序了。

5.1无线发射模块软件设计

本系统发送端采用DS18B20温度传感器采集温度，经STC89C52收集处理数据，温度数据数码管显示，如果温度过高，则单片机控制继电器工作，再由nRF24L01模块发送到接收端。其中包括DS18B20和nRF24L01模块的初始化配置。软件流程图如5.1。

开始配置nRF24L01发送模式复位DS18B20发送跳过ROM命令开始温度转换温度过高读取温度值继电器工作温度显示数据经nRF24L01发送Y发送成功？N

23

基于无线射频模块的汽车防盗报警设计

图5.1 发送端程序流程图

5.2 接收端软件设计

本系统接收端采用nRF24L01无线模块接收发送端传来的温度数据，经单片机STC89C52在LCD1602液晶显示器上显示。温度过高则报警电路工作。最后单片机把数据经串口传输给PC机。其中包括nRF24L01模块和LCD1602液晶显示器的初始化。流程图如3.2 。

图5.2 接受端程序流程图

24

基于无线射频模块的汽车防盗报警设计

6. 总结

6.1调试总结

在没通电之前，先用万用表检查线路的正确性，并核对元器件的型号、规格是否符合要求。特别注意电源的正负极以及电源之间是否有短路，并重点检查地址总线、数据总线、控制总线是否存在相互间的短路或其他信号线的短路。晶体振荡器和电容应尽可能靠近单片机芯片安装，以减少寄生电容，更好是保证振荡器稳定和可靠地工作。在本系统中我们都进行了仔细的检杏，所以此步骤不会发生故障，这一步如果检查不细通电后可能会造成不可想象的后果，所以这一步也至关重要。

通电后检查各器件引脚的电位，仔细测量各点电位是否正常，尤其应注意单片机的插座上的各点电位，若有高压，将有可能损坏单片机仿真器。同样，如果电压过低就没有能力驱动其负载。

在断电的情况下，除单片机以外，用仿真插头将所连接电路与单片机仿真器的仿真接口相连，为软件调试做好准备。

其中遇到的问题很多，如印制电路线不合格，中间有些许断路，造成调试的失败。还有USB电源供电电压不足的问题，电源电压经过供电给负载，电压下降0.5V，致使单片机不工作的问题。

6.2心得体会

本文研究的课题是基于无线射频模块的汽车防盗报警设计，该系统的实现的功能是将来自温度传感器的信号通过放大、线性化、滤波、同步采样保持等处理后，输入A/D转换为数字信号后由单片机采集，然后利用单片机与预先设定的数值进行比对，看汽车是否已经被盗。

本系统还是一个不完善的系统，还有许多需要改进的地方。对于2.4G无线射频技术，如果相隔较远则无法接受信号，所以，在生活实践中，采用无线设计是不科学的，应该利用更为可靠的远程传输技术。

通过这次的毕业设计，虽然很辛苦，但同时也让我弄懂了许多以前感觉很模糊

的概念，也更加巩固了自己所学的知识，使得自己所学的知识更加系统化了。在

25

百度搜索“yundocx”或“云文档网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，云文档网，提供经典综合文库单片机毕业设计(5)在线全文阅读。