【正文】 址是 98H，是一個(gè)可以位尋址的寄存器，作用就是監(jiān)視和控制 51 芯片串行口的工作狀態(tài)。首先是管理系統(tǒng) MSComm 串口通信控件設(shè)置，確定是否 打開串口；然后是對(duì)單片機(jī)進(jìn)行設(shè)置，采用定時(shí)器模式 2，串口工作模式 1，利用定時(shí)器 1 設(shè)置波特率，串口中斷設(shè)置；打開定時(shí)器 1 開中斷，若 SBUF 接收到字符串，則進(jìn)入串口中斷，若 RI=1，則接收數(shù)據(jù)，然后由軟件設(shè)置 RI=0；如果數(shù)據(jù)是由主機(jī)發(fā)來的，則傳給單片機(jī)，交由 nRF905 發(fā)射給終端，否則是由單片機(jī)將數(shù)據(jù)傳輸給管理系統(tǒng)。 18 P C 機(jī) 發(fā) 布 采 集 數(shù) 據(jù) 指 令節(jié) 點(diǎn) 接 收 數(shù) 據(jù) 并 發(fā) 射R S 2 3 2檢 測(cè) 載 波終 端 接 收 指 令采 集 數(shù) 據(jù)節(jié) 點(diǎn) 接 收 數(shù) 據(jù)發(fā) 射 采 集 數(shù) 據(jù)管 理 系 統(tǒng) 接 收 數(shù) 據(jù)檢 測(cè) 數(shù) 據(jù) 是否 正 常正 確 接 收 數(shù) 據(jù)處 理 數(shù) 據(jù)發(fā) 布 警 報(bào)終 端 發(fā) 出 警 報(bào)處 理 異 常解 除 警 報(bào)R S 2 3 2NY 圖 19 無(wú)線溫濕度傳輸系統(tǒng)工作流程圖 單片機(jī)串口通信 單片機(jī)串口通訊 可 以實(shí)現(xiàn)將單片機(jī)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)端，也能實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)對(duì)單片機(jī)的控制。其原理圖如圖 18 所示。 5％ RH。主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)結(jié)束后 ,延時(shí)等待2040us后 , 讀取 DHT11的響應(yīng)信號(hào) ,主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)后 ,可以切換到輸入模式 ,或者輸出高電平均可 , 總線由上拉電阻拉高。具體格式如下： 數(shù)據(jù)格式 :8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù) +8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù) +8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù) +8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù) +8bit校驗(yàn)和。 圖 15 DHT11 引腳圖及實(shí)物圖 DHT11 構(gòu)成及其工作原理 傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè) NTC 測(cè)溫元件， 并與一個(gè)高性能 8 位單片機(jī)相連接用戶MCU 發(fā)送一次開始信號(hào)后， DHT11 從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式，等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束后， DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，送出 40bit 的數(shù)據(jù)，并觸發(fā)一次信號(hào)采集，用戶可選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在 OTP 內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。 DHT11 傳感器 DHT11 溫濕度傳感器概述 DHT11 數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。 DS18B20 以 C? 的增量值，在 C? 至 C???125 的范圍內(nèi)測(cè)量溫度。如果門開通時(shí)間仍未結(jié)束，那么此過程再次重復(fù)。 14 圖 14 DS18B20 兩種寄生電源路 傳感器溫度測(cè)量 DS18B20 通 過門開通期間內(nèi)低溫度系數(shù)振蕩器經(jīng)歷的時(shí)鐘個(gè)數(shù)技術(shù)來測(cè)量溫度，而門開通過期有高溫度系數(shù)的振蕩器軍頂，計(jì)數(shù)器予置對(duì)應(yīng)于 C??55 的基數(shù)，如果在門開通結(jié)束前計(jì)數(shù)器達(dá)到零，那么溫度寄存器將增量，指示溫度高于 C??55 。當(dāng)使用寄生電源方式時(shí)， VDD 引腳必須連接到地。因?yàn)?DS18B20 在同一條 DQ 線上而且企圖同時(shí)變 換，則這一問題變得特別尖銳。 溫度傳感器寄生電源 圖 14 中顯示寄生電源路。在單線接口情況下，在 ROM 操作未定建立之前不能使用存儲(chǔ)器和控制操作，主機(jī)必須首先提供五種 ROM 操作命令之一： Read ROM、 Match ROM、 Search ROM、 Skip ROM、 Alarm Search。器件從單線的通信線取得其電源，在信號(hào)線為高電平的時(shí)間周期內(nèi)，把能量貯存在內(nèi)部的電容器中，在單信號(hào)線為低電平的時(shí)間期內(nèi)斷開此電源，直到信號(hào)線變?yōu)楦唠娖街匦陆由霞纳娙荩╇娫礊橹?。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持 3V~ 的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便。176。 M O S I 1N C 3R S T 5S C K 7M I S O 92 V C C4 G N D 6 G N D8 G N D1 0 G N D 圖 11 ISP 下載接口電路圖 DS18B20 溫度傳感器 溫度傳感器概述 溫度傳感器選擇 新一代產(chǎn)品中性能最好的 DS18B20， 測(cè)量溫度范圍為 55176。 （ 3）供電， 15 腳 DNG、 16 腳 VCC 使用 5V 電壓供電。 （ 2） 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換通道由 1 1 1 14 腳構(gòu)成兩個(gè)數(shù)據(jù)通道。 MAX232 芯片是美信公司專門為電腦的 RS232 標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的接口電路 ,使用 +5v 單電源供電，其硬件原理圖如圖 10。 2. SPI 接口工作時(shí)序 SPI 讀寫時(shí)序原理圖如圖 8 圖 9， nRF905 與單片機(jī)模擬 SPI 接口通信，對(duì) nRF905 進(jìn)行讀、寫操作時(shí) , 通過 CSN 的由高到低的跳變來使能 nRF905。 （ 2） RF 配置寄存器：包含收發(fā)器的頻率，輸出功率等配置信息。 SPI 接口由 5 個(gè)內(nèi)部寄存器組成執(zhí)行寄存器的回讀模式來確認(rèn)寄存器的內(nèi)容。模擬 SIP 接口的工作方式可通過 SPI 指令進(jìn)行設(shè)置。 圖 6 單片機(jī)硬件連接原理圖 9 單片機(jī)與 nRF905 通信 單片機(jī)與 nRF905 高頻頭通信模塊是本系統(tǒng)中硬件電路的核心元件，由單片機(jī)的 I/O 口分別控制nRF905 模塊狀態(tài)連接口（ AM、 DR、 CD）、模式接口（ PWR_UP、 TRX_CE、 TX_EN）、和 SPI 接口（ CSN、SCK、 MIOS、 MOSI）。除電源 VCC 和接地端，其余腳都可以直接和普通的 5V 單片機(jī) IO 口直接相連，無(wú)需電平轉(zhuǎn)換。 nRF905 輸出頻率 nRF 905 的 RF 工作頻率由配置寄存器中的 CH_NO 和 HFREQ_PLL 設(shè)置。高斯頻移鍵控（ GFSK）調(diào)制教普通的頻移鍵控在更寬的帶寬傳輸連接有效。在 ANT1 和 ANT2 之間的負(fù)載阻抗應(yīng)該在 200700U范圍內(nèi)。下面從 RF 外圍一些模塊做詳細(xì)說明 。ShockBurst 工作模式的特點(diǎn)是自動(dòng)產(chǎn)生前導(dǎo)碼和 CRC，可以很容易通過 SPI 接口進(jìn)行編程配置。數(shù)據(jù)接收終端主要是用來接收由各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)的 5 數(shù)據(jù)，并通過 RS232 串口傳到 PC 機(jī)。用戶通過計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，可以對(duì)監(jiān)測(cè)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行相關(guān)的控制，比如停止檢測(cè)節(jié)點(diǎn)工作，解除檢測(cè)節(jié)點(diǎn)的警報(bào)等。對(duì)于 600 米左右的距離，可采用PA（功率放大器），以確保數(shù)據(jù)的正確傳輸。 2. 數(shù)據(jù)自動(dòng)采集功能。 溫度傳感器 濕度傳感器 MCU 控制 nRF905 收發(fā)芯片 收發(fā)天線 收發(fā)天線 nRF905 收發(fā)芯片 MCU 控制 管理 系統(tǒng) 電 源 RS232 收 發(fā) 數(shù) 據(jù) 4 數(shù)據(jù) 采集 處理 器 NRF905 數(shù)據(jù) 采集 處理 器 NRF905 數(shù)據(jù) 采集 處理 器 NRF905 NRF905 處理 器 PC 圖 2 點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)系統(tǒng)通信管理圖 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能 基于 AT89S52 的溫濕度管理系 統(tǒng)主要是對(duì)某一特定區(qū)域的溫濕度實(shí)現(xiàn)智能化、自動(dòng)化的管理，其基本功能包括計(jì)算機(jī)管理功能、數(shù)據(jù)自動(dòng)采集功能、數(shù)據(jù)精確傳輸功能、應(yīng)急預(yù)警功能、數(shù)據(jù)反饋功能。 系統(tǒng)采用半雙工的通信模式，可實(shí)現(xiàn) 兩節(jié)點(diǎn)之間 的雙向收發(fā)。采集管理系統(tǒng)是基于可視化編程語(yǔ)言 Delphi 和 Access 數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)維護(hù)模塊、統(tǒng)計(jì)分析模塊、異常處理模塊和使用幫助模塊等五大模塊組成。 4. 在 Access20xx 數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境下，用 Delphi 開發(fā)溫濕度采集管理信息。 課題研究?jī)?nèi)容 研究課題是基于 nRF905 無(wú)線射頻模塊和 AT89S52 可編程控制器的溫濕度管理系統(tǒng)。 可以傳輸幾百米到上千米，且無(wú)需網(wǎng)絡(luò)傳輸，傳輸速度快，可以 應(yīng)用于 ，偏僻， 粉塵、油污等高污染環(huán)境和放射性 環(huán)境。現(xiàn)階段數(shù)據(jù)通信方式總線采集方式、無(wú)線微波電臺(tái)、無(wú)線 GPRS、 GSM、氣象短信等。 2 課題設(shè)計(jì)目的和意義 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是現(xiàn)代測(cè)控的基礎(chǔ)，用于獲取各種現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)。該技術(shù)在世界范圍內(nèi)正被廣泛的應(yīng)用 。這些所有的煙霧傳感器都是采用有線連接，對(duì)于難于布線、相對(duì)較偏區(qū)域，布局成本明顯提高。每年由于干旱、洪澇、臺(tái)風(fēng)、暴雨、冰雹等災(zāi)害危及到人民生命和財(cái)產(chǎn)的安全，國(guó)民經(jīng)濟(jì)也受到了極大的損失。 目 錄 摘要 ...................................................................................................................... 1 第 1 章 緒論 ....................................................................................................... 1 系統(tǒng)開發(fā)背景 ......................................................................................... 1 課題設(shè)計(jì)目的和意義 .............................................................................. 2 課題研究?jī)?nèi)容 ......................................................................................... 2 第 2 章 無(wú)線溫濕度采集管理系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ...................................................... 3 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) ..................................................................................... 3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能 ..................................................................................... 4 第 3 章 無(wú)線溫濕度傳輸系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) .............................................................. 4 nRF905 高頻頭通信模塊 ......................................................................... 5 nRF905 概述 ............................................................................... 5 nRF905 無(wú)線模塊硬件結(jié)構(gòu) ......................................................... 5 nRF905 天線 ............................................................................... 6 nRF905 頻率調(diào)制 ........................................................................ 6 nRF905 輸出頻率 ........................................................................ 6 高頻頭輸出接口電路 .................................................................. 7 AT89S52 單片機(jī) ...................................................................................... 8 單片機(jī)與 nRF905通信 ............................................................... 9 單片機(jī)與主機(jī)通信 .....................................................................11 單片機(jī)程序下載模塊 .................................................................12 DS18B20 溫度傳感器 ............................................................................ 12 溫度傳感器概述 ..........................