【正文】 道為 P2，地址只有 8 位，則發(fā)送端用 P0 通道發(fā)送，地址應(yīng)設(shè)為接收端的接收通道P2 的 8 位地址加上接收端的接收通道 P1 的高 32 位地址 )。調(diào)試時(shí)不加入無線收發(fā)，直接用液晶顯示結(jié)果，調(diào)節(jié)好定時(shí)器時(shí)間后監(jiān)測(cè)正常。 通電后，確認(rèn)主控芯片沒有發(fā)燙，再檢查各器件引腳的電位，仔細(xì)測(cè)量各點(diǎn)電位是否正常，尤其注意單片機(jī)的插座上的各點(diǎn)電位，若有高壓，將有可能損壞單片機(jī)仿真器。將熱轉(zhuǎn)印機(jī)事先預(yù)熱，溫度設(shè)定在 160～200 攝氏度。各通道接收地址(RX_ADDR_P0 RX_ADDR_P5)與發(fā)送端地址 (TX_ADDR)相同 (其中通道 25 只需設(shè)置低 8 位地址，高 32 位地址與通道 1 相同，無需設(shè) 置 )，各通道接收數(shù)據(jù)長(zhǎng)度設(shè)置為 4 個(gè)字節(jié)，各通道工作頻率設(shè)為 (收發(fā)保持一致 )，各通道發(fā)射速率為 1Mb/s。 自動(dòng)重 發(fā)： 當(dāng)發(fā)完數(shù)據(jù)后，如果在有效應(yīng)答的時(shí)間范圍內(nèi)沒收到應(yīng)答信號(hào)，且 自動(dòng)重發(fā)計(jì)數(shù)器溢出，則狀態(tài)寄存器的 MAX_RT 位置高，不清除 TX_FIFO 中的數(shù)據(jù)。兩次溫濕度采集的時(shí)間間隔不少于 1 秒，程序設(shè)定延時(shí) 秒 。該模塊的控制器為 ILI9325， 具有 26萬像素， 320240 的分辨率， 16 位真彩顯示，自帶觸摸屏，可以用來作為控制輸入。 MCU 發(fā)送開始信號(hào)結(jié)束后，延時(shí)等待 20～ 40μs 后，讀取 AM2301 的響應(yīng)信號(hào)， MCU 發(fā)送開始信號(hào)后，可以切換到輸入模式，或者輸出高電平均可，總線由上拉電阻拉高。 數(shù)據(jù)格式： 40bit 數(shù)據(jù) =16bit 濕度數(shù)據(jù) +16bit 溫度數(shù)據(jù) +8bit 校驗(yàn)和。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離 理論上 可達(dá) 20 米以上，使其成為各類應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選擇。nRF24L01 的配置寄存器共有 25 個(gè)，常用的配置寄存器如表 3 所示。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)。若自動(dòng)應(yīng)答開啟，那么 nRF24L01 在發(fā)射數(shù)據(jù)后立即進(jìn)入接收模式，接 收應(yīng)答信號(hào)（自動(dòng)應(yīng)答接收地址應(yīng)該與接收節(jié)點(diǎn)地址 TX_ADDR 一致）。nRF24L01 功耗低，在以 6 dBm 的功率發(fā)射時(shí)，工作電流也只有 9 mA；接收時(shí)，工作電流只有 mA，多種低功率工作模式（掉電模式和空閑模式）使節(jié)能設(shè)計(jì)更方便。 ATmega16L系列單片機(jī)管腳如圖 2 所示。 LCD12864是一款通用的液晶顯示屏，能夠顯示常用的漢字及 ASCII 碼，而且能夠繪制圖片，描點(diǎn)畫線，設(shè)計(jì)成比較理想的結(jié)果，但考慮到監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)較多，需顯示的信息較多，而其最多只能顯示四行信息。 外圍電路簡(jiǎn)單，只需在數(shù)據(jù)口上拉一 個(gè) 5K 歐電阻，便可直接和 ATmega16L 單片機(jī)的 I/O 口相連 。此方法測(cè)相對(duì)濕度信息精度較差，也需要較多元器件。 方案二：采用 TI（ 德州儀器 ） 生產(chǎn)的 C2430 無線通信模塊， 此模塊采用 Zigbee 總線模式，傳輸速率可達(dá) 250kbps，且內(nèi)部集成高性能 8051 內(nèi)核。 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 主控芯片方案 方案一：采用宏晶科技有限公司的 STC90C52Rc 單片機(jī)作為主控芯片。而無 線 方式的 測(cè)溫濕 度系統(tǒng)不存在以上的這些問題，為此，采用無線實(shí)時(shí)的 溫濕 度檢測(cè)系統(tǒng)， 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、 裝載、 發(fā)送、并 由終端 對(duì)無線采集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)處理，以控制監(jiān)測(cè)設(shè)備的運(yùn)行情況， 可大大的 減少不必要的線路設(shè)備開支 (張玉建， 2021)。 關(guān)鍵字： ATmega16 AM2301 無線傳輸 nRF24L01 Wireless Temperature and Humidity Monitoring System in Barn Shi Jianzhu (College of Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China) Abstract:Temperature and humidity is a very important parameter. In many places, such as the industrial, medical, and military, you need the temperature and humidity measurement device to monitor temperature and humidity. Direct wiring measurement does not meet the requirements, especially in some environments, such as, harsh industrial environments and outdoor environments. Therefore, the wireless transmission of temperature and humidity information is particularly necessary. At present, some devices can be used to monitor wireless temperature and humidity, but the price is the biggest drawback, the price is too high. The system must be stable, realtime and low power consumption in actual control. Therefore, the design of a lowpower consumption wireless temperature and humidity monitoring system makes sense. This paper presents a solution for wireless data transmission, the program is based on the nRF24L01 to design the monitorint system of wireless temperature and humidity. The system uses the traditional microcontroller ATmega16 and digital temperature and humidity sensor AM2301 to form multipoint, realtime wireless temperature and humidity monitoring system. Through a simple wireless munication protocols, bring about reliability and power balance. The system is a remote wireless temperature and humidity monitoring system. The system uses wireless munication technology to build a distributed wireless sensor works. The temperature and humidity data acquisition and transmission based on sensor nodes, with a simple work, easy maintenance, low operation cost. The system can be applied to a large granary temperature and humidity monitoring. Key word: ATmega16 AM2301 Wireless Transmission nRF24l01 目 錄 1 前言 .......................................................................................................................................1 2 系統(tǒng)方案分析與選擇論證 ...................................................................................................1 系統(tǒng)最終方案 ................................................................................................................... 1 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) ................................................................................................................... 2 主控芯片方案 ................................................................................................................ 2 無線通信模塊方案 ........................................................................................................ 2 溫濕度傳感器方案 ........................................................................................................ 3 顯示模塊方案 ................................................................................................................ 3 3 主要芯片介紹和系統(tǒng)模塊硬件設(shè)計(jì) ...................................................................................4 ATmega16L8AI 單片機(jī) .................................................................................................. 4 nRF24L01 無線模塊 ........................................................................................................ 5 nRF24L01 模塊電路圖 ................................................................................................. 5 nRF24L01 模塊接口電路 ............................................................................................. 5 nRF24L01 模塊供電電源 ............................................................................................. 6 nRF24L01 模塊工作模式 ............................................................................................. 6 nRF24L01 模塊工作原理 ............................................................................................. 7 nRF24L01 配置字 ......................................................................................................... 8 數(shù)字溫濕度傳感器 AM2301 .......................................................................................... 8 AM2301 概述 ................................................................................................................ 8 AM2301 接口 及溫濕采集電路 .................................................................................... 9 AM2301 工作原理 ................