【正文】 通訊需求，從而實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)通訊（TDMACDMAFDMA），具體的溫濕度管理系統(tǒng)如圖2。主要完成通過(guò)串口實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與RF控制器之間的通信；數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、處理、分析；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、記錄；數(shù)據(jù)備份打??；控制子系統(tǒng)等功能。采用nRF905無(wú)線傳輸模塊，在空曠通訊距離可達(dá)300米左右，室內(nèi)通信36層可實(shí)現(xiàn)可靠通信，抗干擾性能強(qiáng)，很強(qiáng)的擾障礙穿透性能。5. 控制子系統(tǒng)功能。數(shù)據(jù)采集終端(RTU)系統(tǒng)的功能框圖如圖3。nRF905由一個(gè)完全集成的頻率調(diào)制器，一個(gè)帶解調(diào)器的接收器，一個(gè)功率放大器，一個(gè)晶體震蕩器和一個(gè)調(diào)節(jié)器組成。整個(gè)nRF905模塊由ATN1和ATN2管腳與天線構(gòu)成天線輸出模塊，高頻頭輸出模塊包括數(shù)字輸入、數(shù)字輸出、SPI接口三部分構(gòu)成，發(fā)射芯片采用16Ｍ晶振提供系統(tǒng)時(shí)鐘?；蛘咄ㄟ^(guò)RF扼流圈，或者通過(guò)天線雙極的中心點(diǎn)。頻率偏離在。通過(guò)采用內(nèi)部曼切斯特編解碼，微控制器不需要制定編碼解碼規(guī)則。圖5 nRF905模塊引出的高頻頭管腳接口及實(shí)物圖 nRF905模塊各管腳說(shuō)明如表3，其中 VCC腳接電壓范圍為 ~，不能在這個(gè)區(qū)間之外。單片機(jī)外圍電路首先由復(fù)位電路、晶振電路，使能信號(hào)置高構(gòu)成最小系統(tǒng)，保證其正常運(yùn)行，在P0口處，加上了10K的上拉電阻，并從P0口外接部分開(kāi)關(guān)和發(fā)光二極管，nRF905高頻頭的引腳與單片機(jī)相連，串口連接MAX232最終連接到主機(jī)串口，其具體的連接方式如圖6所示。nRF905模塊所有配置字都是通過(guò)模擬SPI接口送給RF905。狀態(tài)寄存器包含數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳狀態(tài)信息和地址匹配引腳狀態(tài)信息；射頻配置寄存器包含收發(fā)器配置信息，如頻率和輸出功能等；發(fā)送地址寄存器包含接收機(jī)的地址和數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)；發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器包含待發(fā)送的數(shù)據(jù)包的信息，如字節(jié)數(shù)等；接收數(shù)據(jù)寄存器包含要接收的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)等信息。各寄存器的作用如下：圖7 SPI寄存器內(nèi)部原理圖（1）狀態(tài)寄存器：包含數(shù)據(jù)就緒DR 和地址匹配AM 狀態(tài)。（5）接收有效數(shù)據(jù)：寄存器包含接收到的有效ShockBurst數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)字節(jié)長(zhǎng)度由配置寄存器設(shè)置在寄存器中的有效數(shù)據(jù)由數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒DR 指示。圖8 SPI讀時(shí)序操作 圖9 SPI讀時(shí)序操作 單片機(jī)與主機(jī)通信單片機(jī)與PC機(jī)通信是通過(guò)串口TXD、RXD完成，其中包含了TTL電平與RS232電平之間的轉(zhuǎn)換，本系統(tǒng)中，采用MAX232芯片用來(lái)做電平轉(zhuǎn)換。功能是產(chǎn)生+12v和12v兩個(gè)電源，提供給RS232串口電平的需要。TTL/CMOS數(shù)據(jù)從T1IN、T2IN輸入轉(zhuǎn)換成RS232數(shù)據(jù)從T1OUT、T2OUT送到電腦DP9插頭；DP9插頭的RS232數(shù)據(jù)從R1IN、R2IN輸入轉(zhuǎn)換成TTL/CMOS數(shù)據(jù)后從R1OUT、R2OUT輸出。如果用編程器燒寫(xiě)單片機(jī)的程序存儲(chǔ)器，每修改一次程序就要拔下芯片編程后在插入系統(tǒng)中運(yùn)行，這樣不但麻煩，而且很容易對(duì)芯片和電路板造成損傷。C范圍內(nèi),精度為177。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過(guò)程控制、測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。 圖12 DS18B20 PR35和SOSI封裝 溫度傳感器構(gòu)成及原理DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由三部分構(gòu)成：64位激光ROM、溫度傳感器、非易失性溫度警告觸發(fā)器TH和TL。圖13 DS18B20原理結(jié)構(gòu)圖與DS18B20的通信經(jīng)過(guò)一個(gè)單線接口。在成功地執(zhí)行了ROM操作序列之后，可使用存貯器和控制操作，然后主機(jī)可以提供李忠存貯器和控制操作命令操作之一。為了使DS18B20能完成準(zhǔn)確的溫度變換，當(dāng)溫度變化發(fā)生時(shí)，DQ線上必須提供足夠的功率。通過(guò)使用 MOSFET把DQ線直接拉到電源這一點(diǎn)。總線上主機(jī)不需向上連接便在溫度變換期間是線保持高電平。時(shí)鐘再次是計(jì)數(shù)器計(jì)值至他達(dá)零。通過(guò)此計(jì)算，在DS18B20內(nèi)部完成以提供的分辨率，溫度讀數(shù)以16位、符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供。此值是門(mén)開(kāi)通期停止之后技術(shù)剩余所需的最后一個(gè)數(shù)值是在該溫度處每一攝氏度的計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)（COUNT_PER_C）。每個(gè)DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。產(chǎn)品為 4 針單排引腳封裝和實(shí)物如圖15所示。圖16 DHT11和MCU連接原理圖DATA 用于微處理器與DHT11之間的通訊和同步，采用單總線數(shù)據(jù)格式，一次通訊時(shí)間4ms左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分，一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit，高位先出。DHT11接收到主機(jī)的開(kāi)始信號(hào)后,等待主機(jī)開(kāi)始信號(hào)結(jié)束,然后發(fā)送80us低電平響應(yīng)信號(hào)。則其溫度測(cè)量精度為，濕度測(cè)量精度為177。整個(gè)系統(tǒng)利用９Ｖ電壓供電，通過(guò)穩(wěn)壓管7805將其轉(zhuǎn)化為5V。下面對(duì)其中每一步驟做的軟件設(shè)計(jì)做詳細(xì)的分析。單片機(jī)與主機(jī)串口通信流程圖如圖20所示。CPU在讀SBUF時(shí)會(huì)指到接收寄存器，在寫(xiě)時(shí)會(huì)指到發(fā)送寄存器，而且接收寄存器是雙緩沖寄存器，這樣可以避免接收中斷沒(méi)有及時(shí)的被響應(yīng)，數(shù)據(jù)沒(méi)有被取走，下一幀數(shù)據(jù)已到來(lái)，而造成的數(shù)據(jù)重疊問(wèn)題。SM2=0表示不論第九位數(shù)據(jù)（RB8）為1還是0，都將前八位送入SBUF中，并產(chǎn)生中斷請(qǐng)求。RB8為接收數(shù)據(jù)第8位。當(dāng)系統(tǒng)復(fù)位是SMOD=1。它的波特率是可變的，其速率是取決于定時(shí)器1或定時(shí)器2的定時(shí)值（溢出速率）。波特率的計(jì)算公式為：。在設(shè)置IE=0x90，表示中斷總允許（EA=1），允許串口中斷（ES=1）。節(jié)電模式有掉電和 SPI編程、STANDBY和SPI編程兩種。其工作流程為：，通過(guò)模擬SPI接口，按時(shí)序把接收機(jī)的地址 (TX address) 和要發(fā)送的數(shù)據(jù) (Tx payload) 送傳給nRF905，SPI接口的速率在通信協(xié)議和器件配置時(shí)確定； ，激發(fā)nRF905的ShockBurstTM發(fā)送模式； C. nRF905的ShockBurstTM發(fā)送： (1) 射頻寄存器自動(dòng)開(kāi)啟； (2) 數(shù)據(jù)打包(加字頭和CRC校驗(yàn)碼)； (3) 發(fā)送數(shù)據(jù)包； (4) 當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送完成，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳（DR）被置高； D. AUTO_RETRAN被置高，nRF905不斷重發(fā)，直到TRX_CE被置低； E. 當(dāng)TRX_CE被置低，nRF905發(fā)送過(guò)程完成，自動(dòng)進(jìn)入空閑模式。系統(tǒng)的工作過(guò)程如下：A. 當(dāng)TRX_CE為高、TX_EN為低時(shí)，nRF905進(jìn)入ShockBurstTM接收模式； B. 650us后，nRF905不斷監(jiān)測(cè)，等待接收數(shù)據(jù)； C. 當(dāng)nRF905檢測(cè)到同一頻段的載波時(shí)，載波檢測(cè)引腳被置高； D. 當(dāng)接收到一個(gè)相匹配的地址，AM引腳被置高； E. 當(dāng)一個(gè)正確的數(shù)據(jù)包接收完畢，nRF905自動(dòng)移去字頭、地址和CRC校驗(yàn)位，然后把DR引腳置高；F. 微控制器把TRX_CE置低，nRF905進(jìn)入空閑模式； G. 微控制器通過(guò)模擬SPI口，以一定的速率把數(shù)據(jù)移到微控制器內(nèi)； H. 當(dāng)所有的數(shù)據(jù)接收完畢，nRF905把DR引腳和AM引腳置低； I. nRF905此時(shí)可以進(jìn)入ShockBurstTM接收模式、ShockBurstTM發(fā)送模式或關(guān)機(jī)模式。當(dāng)進(jìn)入這種模式時(shí)，nRF905是不活動(dòng)的狀態(tài)，這時(shí)候平均電流消耗最小，電池使用壽命最長(zhǎng)，在掉電模式中，配置字的內(nèi)容保持不變。在此模式中。該協(xié)議定義了幾種信號(hào)的時(shí)序：初始化時(shí)序、讀時(shí)序、寫(xiě)時(shí)序。具體操作：總線控制器發(fā)出（TX）一個(gè)復(fù)位脈沖（一個(gè)最少保持480μs 的低電平信號(hào)），然后釋放總線，進(jìn)入接收狀態(tài)（RX）。小延時(shí)一下，讀取DS18B20上的數(shù)據(jù) ,因?yàn)閺腄S18B20上輸出的數(shù)據(jù)在讀時(shí)間隙下降沿出現(xiàn)15us內(nèi)有效，所有讀時(shí)間隙必須60~120us，這里77us，然后返回有效數(shù)據(jù)。因此對(duì)于上述情況，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)提供報(bào)警，指示燈會(huì)不停地閃爍，同時(shí)蜂鳴器也會(huì)報(bào)警。下面就來(lái)重點(diǎn)著手溫濕度采集管理系統(tǒng)的軟件的開(kāi)發(fā)工作。是系統(tǒng)接收終端監(jiān)測(cè)站點(diǎn)適時(shí)采集到的、并通過(guò)nRF905無(wú)線模塊發(fā)送到上位機(jī)無(wú)線通信模塊、再通過(guò)RS232串口進(jìn)入管理系統(tǒng)的溫濕度數(shù)據(jù)。本模塊包括實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)備份、數(shù)據(jù)刪除、保存數(shù)據(jù)和報(bào)表打印等幾部分的功能。(4) 異常處理模塊。(6) 幫助模塊。 系統(tǒng)管理方法溫濕度管理系統(tǒng)由Delphi開(kāi)發(fā)的軟件管理模塊和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)組成，集Delphi開(kāi)發(fā)技術(shù)、串口通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、wfChart技術(shù)等技術(shù)于一體。圖25 溫濕度管理系統(tǒng)主體界面 MSComm控件注冊(cè)模塊本系統(tǒng)正常運(yùn)行的必要條件是PC機(jī)已安裝MSComm控件，因此首先安裝此控件，本系統(tǒng)采用MSComm控件注冊(cè)和通用Activex控件注冊(cè)兩種方法。至此，已經(jīng)完成注冊(cè)。Licenses\4250E8306AC211cf8ADB00AA00C0090539。)。 GetWindowsDirectory(WinDir,sizeof(WinDir))。 copyfile(pchar(39。 strcat(windir,39。39。,SW_Hide)。kjljvjjjoquqmjjjvpqqkqmqykypoqjquoun39。（1） MSComm通信控件MSComm控件是由Microsoft開(kāi)發(fā)的主要用于實(shí)現(xiàn)微機(jī)與單片機(jī)之間通信的ActiveX控件。MSComm控件的主要屬性如下:1. CommPort: 設(shè)定通信連接端口代號(hào)，windows系統(tǒng)使用所設(shè)定的端口與外界通信。3. settings:設(shè)定通信口參數(shù)，以字符串的形式設(shè)置或返回聯(lián)機(jī)速率、奇偶校驗(yàn)、數(shù)據(jù)位、停止位等4個(gè)參數(shù)，默認(rèn)值為“9600，N，8，1”。程序靠這個(gè)命令將對(duì)方傳輸?shù)捷斎刖彌_區(qū)中的數(shù)據(jù)讀到程序中，并清除緩沖區(qū)已被讀取的數(shù)據(jù).7. OutPut:用于把將要發(fā)送的數(shù)據(jù)輸入到傳輸緩沖區(qū)。對(duì)象建立好以后，要為其設(shè)置屬性值，MSComm控件用來(lái)實(shí)現(xiàn)通信。程序代碼如下: if not then begin //打開(kāi)串口 := +1。//設(shè)置波特率 ComSetting:=ComSetting+39。,39。+。 //指示燈變紅 :=39。沒(méi)有打開(kāi)串口！39。 end。 //直接接收字符 := +InputString。wfChart使用全球領(lǐng)先的VML技術(shù)，率先支持與統(tǒng)計(jì)圖表融合，使HTML和VML統(tǒng)計(jì)圖完全兼容。3. 組件圖表提供兩種輸出接口，包括保存，直接顯示。利用Wf_chart統(tǒng)計(jì)圖，在Delphi中，生成的結(jié)果如下圖28所示，可以對(duì)其圖形種類、組件顏色、3D模式、亮暗程度等進(jìn)行設(shè)置。南京信息工程大學(xué)整點(diǎn)天氣實(shí)況39。 //圖表主上標(biāo)題對(duì)齊方式(1左對(duì)齊,2居中,3右對(duì)齊):=2。 //設(shè)置圖表的網(wǎng)格及坐標(biāo)軸是否顯示:=39。 //圖表縱軸的說(shuō)明(如果ViewAxis為false，則該屬性無(wú)效) (39。D7DCF039。//漸變方式 := true。CE262239。設(shè)置數(shù)值點(diǎn)形狀、寬度和高度(1,39。)。 //設(shè)置圖片亮度(參數(shù)值在100和100之間)if then begin// wfChart 統(tǒng)計(jì)圖表保存 if LowerCase(ExtractFileExt())39。) else ()。select min(temp) as ttt from temp where Day=39。(SQLstr)。]。select * from temp39。 。 Column: TColumn。 end。在DBGrid中對(duì)現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改并保存操作，這里需要Dbbobox組件。 State: TGridDrawState)。 := 。end。 異常處理模塊對(duì)于采集的溫度，如果溫度的值超過(guò)用戶設(shè)定的范圍，則表示溫度出現(xiàn)異常，并且系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)送預(yù)警指令，觸發(fā)終端報(bào)警。 if(t1t2) then begin :=39。 :=39。 if(t1t2) then begin :=39。 :=39。下面是用于實(shí)現(xiàn)提醒用戶的字符不斷的閃爍。 end else begin :=true。 幫助模塊系統(tǒng)幫助模塊主要是詳細(xì)說(shuō)明系統(tǒng)軟件的整個(gè)功能及對(duì)應(yīng)的操作過(guò)程。(2) 顯示實(shí)時(shí)性好。(4) 明確了軟件的功能機(jī)構(gòu)，軟件各項(xiàng)功能的代碼實(shí)現(xiàn)工作。無(wú)線通信系統(tǒng)能正確的發(fā)射與接收管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)和傳感器采集的數(shù)據(jù)。按照功能，整個(gè)系統(tǒng)可以分為電源，控制，執(zhí)行三大模塊，任一模塊發(fā)生故障時(shí)只需更換相應(yīng)的模塊即可恢復(fù)正常，降低了運(yùn)行費(fèi)用。 需要進(jìn)一步完善的工作1. 可以利用單片機(jī)控制器豐富的I/O接口，采集更多的外圍數(shù)據(jù)，豐富終端的功能，擴(kuò)展其應(yīng)用范圍。5. 本課題具體實(shí)現(xiàn)的是單個(gè)終端系統(tǒng)，從具體的應(yīng)用層次來(lái)說(shuō)，應(yīng)擴(kuò)展為更多的終端節(jié)點(diǎn)。以本課題的設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，可以擴(kuò)展到更廣泛的應(yīng)用中去。在論文寫(xiě)作上，王老師一遍又一遍的修改我論文中出現(xiàn)的問(wèn)題，甚至非常細(xì)小的問(wèn)題都給予指出。另外，我還要感謝曾經(jīng)教導(dǎo)我教育我的老師們，使他們一路指引著我不斷走向成成熟，特別是輔導(dǎo)員、班主任，她們?cè)谖业娜松衅鸬搅酥匾淖饔?，感謝曾經(jīng)一起相處的同學(xué)們，他們讓我體會(huì)到了生活的幸福。 SPI timing。code RFConfig RxTxConf ={10,0x01, 0x0c, 0x44, 0x20, 0x20, 0xcc, 0xcc, 0xcc,0xcc, 0x58}。unsigned char temp1。unsigned char U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata。unsigned int shi,ge,xiaoshu,num