【正文】 sbit LED4 = P2^3。sbit SCK = P3^0。在此，我要感謝劉曉杰老師的細心教導(dǎo)和大力支持，感謝院里給予的硬件設(shè)施平臺和幫助！附錄1 電路原理圖下位機電路原理圖：注：兩個下位機的硬件設(shè)計是一樣的。本次設(shè)計雖然過程中遇到過問題，感到過沮喪，但最終圓滿的完成了?；仡欉@兩個多月來的設(shè)計生活，可以說是對我四年所學(xué)知識與技能的一次系統(tǒng)性的總結(jié)和應(yīng)用。%；1號下位機的測濕誤差為177。如果采用8為顯示就不存在這個問題，因為溫濕度同時顯示，不需要鎖存開關(guān)的控制。至此，本系統(tǒng)的軟硬件制作就都完成了。第一，兩個單片機之間能夠雙向傳輸了，接上按鍵選擇電路，讓上位機選擇將信息傳輸給哪個下位機。接好線路以后，首先不要上電，檢查焊接情況，如果沒有錯誤，再給此模塊上電，連接+15V電源，調(diào)節(jié)電位器R2，測量輸出電壓，使之分別是+5V和+。該過程如圖48所示。數(shù)據(jù)傳送正確時校驗和數(shù)據(jù)等于“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)”所得結(jié)果的末8位。 復(fù)制暫存器48H將RAM中第3 、4字節(jié)的內(nèi)容復(fù)制到EEPROM中。 搜索 ROM0FOH用于確定掛接在同一總線上 DS1820 的個數(shù)和識別 64 位 ROM 地址。圖45 DS18B20時序圖根據(jù)時序圖，對其初始化、讀、寫時序進行分析。如果接收到上位機發(fā)來的命令，就將實時測得的數(shù)據(jù)傳送給下位機，傳送結(jié)束后，回到接收模式，如此循環(huán)下去。參考設(shè)置： Operating frequency HFREQ_PLL CH_NO MHz [0] [001001100] MHz [0] [001101011] MHz [0] [001101100] MHz [0] [001111011] MHz [1] [001010110] MHz [1] [001110101] MHz [1] [001110110] MHz [1] [001111101] MHz [1] [100011111] MHz [1] [100100000] MHz [1] [110011111] 載波頻率的計算公式：f =(+( CH_NO/10))*(1+ HFREQ_PLL) (41)字節(jié) 1： [0] CH_NO [8] ：參見字節(jié) 0 [1] HFREQ_PLL ： 0 器件工作在 433MHZ 頻段 1 期間工作在 868/915MHZ 頻段 [3:2] PA_PWR ： 輸出功率 00 10dBm （默認） 01 2dBm10 +6dBm 11 +10dBm [4] RX_RED_PWR ： 降低接收模式電流消耗至 ，靈敏度降低。(2)、SPI指令設(shè)置當(dāng)CSN為低時, SPI接口開始等待一條指令。(2)、ShockBurst RX接收流程：1). 當(dāng)TRX_CE為高、TX_EN為低時，RF905進入ShockBurstTM接收模式；2). 650us后，RF905不斷監(jiān)測，等待接收數(shù)據(jù)；3). 當(dāng)RF905檢測到同一頻段的載波時，載波檢測引腳被置高；4). 當(dāng)接收到一個相匹配的地址，AM引腳被置高；5). 當(dāng)一個正確的數(shù)據(jù)包接收完畢，RF905自動移去字頭、地址和CRC校驗位，然后把DR引腳置高；6). 微控制器把TRX_CE置低，nRF905進入空閑模式；7). 微控制器通過SPI口，以一定的速率把數(shù)據(jù)移到微控制器內(nèi)；8). 當(dāng)所有的數(shù)據(jù)接收完畢，nRF905把 DR 引腳和 AM 引腳置低；9). nRF905此時可以進入ShockBurstTM接收模式、ShockBurstTM發(fā)送模式或關(guān)機模式。ShockBurstTM技術(shù)同時也減小了整個系統(tǒng)的平均工作電流。如果KEY1和KEY2都為1，則顯示2號下位機發(fā)送來的溫濕度信息值，如果KEY2=0，則重復(fù)第五步，如果KEY1=0，則第五步結(jié)束，進入第四步。DR=1以后，關(guān)閉芯片接受和發(fā)送的使能端，讀取接收到的數(shù)據(jù)。報警模塊的具體設(shè)計圖，如圖311所示。由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機的I/O 口是無法直接驅(qū)動的，所以要利用放大電路來驅(qū)動，本系統(tǒng)使用PNP型三極管來放大電流。顯示部分的設(shè)計圖，如圖310所示。即在某一時刻，只讓某一位的位選線處于導(dǎo)通狀態(tài)，而其它各位的位選線處于關(guān)閉狀態(tài)。 顯示模塊設(shè)計本系統(tǒng)采用動態(tài)顯示，數(shù)碼管為四位一體共陰，7407驅(qū)動數(shù)碼管位選端，P0口接上拉電阻驅(qū)動數(shù)碼管的段選端。表31 nRF905的管腳說明圖管腳名稱管腳功能說明1VCC電源電源+~ DC2TX_EN數(shù)字輸入TX_EN= 1 TX 模式 TX_EN= 0 RX 模式3TRX_CE數(shù)字輸入使能芯片發(fā)射或接收4PWR_UP數(shù)字輸入芯片上電5uCLK時鐘輸出本模塊該腳廢棄不用，向后兼容6CD數(shù)字輸出載波檢測7AM數(shù)字輸出地址匹配8DR數(shù)字輸出接收或發(fā)射數(shù)據(jù)完成9MISOSPI 接口SPI 輸出10MOSISPI 接口SPI 輸入11SCKSPI 時鐘SPI 時鐘12CSNSPI 使能SPI 使能13GND地接地14GND地接地VCC 腳接電壓范圍為 ~ 之間，不能在這個區(qū)間之外，超過 將會燒毀模塊，該系統(tǒng)采用+。圖35 時鐘電路設(shè)計 復(fù)位電路設(shè)計單片機有一個復(fù)位引腳RST，它是施密特觸發(fā)輸入，當(dāng)振蕩器起振后，該引腳上出現(xiàn)2個機器周期以上的高電平，使器件復(fù)位，只要RST保持高電平，單片機保持復(fù)位狀態(tài)，此時ALE、PSEN、P0、PPP3口都輸出高電平，RST上輸入返回低電平以后，退出復(fù)位，單片機從初始狀態(tài)開始工作。單片機最小模塊包括兩部分：時鐘電路和復(fù)位電路。5％RH、177。還有若溫度傳感器開路或沒接時，能起到上拉作用，使之為高電平，從而后續(xù)電路保護。溫度傳感器DS18B20技術(shù)性能描述(1)、獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊；(2)、測溫范圍 55℃～＋125℃，℃；(3)、支持多點組網(wǎng)功能，多個DS18B20可以并聯(lián)在唯一的數(shù)據(jù)端上，最多只能并聯(lián)8個，如果數(shù)量過多，會使供電電源電壓過低，從而造成信號傳輸?shù)牟环€(wěn)定；(4)、工作電源: 3~5V/DC；(5)、在使用中只需要數(shù)據(jù)端接上拉電阻，不需要其它的外圍元件；(6)、測量結(jié)果以9~12位數(shù)字量方式串行傳送；溫度傳感器DS18B20工作原理DS18B20的讀寫時序和測溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時的延時時間由2s 減為750ms。該模塊分為上位機和下位機，其主要包括以下七個模塊：電源模塊、溫濕度測量模塊、單片機控制模塊、無線傳輸模塊、按鍵選擇模塊、顯示模塊和報警電路模塊。 無線傳輸模塊上位監(jiān)測主機和下位監(jiān)測分機都需要連接無線傳輸模塊，根據(jù)上位監(jiān)測主機和下位監(jiān)測分機的功能要求，處于等待接收模式或發(fā)送模式。方案二中采用芯片7407驅(qū)動，動態(tài)顯示，數(shù)碼管也是四位一體的，不但軟件設(shè)計簡單，而且硬件制作方便，價格也低廉，故選擇方案二的顯示方法。其設(shè)計框圖如圖22所示。10%，50177。溫濕度的測量是工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要的一個環(huán)節(jié)，尤其對于農(nóng)業(yè)發(fā)展，比如大棚種植、糧倉管理等等，都必須保證精確的溫濕度控制。 singlechip microputer目錄前言 1第1章 緒論 2 課題的意義和目的 2 課題的研究內(nèi)容 2 課題的任務(wù)要求 3第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計 4 方案的選擇與論證 4 總體設(shè)計方案 4 方案的比較與論證 5 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計 6 系統(tǒng)各模塊的功能設(shè)計 7 電源模塊 7 溫濕度測量模塊 7 單片機控制模塊 7 無線傳輸模塊 8 按鍵選擇模塊 8 顯示模塊 8 報警電路模塊 8第3章 系統(tǒng)各模塊的硬件設(shè)計 9 電源模塊設(shè)計 9 溫濕度測量模塊設(shè)計 10 溫度測量模塊設(shè)計 10 濕度測量模塊設(shè)計 11 單片機控制模塊設(shè)計 12 時鐘電路設(shè)計 13 復(fù)位電路設(shè)計 13 無線傳輸模塊設(shè)計 14 無線傳輸模塊簡介 14 無線傳輸模塊與單片機的接口設(shè)計 16 按鍵選擇模塊設(shè)計 16 顯示模塊設(shè)計 17 報警電路模塊設(shè)計 19第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計 21 上位機的設(shè)計 21 上位機的設(shè)計思路 21 上位機的設(shè)計流程 21 無線模塊軟件設(shè)計 23 下位機的設(shè)計 32 下位機的設(shè)計思路 32 下位機的軟件總設(shè)計流程 32 溫度測量的軟件設(shè)計 34 濕度測量的軟件設(shè)計 37第5章 系統(tǒng)調(diào)試與數(shù)據(jù)分析 41 硬件電路的制作和調(diào)試 41 軟硬件功能分析 43 測試結(jié)果分析 44第6章 總結(jié) 45參考文獻 46致謝 48附錄1 電路原理圖 49附錄2 程序 51附錄3 實物圖 70附錄4 元器件清單 71附錄5 傳感器英文文獻翻譯 72多點糧倉溫濕度的無線監(jiān)測系統(tǒng)前言隨著中國加入WTO，糧食市場的逐漸開放，儲存大量的糧食對穩(wěn)定國民經(jīng)濟的發(fā)展起著至關(guān)重要的作用，糧倉內(nèi)的糧食由于溫濕度沒有得到有效的控制，經(jīng)常發(fā)生糧食變質(zhì)的情況，因此糧倉溫濕度的測量方法以及相應(yīng)的智能控制一直是糧食保存的一個重要問題，隨著我國科技的快速發(fā)展和農(nóng)業(yè)自動化程度的提高，糧倉管理技術(shù)得到很大的發(fā)展。下位監(jiān)測分機通過測量糧倉內(nèi)溫濕度，經(jīng)過無線傳輸模塊把監(jiān)測節(jié)點的溫濕度信息值傳送至上位主機，并在顯示器上顯示出該監(jiān)測節(jié)點的節(jié)點號和該監(jiān)測點當(dāng)前溫濕度測量值，并具有溫濕度超值報警功能，下位機同時能顯示當(dāng)前本地信息值。該系統(tǒng)不僅能測量糧倉的溫濕度，也能測量大棚溫濕度，還能應(yīng)用于工業(yè)測量，應(yīng)用范圍甚廣。 課題的研究內(nèi)容本次畢業(yè)設(shè)計以單片機STC89C52為核心，能夠綜合測量和處理多點溫度和濕度，并能無線收發(fā)信號，具有報警系統(tǒng)和數(shù)字顯示功能。該系統(tǒng)設(shè)計了兩個下位監(jiān)測分機，其總體原理框圖，如圖21所示。單片機部分方案一中采用FPGA，它的功能強大，I/O口較多，處理能力強，但其價格較高，使用復(fù)雜，用在此系統(tǒng)中未免有些大材小用，而STC89C52單片機的性能也較好，價格便宜，功能已經(jīng)完全滿足此次設(shè)計要求，使用也較為方便，故選擇STC89C52單片機。圖24 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖 系統(tǒng)各模塊的功能設(shè)計 電源模塊本系統(tǒng)有無線模塊、單片機模塊、溫濕度測量模塊等等，綜合分析需要電源模塊提供+5V電壓和+，以滿足各模塊的工作電壓需求。 報警電路模塊上位機接收到的溫度信息值不在給定范圍內(nèi)時，就點亮紅色發(fā)光二極管并驅(qū)動蜂鳴器；濕度信息值不在給定范圍內(nèi)時，就點亮綠色發(fā)光二極管并驅(qū)動蜂鳴器。設(shè)計中取R1=220?，R2=10K。計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當(dāng)計數(shù)器1的預(yù)置值減到0時，溫度寄存器的值將加1，計數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。5%的精度要求，而本系統(tǒng)規(guī)定適宜的溫度范圍為10℃40℃，所以不能滿足177。本次設(shè)計最終選用了STC89C52單片機。外接石英晶體及電容CC2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)諧振電路。 RX Mode: ；(9)、標(biāo)準(zhǔn) DIP 間距接口，便于嵌入式應(yīng)用。鎖存開關(guān)只要按下了，就不會自動恢復(fù)，而按鈕開關(guān)當(dāng)人手松開按鍵后就會自動恢復(fù)。由于各位數(shù)碼管的段線并聯(lián)，段碼的輸出對各位數(shù)碼管來說都是相同的。當(dāng)位選信號有效時，要使得哪一段亮，就必須給高電平。本系統(tǒng)采用壓電式蜂鳴器，壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。其工作情況是，當(dāng)接收到的數(shù)據(jù)不在范圍內(nèi)時，給控制口低電平，則發(fā)光二極管被點亮，蜂鳴器響起。不同的是，如果是KEY2鍵按下，主機是把命令發(fā)送給2號下位機，并等待2號下位機返送溫濕度信息值。DR=1以后，關(guān)閉芯片接受和發(fā)送的使能端，讀取接收到的數(shù)據(jù)。表41 工作模式的設(shè)置表PWR_UPTRX_CETX_EN工作模式0XX掉電和SPI 編程10XStandby和SPI 編程110ShockBurst RX111ShockBurst TX該系統(tǒng)中只使用了Sh