无线收发模块nRF401在矿山中的应用.pdf

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1、无线收发模块nRF401在矿山中的应用李金凤曹顺魏立峰沈阳化工学院信息工程学院110142沈阳摘要：设计了一种由AT89C51和nRF401模块所构成的矿山中的信号采集和控制系统。采集的信号为温度、湿度、甲烷浓度。分别介绍了各个信号采集模块的电路图，并给出了系统的硬件原理图和软件设计方案。实验结果表明：现场指定点的信号能准确的传输到控制终端并在显示器上显示。信号超出上下限时会发出报警信号，从而对现场进行有效地控制。关键字：无线收发nRF401串行通信AT89C51KeilC51温湿度测量中图分类号：TN925文献标识：T

2、heApplicationofWirelessReceiveTransmitternRF401intheMineSystemLijinfengCaoshunWeilifengInformationengineeringschoolofshenyanginstituteofchemicaltechnology,110142,shenyangAbstract:AsignalmeasureandcontrolsystemisdesignedwhichisconstructedwithnRF401andAT89C51.Thepa

3、perdescribesthesignalmeasuremodulesoftemperature,humidityandtheconsistenceofmethanerespectively.Thehardwarecircuitsandthesoftwareschemesarepresented.Theresultsindicatethattheappointedsignalofthefieldcanbetransmittedtothecontrolterminalexactly.Thealarmsrunwhenthes

4、ignalsexceedthemaximumorareundertheminimum.Keywords:wirelesscommunication;nRF401;serialcommunication;AT89C51;KeilC51;measurementoftemperatureandhumidity调试方便等优点。本文采用nRF401进行无一引言线通信，所设计的系统应用在矿山系统中，采集的信号为温度，湿度，甲烷浓度。矿山中的温度、湿度、甲烷浓度的测量和控制是安全生产的重要保障。由于矿山中二系统的硬件设计的复杂的环境，

5、铺设线路要浪费大量的财力和时间。且由于维护不当，可能造成数据传硬件设计包括无线收发模块，信号采集输的中断。因此考虑采用无线通信的方式来模块，数据显示模块三个部分。传输数据。与有线通信相比，无线通信技术【1】2.1无线收发模块具有如下显著的优点:一是传输介质采用电磁波,适用于那些不宜架设电缆线的现场;二是有线通信构成的单片机多机通信无线收发模块采用挪威Nordic公司生系统,总线上挂接的收发器的数量受接口产的nRF401芯片。nRF401是一个433MHZISMIC的限制,而在无线通信系统中,采用多字频段设计的单片UHF无

6、线收发芯片，它采用【2】节地址编码,收发器的数量不受限制;三是蓝牙核心技术设计，FSK调制解调，需要具有电路简单、功耗小、体积小、成本低和非常少的外围电路，无需进行初始化和配1[3]置，数据不必进行曼彻斯特编码。天线接+125°C，支持3V～5.5V的电压范围，可以口设计为差分天线，以便于使用低成本的程序设定9～12位的分辨率。DS18B20芯片PCB天线。工作电压宽，具有待机模式，可的管脚简单，它无需任何外围硬件即可方便以省电和高效。采用易于获得的4MHZ晶振，地进行温度测量，与单片机交换信息仅需要通过频率合成器合成4

7、33MHZ的工作频率，一根I/O口线,如图2所示。大大降低了成本，增加了使用的灵活性，广泛的应用在报警和安全系统，自动测试系4.7K统，遥控装置，车辆安全系统，工业控制，无线通信等领域。与单片机相连的引脚有五VDD5V个：TXEN选择nRF401处于发射模式还是接P0.0DQ受模式；CS选择工作频道；Din数据发送脚；GNDDout解调输出；PWR_UP选择是工作模式还【4】DS18B20是待机模式。nRF401芯片的外围电路如图2温度采集的电路图图1所示。1MΩ22pF22pF2.2.2湿度采集4MHZ湿度采集采用HO

8、NEYWELL公司生产的的霍XC1XC2[6]VDDTXEN尔湿度传感器HIH3610-003。它具有15nFVSSPWR_UP3V0.8-3.9VDC放大电压输出,电压与湿度成线FILT1VSSANT11性关系。稳定性好,低温漂,抗化学腐蚀性强.820pF22nHVCO13VCO2ANT22HIH3610-003是