blm(双层脂质膜)是生物膜的基本结构，是嵌人生物活性成分及化学修饰剂的理想材料。实验表明，在这种新型生物材料中嵌入不同功能的生物活性分子或化合物(如酶、蛋白质、色素等)，即可使blm具有不同的功能。由于blm及内嵌物质有一定的活性，为使blm能够比较稳定地工作，需要实时检测blm的工作温度情况。而传统的温度传感器在布线上比较困难，且远距离传输会引起较大的误差。本文用单总线式温度传感器ds18b20，配合单片机及无线通信模块ptr8000进行无线数据传输，使得布线工作大大简化，并可以达到实时监控的日的。

1 系统设计

　　根据实际需要，本系统由上位机(pc机)、收发模块及数据采集终端组成点对点的无线传输。pc机与采集终端之间采用433 mhz的频段作为载波频率。系统的工作方式采用命令应答方式，pc机将采集数据指令下达给主收发器，从收发器对主收发器发出的地址信息进行处理，若与本机地址柏符则执行命令。采集终端将ds18b20温度传感器采集的数字信号由单片机传送到无线收发模块，ptr8000将接收到的数据按照一定的协议进行打包，加入字头和crc(循环冗余校验)，发送给主收发模块，最后由单片机通过rs-232将数据传送到pc机，由pc机处理分析。

2 系统硬件设计

　　系统的采集端主要由ds18b20数字温度传感器及at89lv51单片机组成。无线传输部分主要由单片机控制ptr8000的收发。

2.1 ptr8000收发模块

　　与ptr2000相比，ptr8000性能更优越。它是以nrf905为核心的一款无线收发模块，工作在433／868／915 mhz的ism(工业、科学、医疗)频段，由一个完全集成的频率调制器、一个带解调器的接收器、一个功率放大器、一个晶体振荡器和一个调节器组成。最大传输速率可达到100 kbit／s。通道切换时间小于650μs，可工作在shockbursttm模式下(自动处理前缀，地址和crc)，可以很容易通过spi接口进行编程配置。工作电压为1.9 v～3.6 v，处于接收模式时电流为12.5 ma，在掉电模式时工作电流仅25μa，功耗很低。图2给出ptr8000的用户接口。

　　该接口由10个数字i／o组成，按照工作可分为3组：

　　a) 模式控制：ptr8000的工作模式由trx_ce，txen，pwr来设置。

　　b) spi接口：由sck、miso、mosi和csn组成。在配置模式下，单片机通过spi接口配置ptr8000的工作参数；在发射／接收模式下，单片机通过spi接口发送和接收数据。

　　c) 状态输出接口：在rx模式中，地址匹配(am)和数据准备就绪(dr)信号通知mcu一个有效的地址和数据包已经各自接收完成。在tx模式中，nrf905自动产生前导码和crc码，dr信号通知mcu数据传输已经完成。

2.2 ptr8000模块硬件连接

　　在本设计中，at89lv51单片机不具有spi接口，因此用i／o口软件模拟spi接口。

2.3 ds18b20

　　ds18b20是美国dallas公司生产的单总线数字温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，ds18b20能直接读出被测温度，并可根据实际需要通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。由于每一个ds18b20出厂时都刻有唯一的一个序列号并存入其rom中，因此cpu用简单的通信协议就可以识别，从而节省了大量的引线和逻辑电路，具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强等优点。其主要特性如下：

　　a) 独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；

　　b) 多个ds18b20可以并联在唯一的三线上，实现多点组网功能；

　　c) 可以通过数据线供电，电压范围为3.0v～5.5 v；

　　d) 测温范围为-55℃～125 ℃；

　　e) 温度以9或12位数字量读出；

　　f) 分辨率为12位时，温度转换时间为750 ms；

　　g) 负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。

　　ds18b20可以采用两种供电方式：一种是采用电源供电方式，gnd接地，数据线与单片机的i／o 口相连；另一种是寄生电源供电方式，此时vdd和gnd接地，数据线接单片机i／o口。无论是寄生电源方式还是外部供电方式，i／o口线都要接5 kω左右的上拉电阻。这是由于温度转换和写入e2prom时要求电流较大、持续时间较长，因此要求数据线在此期间要强制上拉。本设计中采用外接电源方式。

3 软件设计

　　主要介绍单片机对测温芯片的数据采集和发送程序。当从收发器接收到主收发器传送的采集命令时，单片机就启动温度传感器进行数据采集。

3.1 数据采集程序设计

　　ds18b20的工作严格遵守单总线器件的通信协议，以保证数据的完整性。单总线协议定义了复位脉冲、应答脉冲、写0、写1、读0和读1等几种类型的信号，所有的单总线命令序列都是由这些基本的信号类型组成。在这些信号中，除了应答脉冲外，其他均由主机发出同步