【正文】 isual Basic， 所以，在本章就簡單的介紹了 Visual Basic，在后面的篇幅里將繼續(xù)介紹 vb的使用方法，以及本次研究所需要的程序。隨著傳感器技術(shù)、無線通信技術(shù)及嵌入式技術(shù)的發(fā)展，孕育出了一種新的信息獲取、傳輸、處理的智能網(wǎng)絡(luò) —— 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)。 其中，網(wǎng)關(guān) (基站 )負(fù)責(zé)對各節(jié)點傳感器數(shù)據(jù)的收集、處理 及與外網(wǎng)的通信；傳感器節(jié)點負(fù)責(zé)采集周圍的信息，如溫度、濕度等，同時還要兼具有路由功能，通過路由協(xié)議直接或者通過“多跳”的方式將數(shù)據(jù)傳給網(wǎng)關(guān)，再借助臨時建立的 sink 鏈路把整個區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控中心；監(jiān)控中心主要負(fù)責(zé)將采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合計算得到所需的信息，并對各傳感器節(jié)點進(jìn)行管理。數(shù)據(jù)處理模塊的核心是高性能的 ATmega1281 處理器；無線通信模塊負(fù)責(zé)與其它傳感器節(jié)點進(jìn)行無線通信，交換控制消息和收發(fā)采集數(shù)據(jù)；電源模塊為傳感器節(jié)點提供運行所需的所有電源。 ％ RH，溫度測量范圍： 40～ +123． 8℃，在 25℃時，溫度的測量精度為177。 SHT10 完整的測量時序由啟動傳輸時序、發(fā)布命令、等待測量完成、讀回數(shù)據(jù)這四個部分組成。在“啟動傳輸”時序之后，微控制器可以向 SHT10 發(fā)送命令。 數(shù)據(jù)處理模塊和無線通信模塊 數(shù)據(jù)處理模塊采用 Atmel 公司的低功耗 ATmega1281 芯片，該芯片具有片內(nèi)256 kB 的 Flash 存儲器、 8 kB 的 SRAM 數(shù)據(jù)存儲器 (可外接擴(kuò)展到 64 kB)和 4 kB的 EPROM 存儲器。因此 ATmega1281 非常適合于低能耗的應(yīng)用場合。傳感器節(jié)點上設(shè)計 528kB的串行 FLASH存儲器 AT45DB041來完成信息在本節(jié)點的輔助存儲功能。軟件控制 I／ O引腳的電平來完成對 SHT10 的操作。為延長節(jié)點的使用壽命，多種降低功耗的方法已經(jīng)被提出，如：數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)和低功耗路由技術(shù)等，但任何降低功耗的方法都不能徹底解決節(jié)點壽命有限的問題。分壓器將 3． 3 V 的穩(wěn)壓器輸出電壓降至 2． 75 V。二極管用來阻止電流由電池流入太陽能電池板。 圖 22系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)圖 圖 23TinyOS 數(shù)據(jù)包格式 串口通信 數(shù)據(jù)解析和打包 數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)庫 SYNC BYTE Packet Type TOS msg SYNC BYTE Message Address Message Type Group ID Data Length Data CRC Source Address Origin Address ... Sequence Number Voltage Humidity Temperature 表 21溫濕度數(shù)據(jù)表 Point ID Temperature Humidity Collectime 1 2 1 3 4 3 1 5 系統(tǒng)通過串口接收到的溫濕度數(shù)據(jù)如 表 21 所示。信息中包括了目的節(jié)點地址、信息類型、信息長度、信息組別以及數(shù)據(jù)載荷等。 15 報警電路設(shè)計 理論分析 此次設(shè)計是針對于單片機(jī)原理及其應(yīng)用展開的。物理量和測量范圍的不同，傳感器的工作機(jī)理和結(jié)構(gòu)就不同 [4]。傳感器將物理信號經(jīng)過 A/D 轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)化為可以利用識別的電信號給單片機(jī)，這里我們選擇單片機(jī)的 為輸入方式，接收到信號的單片機(jī)經(jīng)過程序的設(shè)定會由 作為單片機(jī)的輸出直接啟動報警電路。 80C51 的基本結(jié)構(gòu)： （ 1） CPU 系統(tǒng) 8位 CPU，含布爾處理器；時鐘電路；總線控制邏輯。這里僅介紹常用的總線型 DIP40 封裝。 (a) 內(nèi)部時鐘方式 利用芯片內(nèi)部的振蕩器，然后在引腳 XTALl和 XTAL2兩端跨接晶體振蕩器（簡稱晶振），就構(gòu)成了穩(wěn)定的自激振蕩器，發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時鐘電路。 HMOS 和 CHMOS 單片機(jī)外時鐘信號接入方式不同。其作用是使 CPU 和系統(tǒng)中其他部件都處于一個確定的初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作，因而，復(fù)位是一個很重要的操作方式。 上電復(fù)位利用電容器的充電實現(xiàn)。 上電要求接通電源后，單片機(jī)實現(xiàn)自動 復(fù)位操作。 R E S E T R S T 8 0 C 5 1 R C + 5 V + R S T 8 0 C 5 1 R R1 C + 5 V + 圖 24電復(fù)位電路 圖 25按鍵復(fù)位電路 復(fù)位狀態(tài)： 初始復(fù)位不改變 RAM（包括工作寄存器 R0～ R7）的狀 態(tài)，復(fù)位時，ALE 和 成輸入狀態(tài)，即 ALE= = 1，片內(nèi) RAM 不受復(fù)位影響。 AD574A 芯片介紹 ： AD574A 型快速 12 位逐次比較式 A／ D 轉(zhuǎn)換器為美國模擬器件公司產(chǎn)品。 DB11 為最高， DB0 為最低，它們可由控制邏輯決定是輸出數(shù)據(jù)還是對外成高阻狀態(tài)。此引腳有兩個功能，一個功能是 決定方式是 12 位是 8位。 CS:芯片選擇。 19 CE：芯片啟動信號。 REFOUT： +10V 基準(zhǔn)電壓輸出。此引腳適當(dāng)連接，可實現(xiàn)單極性或雙極性輸入。 20VIN： 20V 量程輸入端。各字電路（譯碼器、門電路、觸發(fā)器等）及“ +5V”的電源地。 VEE：負(fù)電源端， VEE=15～ 12V。圖中電位器 RP1用于調(diào)零，即保證在 VIN=0 時，輸出數(shù)字量 D 為零。如果輸入信號 VIN 在 5～ =5V 之間，應(yīng)從 10VIN 引腳輸入；當(dāng) VIN 在 10～ =10V 之間，應(yīng)從20VIN 引腳輸入。 圖 29為 AD574A 與 80C51 單片機(jī)的接口電路。圖中 AD574A 的 STS 與 80C51 的 線相連，故采用查詢方式讀取轉(zhuǎn)換結(jié)果。 報警電路設(shè)計 聲光報警電路 聲光報警電路由單片機(jī) ，輸出報警信號 (高低電平間隔 1 s 的脈沖信號 )，驅(qū)動聲光報警電路，直至按復(fù)位鍵 RESET 和開關(guān)鍵。該脈沖信號經(jīng)隔置電容 C2 加到揚聲器上，揚聲器將發(fā)出高、低交替的 2 種叫聲，同時 腳輸出的高 低電平間隔 1 s 的脈沖信號經(jīng)電阻 R1 加到發(fā)光二極管 LED 上， LED 將閃爍發(fā)光，達(dá)到聲光同時報警的效果。當(dāng)今信息時代，隨著電子計算機(jī)技術(shù)的非速發(fā)展，自動檢測，自動控制技術(shù)顯露非凡的能力，而大多數(shù)設(shè)備只能處理電信號，也就需要把被測，被控非電量的信息通過傳感器轉(zhuǎn)換成電信號。設(shè)計中，傳感器我 選擇的是 NIS09聲光傳感器。 我 將主控電路和外圍接口電路（ 80C51 與 A/D 轉(zhuǎn)換器的接口電路、 80C51 與聲光報警電路）連接起來，就得到了基于 80C51 的聲光報警總電路圖。而 是與聲光報警電路相連接的。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。 C51 已被完全集成到 uVision2 的集成開發(fā)環(huán)境中，這個集成開發(fā) 環(huán)境包含：編譯器，匯編 器，實時操作系統(tǒng)，項目管理器，調(diào)試器。因此， C51 V7 版本無疑是 8051 開發(fā)用戶的最佳選擇。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng) L51 連接定位生成絕對目標(biāo)文件 (.ABS)。循環(huán)程序有先執(zhí)行后判斷何先判斷后執(zhí)行兩種基本結(jié)構(gòu)。最大值D2=4096 6/10=2458. 然后把它們的數(shù)字量轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù)。我們將A/D 轉(zhuǎn)換器讀取結(jié)果存入 17H、 18H、 19H、 20H 單元中。 程序 ORG 0000H START: MOV DPTR, 0FFF8H ；送端口地址入 DPTR MOVX DPTR, A ；啟動 AD574A SET ；置 為輸入方式 LOOP: JB , LOOP ；檢測 口 INC DPTR ；使 R/C 為 1 MOVX A, DPTR ；讀取高 8位數(shù)據(jù) MOV 41H, A ；高 8位內(nèi)容存入 41H 單元 INC DPTR ；使 R/C、 A0 均為 1 INC DPTR MOVX A, DPTR ；讀取低 4位 MOV 40H, A ；將低 4位內(nèi)容存入 40H 單元 MOV 17H, 10001111B ；將比較的數(shù)值存入單元中 MOV 18H, 0110B MOV 19H, 10011011B MOV 20H, 1010B MOV AL, 40H ；將 40H 的內(nèi)容存入 AL單元中 MOV AH, 41H ；將 41H 的內(nèi)容存入 AH 單元中 01: CMP AH, 17H ；比較最小數(shù)值的高八位 JA LP1 JBE LP2 LP1: JMP 03 LP2: JMP 01 02: CMP AL,18H ；比較最小值的低四位 JA LP3 JBE LP4 LP3: JMP 01 LP4: JMP 04 03: CMP AH,19H ；比較最大值的高八位 JA LP5 JBE LP6 LP6: JMP 03 LP5: JMP 01 04 : CMP AH ,20H ；比較最大值的低四位 JA LP7 JBE LP8 LP8: JMP 01 LP7: JMP 04 05: SET ；報警 DEL: MOV R7,200 ；延時 50ms DEL1: MOV R6,123 NOP DEL2: DJNZ R6,DEL2 DJNZ R7,DEL1 RET ；返回 END ；結(jié)束 調(diào)試及測試方法 調(diào)試步驟 ： (1) 源文件的建立：使用菜單 “ FileNew”或者點擊工具欄的新建文件按鈕，即可在 項目窗口的右側(cè)打開一個新的文本編輯窗口，在該窗口中輸入?yún)R編語言源程序?；氐街鹘缑?，此時，在工程窗口的文件頁中，出現(xiàn) 了“ Targ et1”，前面有 “ +”號，點擊“ +”展開，可以看到下一層的“ Source Group1” ,這時的工程還是一個空工程，里面什么文件也沒有，需要手動把剛才編寫好的源程序加入，點擊“ Souce Group”使其反白顯示，然后，點擊鼠標(biāo)右鍵，出現(xiàn)一個下拉菜單。 （ 3）工程的詳細(xì)設(shè)置：首先點擊左邊 Project 窗口的 Target 1,然后使用菜單“ ProgetOption for target ‘ target 1’”即出現(xiàn)對工程設(shè)置的對話框，對這個對話框可謂非常復(fù)雜，共有 8個頁面，要全部高清可不容易，好在絕大部分設(shè)置項取默認(rèn)值就行了。編譯過程中的信息將出現(xiàn)在輸出窗口中的 Build 頁中，如果源程序有語法錯誤，會有錯誤報告出現(xiàn)，雙擊該行，可以定到出錯的位置，對源程序反復(fù)修改后， 會 提示獲得了名為 的文件，該文件即可被編程器讀入并寫到芯片中，同時還產(chǎn)生了一些其他相關(guān)文件可被用于 KEIL 的仿真與調(diào)試。要想設(shè)計出讓用戶滿意的界面，首先要知道什么是好的界面，針對自己要開發(fā)的應(yīng)用程序做出初步規(guī)劃設(shè)計 界面設(shè)計初步規(guī)劃 設(shè)計用戶界面之前，最好先參照 Microsoft 或其他公司的一些應(yīng)用程序。眾所周知，用戶參與設(shè)計過程的時間越早，設(shè)計人員所花的時間和精力就越少，創(chuàng)建的界面就越好、越實用。如果系統(tǒng)計劃發(fā)布到全球，那么語言和文化也是設(shè)計者必須考慮