【正文】 e the cost and time. The system, small size, high accuracy, high reliability data transmission, low power consumption, the function is easy to expand, used in the lab, warehouse, the family, as well as a variety of applications. Key words:STC89C52microcontroller LCDdisplay theNRF905wireless transceiver 3 monitoring system temperature and humidity sensor 4 1 概論 前言 隨著現(xiàn)在社會對信息的采集，控制需求變得越來越重要，因而 作為獲取信息的手段 如： 傳感器技 術(shù) ,無線技術(shù)也 得到了顯著地 發(fā)展 。 1 目 錄 1 概論 ........................................................ 4 前言 ...................................................... 4 主要研究內(nèi)容和意義 ........................................ 4 2 系統(tǒng)設(shè)計總體方案 ............................................ 5 方案論證 .................................................. 5 系統(tǒng)框圖 .................................................. 5 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè) 計 ............................................ 7 單片機及相關(guān)電路 .......................................... 7 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 ............................................. 12 環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊 ................................... 15 NRF905 無線模塊 ........................................... 18 控制模塊 ................................................. 23 4 軟件設(shè)計 ................................................... 24 總體程序流程圖設(shè)計 ........................................ 24 分模塊程序設(shè)計 ............................................ 25 5 系統(tǒng)調(diào)試 ................................................... 28 PCB 板制作元器件封裝的 選取和擺放 .......................... 28 電路板的調(diào)試 ............................................. 28 軟件調(diào)試 ................................................. 29 軟硬件結(jié)合調(diào)試 ........................................... 29 6 總結(jié) ....................................................... 30 參考文獻 ..................................................... 31 致 謝 詞 ..................................................... 32 獨撰聲 明 ..................................................... 33 翻譯資料 ..................................................... 34 2 基于單片機的溫度濕度采集顯示控制系統(tǒng) 摘 要： 文中討論采用 STG89C52 單片機為核心， NRF905 無線模塊作為橋梁來實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境中溫度和濕度的采集，傳輸；并通過 LCD 顯示屏來查看溫度和濕度的變化，及時做出調(diào)整的可能性。 而溫度，濕度作為與人們生活息息相關(guān)的信息元素也越發(fā)的得到重視，例如：在 農(nóng)業(yè)大棚生產(chǎn)、倉儲管理、氣象預(yù)測、生活起居及科學(xué)研究中 對 溫 度， 濕度 都有十分嚴(yán)格的要求。 主要研究內(nèi)容和意義 本 設(shè)計主要 包含無線采集模塊系統(tǒng)，無線接收模塊系統(tǒng)兩大部分，能夠?qū)崿F(xiàn)對環(huán)境中 溫度，濕度的數(shù)據(jù)有效采集，傳輸，顯示和控制；并以 LCD 顯示的方式來提醒工作者及時了解環(huán)境中溫濕度的變化，并及時作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，保證環(huán)境中所需的正常溫濕度。 本設(shè)計通過溫濕度傳感器來采集環(huán)境中的溫度和濕度數(shù)據(jù)。掉電保護方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機一切工作停止，直到下一個中斷或硬件復(fù)位為止。下面給出最常用 的 兩種晶振頻率 、12MHZ 在同一波特率、同一定時器方式下串口通信時傳輸數(shù)據(jù)的誤碼率的對比，見下圖 6所示： 圖 6 不同晶振頻率下誤碼率對比 從以上對比，不難看出，在 9600bps 波特率下：采用 的晶振頻率進行串口通信時是沒有誤差的，通信質(zhì)量很好。必須配合相應(yīng)的外部復(fù)位電路才能實現(xiàn)。當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸 出三態(tài)門，輸出數(shù)字量 ； CLK：時鐘脈沖輸入端。 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送 A/D 轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應(yīng)及時傳送給單片機進行處理。 不管使用上述哪種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進行 15 數(shù)據(jù)傳送。為了穩(wěn)妥起見，我們使用了一個 5K的上拉電阻 濕度數(shù)據(jù)采集 環(huán)境濕度數(shù)據(jù)采集模塊主要使用了 HR31 濕敏電阻傳感器。 NRF905可以自動完成處理字頭和 CRC（循環(huán)冗余碼校驗）的工作，可由片內(nèi)硬件自動完成 曼徹斯特編碼 /解碼，使用 SPI接口與微控制器通信，配置非常方便，其功耗 非常低，以 10dBm的輸出功率發(fā)射時電流只有 11mA，在接收模式時電流為 。在 ShockBurst TX模式中， nRF905自 動產(chǎn)生前導(dǎo)碼和 CRC校驗碼，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒 DR信號通知 MCU數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)完成。 模塊引腳和電氣參數(shù)說明 ： RF905 單片無線收發(fā)器工作在 433/868/915MHZ 的 ISM 頻段由一個完全集成的頻率調(diào)制 22 器一個帶解調(diào)器的接收器一個功率放大器一個晶體震蕩器和一個調(diào)節(jié)器組成ShockBurst 工作模式的特點是自動產(chǎn)生前導(dǎo)碼 和 CRC 可以很容易通過 SPI 接口進行編程配置電流消耗很低在發(fā)射功率為＋ 10dBm 時發(fā)射電流為 30mA 接收電流為 . 進入 POWERDOWN 模式可以很容易實現(xiàn)節(jié)電。 24 4 軟件設(shè)計 總體程序流程圖設(shè)計 采集板程序流程如圖 17 所示： 圖 17 采集板程序設(shè)計流程圖 接受控制板程序流程如圖 18所示： 圖 18 接受控制板程序設(shè) 計流程圖 溫度采集 濕度采集 ADC0809轉(zhuǎn)化 NRF905 初始化 NRF905 LCD 顯示 繼電器 開始 結(jié)束 初始化 STC89C52 開始 結(jié)束 STC89C52 25 分模塊程序設(shè)計 對于相應(yīng)的硬件模塊，主要要設(shè)計的模塊程序分別是：數(shù)據(jù)采集接受的程序設(shè)計， 128*64 液晶屏幕顯示驅(qū)動程序的設(shè)計，繼電器控制程序設(shè)計。 18b20 寫字節(jié)函數(shù) void WriteOneChar(unsigned char dat)。對于ADC0809 和濕度數(shù)據(jù)的采集我們設(shè)計了以下一些函數(shù)： ADC0809 初始化函數(shù) uchar adc( )。位置函數(shù)void weizhi(uchar X ,uchar Y)。 128*64 寫入一次顯示數(shù)據(jù)如圖 21 所示： 圖 21 128*64 LCD 一次顯示數(shù)據(jù)流程圖 初始化 128*64 調(diào)用顯示函數(shù)寫入顯示數(shù)據(jù) 128*64顯示寫入數(shù)據(jù) 開始 結(jié)束 28 5 系統(tǒng)調(diào)試 PCB 板制作元器件封裝的選取和擺放 本次畢業(yè)設(shè)計要自己制作兩塊 PCB 板：采集板 PCB 板 和繼電器控制板 PCB板。 手工布線過程中，在布線之前先要設(shè)置好布線的層面和部分布線規(guī)則。 裝上單片機，再測量其電壓輸入口 40引腳 VCC電壓（ 5V）、 31引腳 EA/VPP引腳電壓（ 5V）、晶振兩引腳與地之間的電壓（ ） 和降壓引腳之間的電壓（ 左右）； 說明單片機能正常工作?？傮w的檢查順序應(yīng)該是原理圖、 PCB 圖、 裝配情況、焊接工藝。如何能夠有效地采集溫濕度，并加以監(jiān)視控制就顯得非常必要啦。然而有線的連接往往具有嚴(yán)重的局限性，不能有效地發(fā)揮工作能力。論文由無線數(shù)據(jù)采集端系統(tǒng)的功能設(shè)計、無線數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)接收端的功能設(shè)計、軟件的設(shè)計 和開發(fā)等部分組成。 the second part of this article mainly introduces the performance characteristics of wireless module and debugging application environment, bined with the single chip microputer, wireless acquisition and monitoring system for the overall functional design, which not only defines the system schematic diagram, and the system software function module the third part of the thesis。s society, environmental data acquisition in modern industry and people39。讓我們了解環(huán)境中的溫濕度情況。 溫濕度傳感器的應(yīng)用便是在這種情況下應(yīng)運而生。在此向他表示感謝！ 最后，再次向各位領(lǐng)導(dǎo)、各位老師、 各位同學(xué) 致以衷心的感謝！ 33 獨 撰 聲 明 我聲明，本論文（設(shè)計）是 由本人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下獨立完成的，在完成論文（設(shè)計）時所利用的一切資料均已在參考文獻中列出。 在整個制作過程中，遇到過一些困難，首先在硬件設(shè)計上，由于開始對NRF905 無線模塊不熟悉加之其程序量較多，通過我多方面的查找資料，并不斷的向劉老師和同學(xué)請教，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源，最終找出比較完善的方案，在理論上能夠?qū)崿F(xiàn)功能要求。 將電源電路接通，用萬用表測量各輸出電壓值是否正常。 電路板的調(diào)試 PCB 布線是制板過程中最難花費時間最多的一步。函數(shù)功能： 128*64 的初始化設(shè)置，入口參數(shù)：無，出口參數(shù)：無。 128*64 寫數(shù)據(jù)函數(shù) void shuju。入口參數(shù) :無，出口參數(shù) :temperature。 DS18B20 的程序設(shè)計 從上文給出的 DS18B20 的資料，在硬件連接正確且上電的情況下，要讀出溫度數(shù)據(jù)，我們設(shè)計了以下幾個函數(shù)： 18b20 讀字節(jié)函數(shù) uchar ReadOneChar(void)。當(dāng)單片機給一個低電平信號時三極管導(dǎo)通，繼電器吸和，對應(yīng)的發(fā)光二極管滅。推薦電壓 左右 (2) 除電源 VCC 和接地端，其余腳都可以直接和普通的 5V 單片機 IO 口直接相連，無需電平轉(zhuǎn)換。 NRF905通過 ShockBurst工作模式在 RF以最大速率進行連接時降低數(shù)字應(yīng)用部分的速度來降低在應(yīng)用中的平均電流消耗。5%RH 特性參數(shù) ： at 1kHz 單位 ： 歐姆 阻抗特性 ： at25℃ 1V AC 1kHz 注意事項 ： （ 1）為防止極化現(xiàn)象，驅(qū)動傳感器所用的電壓或電流不應(yīng)含有直流成分 ； （ 2）請使用 LCR 交流電橋進行測量，請勿使用萬用表測量 ； （ 3）避免結(jié)露情況 ； （ 4）推薦保存條件：溫度 10℃ ～ 40℃ 濕度 60%RH 以下 。 16 與 STC89C52 單片機的連接 本設(shè)計中 DS18B20 與 STC89C52 單片機的連接，見圖 10所示：