【正文】 on of 32bit MCU. As many embedded systems manufacturers participate in, based on ARM series processor application technology is widely applied to various fields, more convenient people39。 Temperature and humidity sensor IV 目錄 摘 要： .................................................................................................................................................................................... II 1 引言 ......................................................................................................................................................................................... 1 課題背景及研究的意義 ..............................................................................................................................................1 課題研究的目的 ...........................................................................................................................................................1 國內外現狀及發(fā)展趨勢 ..............................................................................................................................................1 論文結構安排 ................................................................................................................................................................2 2 系統(tǒng)硬件設計 ........................................................................................................................................................................ 3 硬件總體設計 ................................................................................................................................................................3 ARM系統(tǒng)板介紹 ............................................................................................................................................................3 溫濕度采集模塊設計 ...................................................................................................................................................5 無線收發(fā)模塊設計 .......................................................................................................................................................6 數據發(fā)送模塊設計 ................................................................................................................................................6 數據接收模塊設計 ........................................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。傳統(tǒng)的溫濕度測量采用有線測控系統(tǒng)，必須實施網絡布 線工程，鋪設光纖或者電纜，大大增加了系統(tǒng)的成本，同時降低了系統(tǒng)的靈活性、可維護性以及可擴展性。 國內外現狀及發(fā)展趨勢 現有的溫濕度采集系統(tǒng)主要基于有線傳輸，有線傳輸需要現場布線，因此需要大量的人力物力，在遇到一些相對封閉或不便現場駐點的環(huán)境，將對有線溫濕度采集有著極強的制約力，有線傳輸的維護也是不容易實現的。（軟件未開溫濕度數據不會丟失） 用戶可以根據實際需要任意設置報警的上下限，軟件會識別顯示記錄超限數值； 可根據需要擴展輸出控制功能； 穩(wěn)定性高可 24 小時不間斷工作，是替代傳統(tǒng)溫濕度記錄儀的新式產品。它被廣泛應用在 16 位和 32 位嵌入式 RISC 解決方案中，嵌入式 RISC 微處理器市場份額的 75%被它占有。具體內容如下： 第 1 章 引言。 第 3 章 系統(tǒng)軟件設計。 第 5 章 結論。 ARM 控制系統(tǒng)是整個系統(tǒng)的控制核心，數據采集模塊采集環(huán)境的溫濕度，再利用數據發(fā)送模塊將采集到的溫濕度數據發(fā)送到數據接收端進行相應的處理。本設計采用微處理器 為 AT91SAM7S64， AT91SAM7S64是 Atmel 32位 ARM RISC 處理器 小引腳 數Flash微 處理器 家族 的一 員。 鎖定位可以防止 固 件 不小心被 改寫， 而 安全鎖定位 則 可以保護 固 件的安全 。它 集成了 USB設備端口，使 得它 成為 連 接 PC或 手機 的外設 應 用的理 想芯 片 。 輸入電 壓范圍是 到 ，標 稱 值為 。 支持電 壓范圍 為 到 ，標 稱 值為 。 電 壓范圍從 到 ， 典型 值為 。 可以 直 接 連 接到 VDDOUT。C 時， VDDCORE 的 靜 態(tài)電 流小 于 60 μA ，包括 RC 振蕩器、電 壓調節(jié)器和上電復位 。 電 壓 調節(jié)器 :AT91SAM7S64 有一個由系統(tǒng)控制器管理的電 壓 調節(jié)器 。 常州大學 畢業(yè)設計（論文） 第 5 頁 共 34 頁 VDDOUT 必須 有 足夠 的 解耦 電 容 以 減少紋波 和防止振蕩 。例如 可以 將 兩個電 容 并 聯 在一 起： 100 nF 的 NPO 電 容 和 μF 的X7R 電 容 。 圖 單電源供電系統(tǒng) 溫濕度采集模塊設計 數據采集模塊采用溫濕度傳感器 DHT11， 。因此該產品具有品質卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達 20米以上，使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。傳感器上電后，要等待 1s 以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無需發(fā)送任何指令。 DHT11也采用外部電源方式供電，在外部電源供電方式下，整個電路工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強，電路也比較簡單，同時總線上可以掛接多個 DHT11傳感器，組成多點測量溫濕度系統(tǒng)。其無線收發(fā)器包括：頻率發(fā)生器、增強型 SchockBurst TM 模式控制器、功率放大器、晶體振蕩器、調制器和解調器。該模塊在通信時 SCK 高電平有效，在一個跳變沿采樣，高位在前。推薦電壓 。 (4) 9腳接地腳 ,需要和母板的邏輯地連接起來； 2腳和 9腳懸空。其應用范圍為工業(yè)自動化、信息采集、家電控制等。它只須占用很小的硅片上的面積，成本非常低，然后同其他程序存儲器、外圍電路等，組合成一個低功耗、低成本的片上系統(tǒng)。 圖 無線接收流程圖 單片機 最小系統(tǒng)電路原理圖 如圖 所示 ： 圖 單片機 最小系統(tǒng)原理圖 常州大學 畢業(yè)設計（論文） 第 11 頁 共 34 頁 STC89C52 的性能特點： （ 1）與 51系列單片機指令系統(tǒng)完全兼容 （ 2） 8K 字節(jié)程序存儲器， 512 字節(jié)數據存儲器 （ 3） 32 個可編程 I/O 口線， 3 個 16 位定時 /計數器 （ 4） 8個中斷源 ,真正的看門狗，可放心省去外 部看門狗 （ 5）用戶程序用 ISP/IAP 機制寫入，一邊校驗一邊寫無讀出命令，徹底無法解密 圖 STC89C52RC 引腳圖 STC89C52 單片機有 40 個引腳，共分為電源線，端口線和控制線。 P0 口既可以作為 I/O 口，又可作為低 8位地址總線的分時復用口。 P2 口既可以作為 I/O 口，又可作為高 8 位地址總線的分時復用口。 ALE 是地址鎖存允許 /編程引腳。 常州大學 畢業(yè)設計（論文） 第 12 頁 共 34 頁 圖 STC89C52 與 nRF24L01 電路連接圖 常州大學 畢業(yè)設計（論文） 第 13 頁 共 34 頁 3 軟件的設計與實現 系統(tǒng)總體軟件設計 同硬件設計一樣，軟件設計分成數據采集端與數據接收端兩部分。 數據格式 :8bit濕度整數數據 +8bit濕度小數數據 +8bi溫度整數數據 +8bit溫度小數數據 +8bit校驗和 數據傳送正確時校驗和數據等于“ 8bit濕度整數數據 +8bit濕度小數數據 +8bi溫度整數數據 +8bit溫度小數數據”所得結果的末 8位。 圖 通訊過程 2 總線為低電平 ,說明 DHT11發(fā)送響應信號 ,DHT11發(fā)送響應信號后 ,再把總線拉 高 80us,準備發(fā)送數據 ,每一 bit數據都以 50us低電平時隙開始 ,高電平的長短 定 了數據位是 0還是 .如果讀取響應信號為高電平 ,則 DHT11沒有 響應 ,請檢查線路是否連接正常 .當最后一 bit數據傳送完畢后， DHT11拉低總線 50us,隨后總線由上拉電阻拉高進入空閑狀態(tài)。 // 對應的管腳輸出低電平 DelayMS(25)。 Delay_10US(1)。 } uint8 receive_byte(void) 常州大學 畢業(yè)設計（論文） 第 16 頁 共 34 頁 { uint8 i,temp,count。 while(!( *AT91C_PIOA_PDSR amp。//等待 50us低電平結束 temp=0。Delay_10US(1)。 while( (*AT91C_PIOA_PDSR amp。 if(count==1) break。 } 接下來將進行溫濕度的數據采集 void receive(void) { uint8 T_H,T_L,R_H,R_L,check,num_check。//開始信號 dht11_input()。 DATA_BUS ) amp。 while( (*AT91C_PIOA_PDSR amp。 } R_H=receive_byte()。 check=receive_byte()。 TH=T_H。 發(fā)射數據時，首先將 nRF24L01