【正文】 SI ASA. nRF905 Product Specification[S].Norway： Nordic VLSI ASA，20xx. 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計 30 附錄 一 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計 31 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計 32 附錄二 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計 33 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計 34 附錄三 （ 1）主程序（溫濕度采集數據發(fā)送板） include include include include uint i,wendu=0,shidu=0。 uchar HUMI_H,HUMI_L。230。 //初始化 TC1 定時器 Si4432_init()。TEMP_H,amp。 //初始化 SI4432 error=0。 SHT10_RESET()。 // rh_true: Temperature pensated humidity float t_c。 uchar error,CRC。 再次感謝傳授我知識的每一位老師，馬上就要走出校門，走上工作崗位 ，我將帶著你們所傳授的技能去打拼去奮斗，謝謝你們！ 最后，我要感謝 我的父母，百忙之中都不忘抽出時間關心我畢業(yè)設計的進度，不斷地鞭策和激勵我。 在此，謹向導師表示崇高的敬意和衷心的感謝！ 本論文的順利完成，也離不開其他各位老師、同學和朋友的關心和幫助。在電源的穩(wěn)定，和電路的焊接方面，我也相應的補充改進了我的設計方案。 PCB 布線方面 ,我學到了很多實用的技巧， 比如大面積接地覆銅可以大大的減小涌動電流的影響，有效的減少干擾。 圖 61 溫濕度采集無線發(fā)送板 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計 27 圖 62 無線數據接收顯示板（ 1） 圖 63 無線數據接收顯示板（ 2） 其他 儀器清單 在系統(tǒng)檢測的過程中必不可少的要使用各種儀器，不同精度和型號的儀器檢測效果可能會不一樣，在此將本課題使用的儀器清單如下： 儀器名稱 型號 用途 數字示波器 TDS 1012 觀察波形 數字萬用表 CDM8045A 測量 電阻和大電壓 數字式萬用表 UT804 測精密小電壓和溫度 表 1 儀器清單 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計 28 7 結束語 本設計方案達到任務書的要求，實現了 基于 Si4432 的溫濕度采集電路設計與實現 的 制作 ， 使用了 ATMEGA48 單片機 作為控制芯片， 無線數據傳輸與接收 主要以SI4432 無 線發(fā)送 芯片為核心， 溫濕度采集芯片使用的是 SHT10， 較好的實現了各項基本指標。最終我的處理方式就是將 原始數據浮點型的擴大后轉化成整型（ 16 位），然后拆分成兩個八位的數據來發(fā)送，因為無線模塊數據存儲方式是八位的。剛添加進 SHT10（ PROTUES 中仿真成功），發(fā)現什么數據都沒發(fā)射。發(fā)現 LED 有規(guī)律的跳動，說明單片機控制無線模塊不斷的發(fā)送數據，至此，無線發(fā)射板子初步調試通。我通過在單片機外部串接一個 LED 指示燈，程序里控制當它每完成一次數據包發(fā)射時就閃爍一次。至此，液晶顯示模塊測試完畢。把將示波器探頭地線接地，量程打到10 擋，測試單片機晶振引腳上是否有波形，經實際測試，引腳晶振波形周期為，符合要求。等待 單片機控制系統(tǒng)和液晶顯示系統(tǒng)調試完畢時再連接無線模塊。 系統(tǒng)調試 在焊接完成時，首先應對系統(tǒng)進行硬件調試，主要包括：短路、斷路檢查，引腳焊接是否正確，線路有沒有掉銅等問題。注意焊盤與過孔的區(qū)別。 （ 5） 微處理器芯片的數據線和地址線應盡量平行布置。電源和地的導線要更寬。 （ 6）磁棒天線要遠離單片機晶振電路，以免受到干擾。 （ 3） 避免將模擬電路的前后級放置成首尾相連的形式 ，避免自激振蕩。 2）元件布局： （ 1） 電路中各個模塊均占有一定的面積，注意合理擺放，以免互相沖突。PADS Layout/ Router 支持完整的 PCB 設計流程，涵蓋了規(guī)則驅動下的交互式布局布線， DRC/DFT/DFM 校驗與分析，直到最后的生產文件（ Gerber）、裝配文件及物料清單（ BOM）輸出等全方位的功能需求，確保 PCB 工程師 高效率地完成設計任務。 開始 1602和 SI4432初始化 無線接收模塊 讀取成功否？ N 無線接收模塊重啟 Y 線性擬合數據 1602顯示數據 延時 1s 圖 55 液晶顯示流程圖 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計 24 6 制作與調試 PCB 制作 與程序編寫 工具軟件 軟件 我是通 過使 用 PADS Layout 的手 動布線 來畫 PCB。單片機能通過這兩根線讀取溫濕度傳感器中的溫度寄存器和濕度寄存器的數據，當讀出數據 后，根據溫度的補償系數和濕度的補償系數進行補償 。下面的宏定義是為了方便程序的移植和程序的編寫。液晶顯示程序里最要注意的就是液晶執(zhí)行指令后的延時，當延時不對市，液晶很容易顯示亂碼或者無顯示。所以要嚴格按照器件的自定義時序來進行程序的編寫。電路如圖 411 所示 。當 SDN=1 時芯片將被徹底關閉并且寄存器的內容將丟失； 12 GND 地 ； 13 ANT 天線 。 其工作電壓為 ～ ,20引腳 QFN封裝(4mm4mm) ,可工作在 315/433/868/915MHz四個頻段 ； 內部集成分集式天線 、功率放大器、喚醒定時器、數字調制解調器、 64字節(jié)的發(fā)送和接收數據 FIFO，以及可配置的 GPIO等 。 nRF401是 Nordic公司研制的單片 μ HF無線收發(fā)芯片，工作在 433MHZISM頻段。 非常適合使用在本系統(tǒng)中，故選擇 SHT10作為系統(tǒng)中溫濕度采集 模塊的核心器件。C) d2(176。溫度校正粗略對應于 %RH/℃ 50%RH，溫度補償系數請參閱表 43。復位時序如圖 47所示。 CRC校驗字節(jié)后的確認位表示通信結束。 在 SCK線重新啟動之后， 2個字節(jié)的測量數據和 1個字節(jié)的 CRC校驗將被傳送。 微控制器在發(fā)布一組濕度或者溫度測量命令后，需要等待測量的結束。命令字節(jié)包括高3位的地址位 (目前只支持 000)和低 5位的命令位。 SHT10的測量時序 微控制器用一組“啟動傳輸”時序來發(fā)起一個通信過程。 DATA在 SCK時鐘的下降沿之后改變狀態(tài)，并在 SCK時鐘的上升沿有效。 圖 45 接口連接圖 串行時鐘輸入 (SCK)： SCK用于微控制器與 SHTl0之間的通信同步。 2℃ 177。 型號 參數 DHT11 SHT10 SHT15 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計 15 測量范圍 20－ 90％ RH 0－ 50℃ 0－ 100％ RH 40－ ℃ 0－ 100％ RH 40－ ℃ 測濕精度 177。每個傳感器芯片都在極為精確的濕度腔室中進行標定，校準系數以程序形式儲存在 OTP 內存中，用于內部的信號校準。傳感器采用專利的 CMOSens174。它將溫度和濕度傳感器、信號調理、數字變換、串行數字通信接口、數字校準全部集成到個高集成度、體積極小的芯片當中，實現了溫濕度傳感器的數字式輸出、且免調試、免標定、免外圍電路，便于實現系統(tǒng)集成，適配各種單片機構成相對濕度／溫度檢測系統(tǒng)。它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。 溫濕 度采集模塊 溫濕度采集芯片的選擇 本系統(tǒng)的重要擴展功能就是 溫 濕度的采集 。 電路圖如 44所示 。 典型的字符型液晶有 1602 液晶。 以實時、同步、清晰的信息傳播方式播放各種信息，還可顯示二維、三維動畫、錄像、電視、 VCD 節(jié)目以及現場實況。利用不同的材料可以制造不同色彩的 LED 像素點。一般杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計 13 情況下，單個發(fā)光二極管的管壓降為 左右，電流不超過 30mA。 第一 類是 LED 數碼管 。因此可在小系統(tǒng)電路設計上 添加 DH_10牛角座電路，充當 ISP 下載接口。 ④ 特殊的微控制器特點：上電復位以及可編程的掉電檢測；經過標定的片內RC振蕩器；片內 /外中斷源；五種休眠模式：空閑模式、 ADC 噪聲抑制模式、省電模式、掉電模式和 Standby 模式 。 ATMEGA48是 高性能、低功耗的 8位 AVR174。 經過比 較， 第 一 種 采用低壓差線性穩(wěn)壓器 ，是最適合本系統(tǒng)的。 方 案 二 ： 齊納二極管 (又叫 穩(wěn)壓二極管 )，此 二極管 是一種直到臨界反向擊穿電壓前都具有很高電阻的 半導體 器件。片內過熱切斷電路提供了過載和過熱保護 ,以防環(huán)境溫度造成過高的結溫。 二、采用齊納二極管和電阻做成的簡單降壓系統(tǒng) 。大電容起到穩(wěn)壓作用、并且能濾除低頻干擾信號；小電容主要起到濾除高頻干擾信號。該系統(tǒng)硬件結構由少量的外部設備、無線數據傳輸模塊，以及供電電路組成。 無線 溫 濕 度檢測系統(tǒng) 許多場合都要對溫度進行監(jiān)測和控制。為了使芯片能電 源 模 塊基 于 A T M E G A 4 8的 單 片 機 小 系 統(tǒng)S I 4 4 3 2 無 線接 收 電 路液 晶 顯 示 電路電 源 模 塊基 于A T M E G A 4 8 的單 片 機 小 系 統(tǒng)S I 4 4 3 2 無 線發(fā) 射 電 路S H T 1 0 溫 濕度 采 集 電 路杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計 8 正常工作并且提高信號接收靈敏度， 可 將信號接收 IC 的供電電壓降為 。該系統(tǒng)包括 電源 模塊 、 MCU 控制模塊 、溫 濕 度檢測模塊、 數據發(fā)送 模 塊 、 按鍵控制 模塊等電路組成 。 （ 3） 用單片機編程實現對 溫濕 度采 樣 模塊的控制 。 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計 5 ③ MCU 讀取溫濕度傳感器數據，顯示實時溫度、實時的濕度。 其次是軟件部分，主要分兩部分：第一部分（發(fā)射板）完成 ATMEGA48 通過對SHT10 的控制，并且對 SI4432 無線芯片的控制將數據發(fā)射到接收板上；第二部分（接收板）完成 ATMEGA48 對 SI4432 無線芯片所接收到的數據然后傳輸到液晶屏LCD1602 并顯示出來。軟件反面，要初始化 SHT10 和 LCD1602 液晶，單片機發(fā)送指令到傳感器及 LCD1602 液晶，以及從傳感器接受數據，并將數據無線發(fā)送到接收板，然后液晶顯示所測的當前溫濕度數據。有數據統(tǒng)計，與歐美相比中國的食品運輸缺乏監(jiān)控措施，采用溫濕度傳感器對運輸中的食品進行監(jiān)控可以有效幫助降低食品運輸中的損失。用于消費類電子產品上的溫濕度傳感器精度可能并不需要達到那么高 ， 5%濕度精度、 ℃ 溫度精度已經可以滿足客戶需求。在日本，針對溫濕度傳感器的應用開發(fā)已經走在了前列。 溫濕度傳感器在物聯網和消費電子領域中的應用趨勢 : 智能手機、平板電腦等移動設備的發(fā)展愈發(fā)快速，這里面少不了各種傳感器的支持。如果信息源經過二次調制，用線纜傳輸到對端，對端用反調制將信息源還原后再應用，不管頻率多低，也是射頻傳輸方式，如果沒有調制反調制過程，只是將信息源用線纜傳送到對端直接使用，不管頻率有多高，都是一般的有線傳輸方式。 將電信息源 (模擬或數字的 )用高頻電流進行調制 (調幅或調頻 )，形成射頻信號，經過天線發(fā)射到空中；遠距離將射頻信號接收后進行反調制， 還原成電信息源，這一過程稱為無線傳輸。射頻技術在無線通信領域具有廣泛的、不可替代的作用。其中， ARM指令為 32位的長度， Thumb指令為 16位長度。同時， ARM處理器又有 7種不同的處理器模式，在每一種處理器模式下均有一組相應的寄存器與之對應。 SI4432 溫濕度 M 433MHZ M 傳感器 C 無線發(fā)射 無線接收 C 液晶顯示 電源 U 電源 U 采集模塊 接收模塊 圖 21 無線溫濕度采集 原理 框 圖 ARM的結構和發(fā)展趨勢 ① RISC體系結構優(yōu)先選取使用頻率 最高的簡單指令，避免復雜指令：將指令長度固定，指令格式和尋找方式種類減少：以控制邏輯為主，不用或少用微碼控制等措施來達到上述目的。 杭州電子科技大學本科畢業(yè)設計 2 2 概述 無線