【正文】 后，再次上電后，初始化成功。聲光報(bào)警工作正常，基本實(shí)現(xiàn)了任務(wù)書要求。 圖 將溫度下限設(shè)置高于當(dāng)前溫度，如圖 ，繼電器導(dǎo)通，代表低溫報(bào)警的二極管點(diǎn)亮，蜂鳴器報(bào)警正常。控制顯示子系統(tǒng)的程序包括主程序，以及主程序中調(diào)用的 NRF24L01函數(shù)，以及 1602液晶顯示函數(shù)，按鍵 KEY函數(shù)，測量發(fā)射子系統(tǒng)包括主程序，以及主程序中調(diào)用的 DHT11函數(shù)， NRF24L01函數(shù) ， 調(diào)試如圖 。當(dāng)溫度低于最低門限值時(shí)，紅燈亮，報(bào)警器報(bào)警， LCD顯示當(dāng)前溫度；當(dāng)溫度在設(shè)置范圍類時(shí)， LCD顯示當(dāng)前溫度；當(dāng)溫度超過最高門限時(shí)，黃燈亮，報(bào)警器報(bào)警 ， 仿真結(jié)果如圖 ?？刂骑@示子系統(tǒng)的單片機(jī)的 x1，x2為晶振電路，負(fù)責(zé)給單片機(jī)一個(gè)波信號(hào)。 圖 DHT11 流程圖 開始 設(shè)置延時(shí) 初始化 DHT11 響應(yīng)信號(hào) 讀取溫濕度 數(shù)據(jù)接 受狀態(tài) 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 第 15 頁 共 48 頁 軟件仿真采用 Proteus7仿真， Proteus是世界上著名的 EDA工具 (仿真軟件 )，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到 單片機(jī) 與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到 PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。若此時(shí)自動(dòng)應(yīng)答開啟，接收方則同時(shí)進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)回傳應(yīng)答信號(hào)。若發(fā)送堆棧 中有數(shù)據(jù)且 CE為高，則進(jìn)入下一次發(fā)射 。如果收到應(yīng)答，則認(rèn)為此次通信成功， TX_DS置高，同時(shí) TX_PLD從 TX FIFO中清除 。 是 否 圖 控制顯示子系統(tǒng)程序流程 程序 首先，初始化 NRF24L01，調(diào)整到發(fā)送模式，并打開 接受 指示燈，讀取狀態(tài)寄存器，開辟接受數(shù)據(jù)存放空間 ，讀取 由溫濕度傳感器 DHT11采集當(dāng)前的溫濕度，經(jīng)過處理， 關(guān)閉接受指示燈，打開發(fā)送指示燈， 發(fā)送到控制顯示子 系統(tǒng)。 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 第 11 頁 共 48 頁 程序 概述 該系統(tǒng)分為控制顯示子系統(tǒng)，測量發(fā)射子系統(tǒng)；控制顯示子系統(tǒng)主要包括主程序、無線接受程序、 LCD 顯示程序、聲光報(bào)警程序、按鍵控制程序；測量發(fā)射子系統(tǒng)主要分為主程序、溫濕度測量程序、無線發(fā)送程序。 表 1602 管腳功能 引腳 符號(hào) 功能說明 1 VSS 一般接地 2 VDD 接電源（ +5V） 3 V0 LCD 對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地時(shí)對比度最高 4 RS RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選指令寄存器。顯示質(zhì)量高、數(shù)字式接口、體積小、重量輕、功耗低的優(yōu)點(diǎn)。振動(dòng)膜片在電磁線圈 和磁鐵的相互纏繞 [4]。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。 VCC403938373635343332EA/VPP31ALE30PSEN292827262524232221VSS20XLAT219XLAT118RES9RXD/1043215678TXD/11INT0/12INT1/13T0/14T1/15WR/16RD/17AT89S51VCC12345678CONS2GNDMISOSCKCECSNMISIIRQ+CECSNSCKMISOMISIIRQVCCGND10uFC710uFC8Cap Pol1+Vin VoutGNDLM317R15200R16600 圖 NRF24L01 使用 電路 蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。 SPI口為同步串行通信接口，最大傳輸速率為 10Mb/s，傳輸時(shí)先傳送低位字節(jié)，再傳送高位字節(jié)。 接收數(shù)據(jù)時(shí) ,首先將 NRF24L01配置為接收模式，接著延遲 130μ s進(jìn)入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來。MAX_RT或 TX_DS置高時(shí)，使 IRQ變低，產(chǎn)生中斷，通知 MCU。 發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，首先將 NRF24L01配置為發(fā)射模式：接著把接收節(jié)點(diǎn)地址 TX_ADDR和有效數(shù)據(jù)TX_PLD按照時(shí)序由 SPI口寫入 NRF24L01緩存區(qū)， TX_PLD必須在 CSN為低時(shí)連續(xù)寫入，而 TX_ADDR在發(fā)射時(shí)寫入一次即可， 然后 CE置為高電平并保持至少 10μ s，延遲 130μ s后發(fā)射數(shù)據(jù) 。 表 DHT11引腳說明表 pin 名稱 注釋 1 VDD 供電 DC 2 DATA 串行數(shù)據(jù)，單總線 3 NC 空腳，請懸空 4 GND 接地，電源負(fù)極 VCCDATANCGNDR 3 4 . 7 K5 V單 片 機(jī) 圖 溫濕度 傳感器 DHT11 電路圖 控制顯示子系統(tǒng) 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) .從模式下 ,DHT11接收到開始信號(hào)觸發(fā)一次溫濕度采集 ,如果沒有接收到主機(jī)發(fā)送開始信號(hào) ,DHT11不會(huì)主動(dòng)進(jìn)行溫濕度采集 .采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。 DHT11的供電電 壓為 3－ ，引腳說明如表 。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 第 7 頁 共 48 頁 比極高等優(yōu)點(diǎn)。 EA/VA接 5V電壓 X1， X2接晶振電路。 X1， X2接晶振電路。 在控制顯示子系統(tǒng)中，單片機(jī) ， 1602液晶顯示屏的 4， 6管腳鏈接， 與 1602液晶顯示屏的 714管腳鏈接，負(fù)責(zé)給 1602傳遞數(shù)據(jù)， ， 鏈接兩個(gè)二極管，通過點(diǎn)亮二極管顯示當(dāng)前的收發(fā)數(shù)據(jù)狀態(tài)。報(bào)警電路以三極管驅(qū)動(dòng)蜂鳴器為核心 ,結(jié)合繼電器及發(fā)光二極管組成 ,與單片機(jī)鏈接實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警 和 主要單元電路的設(shè)計(jì) 。 圖 總設(shè)計(jì)框圖 硬件電路是由單片機(jī)芯片 STC89C51單片機(jī)為控制核心 ,由電源直接供電 ,主要負(fù)責(zé)鏈接各個(gè)模塊 ,控制報(bào)警和收發(fā)數(shù)據(jù) ,并對收到數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷 。顯示模塊考慮到本系統(tǒng)中要顯示溫度和上限溫度 等信息 ,LCD1602 液晶屏以可顯示的內(nèi)容較多 ,方便組合 ,可視面積大 ,畫面效果好 ,抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) ,所以最后采用 LCD1602顯示數(shù)據(jù) 。 無線收發(fā)模塊 改 采用一對 JF24D，但是經(jīng)過一番測試，發(fā)現(xiàn)用 JF24D在傳輸精度上確實(shí) 比 NRF24L01要好，但是本系統(tǒng)對數(shù)據(jù)的傳輸精度要求沒有那么高，考慮到成本問題，不建議使用 JF24D，而且方案二繼續(xù)采用數(shù)碼管進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示的話，只能顯示數(shù)字，有很大的局限性，考慮到本系統(tǒng)要顯示溫濕度兩個(gè)數(shù)據(jù)，所以不采用方案二。電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，程序算法復(fù)雜。 圖 系統(tǒng)方案三流程圖 方案一中， FPGA（現(xiàn)場可編程們陣列）響應(yīng)速度快 ， 體積 小， 穩(wěn)定性 高， 可實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜的邏輯功能 。 熱敏電阻 A/D 轉(zhuǎn)換 FPGA 控制器 無線收發(fā)模塊 FPGA 控制器 555 報(bào)警系統(tǒng) 數(shù)碼管顯示 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 第 3 頁 共 48 頁 圖 系統(tǒng)方案二流程圖 此方案結(jié)構(gòu)變得簡單，減少了系統(tǒng)的體積，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但 JF24D價(jià)格比較貴，而且消耗大，使用電路較為復(fù)雜，占用資源比較多，不建議使用。 用 一個(gè)相應(yīng)阻值電阻 與 熱敏電阻相串聯(lián) 分壓， 熱敏電阻阻值 在 不同的溫度 下表現(xiàn)出不同的電阻值 ， 采集這兩個(gè)電阻變化的分壓值，并進(jìn)行 A/D轉(zhuǎn)換。 課題主要研究內(nèi)容 基于單片機(jī) 設(shè)計(jì)出測量當(dāng)前溫濕度，并實(shí)現(xiàn)無線收發(fā)溫濕度數(shù)據(jù)功能。這些環(huán)境由于現(xiàn)場的局限性和特殊性不得不采用無線監(jiān)控和控制的方式來監(jiān)測現(xiàn)場的各類指標(biāo)并做出對應(yīng)操作。綜上所述 ,本文論證設(shè)計(jì)的無線溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)是基于傳統(tǒng)監(jiān)控方式結(jié)合當(dāng)代的無線電技術(shù)的創(chuàng)新 ,可被廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)保、服務(wù)業(yè)、安全監(jiān)控等需要遠(yuǎn)程監(jiān)控溫濕度的工程中 ,例如 :城市路燈故障檢測和供電線路防盜監(jiān)視、城市居民小區(qū)供熱檢測、大型倉庫溫度檢測、工業(yè)生產(chǎn)測控、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)溫度測控、環(huán)保工程、故障監(jiān)控工程等。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的是基于單片機(jī)的遠(yuǎn)程無線溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)。 溫濕度在工業(yè)制造 ,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中是非常重要和基本的參數(shù) ,在生產(chǎn)制造過程中常需對溫濕度進(jìn)行檢測和監(jiān)控 ,采用無線設(shè)備進(jìn)行溫濕度檢測并用 數(shù)字顯示出來，比便進(jìn)行信息存儲(chǔ)和實(shí)時(shí)控制 ,對于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量、節(jié)約能源等都有重要的作用。 NRF24L01。 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) Design of wireless temperature and humidity monitoring system Han Chen (Grade02,Class1101,Major Communication Engineering， Physical and Telemunication Engineering Dept.， Shaanxi University of Technology， Hanzhong 72300x， Shaanxi） utor: Wei Rui [Abstract]In this paper, a temperature and humidity monitoring system based on the bination of the temperature and humidity limits for the wireless transceiver and manual control is described.. STC89C51 microcontroller as the main control unit of the system, using the C programming language. The temperature and humidity sensor DHT11 and wireless transceiver nRF24L01 pletion of field test of temperature and humidity data acquisition, control and data transceiver。 指 導(dǎo) 教 師 魏 瑞 系 (教 研 室 ) 系 (教研室 )主任簽名 批準(zhǔn)日期 接受論文 (設(shè)計(jì) )任務(wù)開始執(zhí)行日期 學(xué)生簽名 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 無線溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì) 韓琛 （陜西理工學(xué)院物理與電信工程學(xué)院通信工程專業(yè) 1101班級(jí)，陜西 漢中 723000） 指導(dǎo)老師：魏瑞 [摘 要 ]本文論述 了一種將 無線 收發(fā) 和 手動(dòng) 控制 溫濕度限值 相結(jié)合的一種 溫濕度監(jiān)測系統(tǒng) 。 六、畢業(yè)論文﹙設(shè)計(jì)﹚的進(jìn)度安排： 1月 10日─ 3月 20日：查閱資料，完成外文翻譯原文和開題報(bào)告。前者顯然 不科學(xué) 、 不及時(shí)， 可能對檢測者有一定的 危險(xiǎn)性。 常用的檢測方法可分為人工檢測方法與自動(dòng)檢測方法。