【正文】 ockBurst RX 和ShockBurst TX模式，故只介紹這兩種工作模式的流程。(1)、ShockBurst TX 發(fā)送流程：1). 當(dāng)微控制器有數(shù)據(jù)要發(fā)送時(shí)，通過SPI接口，按時(shí)序把接收機(jī)的地址和要發(fā)送的數(shù)據(jù)送傳給RF905，SPI接口的速率在通信協(xié)議和器件配置時(shí)確定；2). 微控制器置高TRX_C 和TX_EN，激發(fā)RF905的ShockBurstTM發(fā)送模式；3). RF905的ShockBurstTM發(fā)送： A. 射頻寄存器自動(dòng)開啟； B. 數(shù)據(jù)打包(加字頭和CRC校驗(yàn)碼)； C. 發(fā)送數(shù)據(jù)包； D. 當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送完成，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳被置高；4). AUTO_RETRAN被置高，RF905不斷重發(fā)，直到TRX_CE被置低；5). 當(dāng)TRX_CE被置低，RF905發(fā)送過程完成，自動(dòng)進(jìn)入空閑模式。當(dāng)RF905處于空閑模式或關(guān)機(jī)模式時(shí)，SPI接口可以保持在工作狀態(tài)。(4)、配置寄存器說明nRF905配置寄存器的具體說明如表43所示。本系統(tǒng)2號(hào)下位機(jī)的配置信息為：0X4C、0X0C、0X40X00X00XE0XE0XE0XE0X58。假如DR=0，表示沒接收到主機(jī)命令，先測(cè)一次溫度，再測(cè)一次濕度，然后循環(huán)判斷KEY1=0是否成立，如果成立就測(cè)量溫度，再顯示溫度值，直到KEY1=1，如果KEY1=1，就循環(huán)判斷KEY2=0是否成立，如果成立就測(cè)量濕度，再顯示濕度值，直到KEY2=1，如果兩個(gè)鍵都沒有按下，就返回到第三步開始的地方。溫度傳感器DS18B20的指令介紹DS18B20的指令分為ROM指令和RAM指令。 表6 RAM指令指 令約定代碼功 能溫度變換44H啟動(dòng)DS1820進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，12位轉(zhuǎn)換時(shí)最長為750ms（）。圖46 DS18B20測(cè)溫流程圖溫度測(cè)量的具體過程如下：第一步：根據(jù)DS18B20的初始化時(shí)序，對(duì)DS18B20進(jìn)行初始化；第二步：根據(jù)DS18B20的寫時(shí)序，發(fā)送溫度轉(zhuǎn)化命令，根據(jù)DS18B20的讀時(shí)序，讀取兩個(gè)字節(jié)的溫度信息值；第三步：判斷溫度的正負(fù)，并轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)；第四步：判斷溫度值的大小，確定小數(shù)點(diǎn)的位置，并拆分成四位顯示。DHT11接收到主機(jī)的開始信號(hào)后，等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束，然后發(fā)送80us低電平響應(yīng)信號(hào)。 硬件電路的制作和調(diào)試本系統(tǒng)焊接和調(diào)試是按如下步驟進(jìn)行的：第一步，制作電源模塊；第二步，制作三個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)和顯示電路；第三步，將其中兩個(gè)單片機(jī)作為下位機(jī)，接上溫度測(cè)量電路；第四步，連上無線模塊nRF905,先讓兩個(gè)單片機(jī)之間能夠單向傳輸，再雙向傳輸；第五步，接上按鍵選擇模塊，能夠讓上位機(jī)選擇某一個(gè)下位機(jī)將溫度信息傳輸過來并顯示；第六步，接上DHT11測(cè)濕度電路和報(bào)警電路，使功能完善。根據(jù)DS18B20的工作時(shí)序編寫它的測(cè)溫程序，并加載進(jìn)單片機(jī)，判斷測(cè)溫工作是否能進(jìn)行，并且測(cè)量是否正確。第一，將測(cè)濕度的電路也加進(jìn)下位機(jī)，首先加載測(cè)濕程序，觀察測(cè)濕功能是否能實(shí)現(xiàn)以及測(cè)濕的精度。下位機(jī)一開始檢測(cè)DR信號(hào)，如果不是高電平，上位機(jī)就沒有發(fā)送命令，再判斷KEY1和KEY2鍵，如果其中有一個(gè)鍵按下，則測(cè)量溫度或濕度并顯示，直到按鍵松開，重新檢測(cè)DR信號(hào)。 測(cè)試結(jié)果分析為了確定測(cè)量結(jié)果的正確性，我將其測(cè)量結(jié)果與溫濕度測(cè)量?jī)x的結(jié)果進(jìn)行比較，具體情況如表51所示。下位機(jī)測(cè)得的結(jié)果，能夠顯示出來，也能夠無線傳輸給上位機(jī)；上位機(jī)能夠接收下位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)，并顯示溫濕度信息值和表示監(jiān)測(cè)點(diǎn)，與下位機(jī)測(cè)得的數(shù)據(jù)完全吻合，所以nRF905模塊也是完全符合要求的。而且制作過程中需要足夠的自覺性和責(zé)任感，遇到問題，絕不能馬虎了事，要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，正確的分析方法。在我印象中最深的一次就是nRF905無線模塊的理解，要想弄懂就必須看懂nRF905的PDF文檔，但由于我的知識(shí)有限，并且對(duì)PDF文檔的中心沒有很好的把握，所以就更難理解了。sbit PWR = P1^5。//指示燈//sbit LED1 = P2^0。//蜂鳴器//sbit fengmq = P3^2。sbit AM = P1^3。 //配置口定義//sbit TXEN = P1^7。我相信有了這次經(jīng)驗(yàn)，在以后的工作和學(xué)習(xí)中，我一定能完成的更出色。通過設(shè)計(jì)對(duì)自身的技能水平和理論基礎(chǔ)有一個(gè)全面的，客觀的評(píng)價(jià)。從計(jì)算的結(jié)果可以看出，濕度和溫度的精度要求都在177。這樣上位機(jī)與下位機(jī)之間的通訊就流暢了，上位機(jī)和下位機(jī)都能同時(shí)顯示。軟硬件的不足之處首先硬件制作方面，一開始沒有考慮到溫濕度信息值同時(shí)顯示，只采用了四位顯示，所以溫濕度必須分開顯示，要想改成8位顯示，電路板上并沒有足夠的空間，所以采取從軟件上補(bǔ)救，以C代表溫度，以RH代表濕度，分時(shí)顯示。第二，將三個(gè)單片機(jī)之間的通訊打通以后，下位機(jī)加入測(cè)溫程序，當(dāng)上位機(jī)將命令發(fā)送給下位機(jī)后，下位機(jī)將當(dāng)前的測(cè)溫結(jié)果發(fā)送給上位機(jī)。第三步的制作和調(diào)試第三步要完成的功能是能夠測(cè)量溫度。圖410 DHT11測(cè)濕度流程圖濕度測(cè)量的過程具體如下：第一步：主機(jī)把總線拉低18ms，等待DHT11響應(yīng)；第二步：主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)結(jié)束后,延時(shí)等待2040us，等待DHT11響應(yīng)；第三步：DHT11接收到主機(jī)的開始信號(hào)后,發(fā)送80us低電平響應(yīng)信號(hào)；第四步：DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)結(jié)束后后,再把總線拉高80us,準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)；第五步：讀取數(shù)據(jù)；第六步：進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，如果正確，就將其拆成四位顯示，如果不正確，則丟棄數(shù)據(jù)，重新測(cè)量。通訊過程如圖47所示。寄生供電時(shí)DS1820發(fā)送“ 0 ”，外接電源供電 DS1820發(fā)送“ 1 ”。適用于單片工作。(3)、讀時(shí)序，從18B20讀數(shù)據(jù)圖44 下位機(jī)的程序設(shè)計(jì)流程圖本系統(tǒng)中有兩個(gè)下位機(jī)，兩個(gè)下位機(jī)是為了能夠測(cè)量?jī)蓚€(gè)糧倉的溫濕度，程序的不同之處就在于nRF905配置信息中的接收地址設(shè)置的不一樣，其余部分的設(shè)計(jì)是大同小異的。 000 4MHZ 001 8MHZ 010 12MHZ 011 16MHZ 100 20MHZ （默認(rèn)） [6] CRC_EN ： CRC 校驗(yàn)允許 0 部允許 1 允許 （默認(rèn)） [7] CRC_MODE ： CRC 模式 0 8 位 CRC 校驗(yàn)位 1 16 位 CRC 校驗(yàn)位 （默認(rèn)）本系統(tǒng)上位機(jī)的配置信息為：0X4C、0X0C、0X40X00X00XE0XE0XE0XE0X58。表42 SPI指令設(shè)置表SPI 串行接口指令設(shè)置指令名稱指令格式操作W_CONFIG (WC)0000AAAA寫配置寄存器AAAA 指出寫操作的開始字節(jié)字節(jié)數(shù)量取決于AAAA 指出的開始地址R_CONFIG (RC)0001AAAA讀配置寄存器AAAA 指出讀操作的開始字節(jié)字節(jié)數(shù)量取決于AAAA 指出的開始地址W_TX_PAYLOAD(WTP)00100000寫TX 有效數(shù)據(jù)132 字節(jié)寫操作全部從字節(jié)0 開始R_TX_PAYLOAD(RTP)00100001讀TX 有效數(shù)據(jù)132 字節(jié)讀操作全部從字節(jié)0 開始W_TX_ADDRESS (WTA)00100010寫TX 地址14 字節(jié)寫操作全部從字節(jié)0 開始R_TX_ADDRESS(RTA)00100011讀TX 地址14 字節(jié)讀操作全部從字節(jié)0 開始R_RX_PAYLOAD(RRP)00100100讀RX 有效數(shù)據(jù)132 字節(jié)讀操作全部從字節(jié)0 開始CHANNEL_CONFIG (CC)1000pphccccccccc快速設(shè)置配置寄存器中CH_NO HFREQ_PLL 和PA_PWR 的專用命令CH_NO=ccccccccc HFREQ_PLL=h PA_PWR=pp(3)、SPI時(shí)序SPI時(shí)序包括讀時(shí)序和寫時(shí)序，如圖42和圖43所示。無線模塊nRF905的配置所有配置字都是通過SPI接口送給RF905。在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，自動(dòng)加上字頭和CRC校驗(yàn)碼，當(dāng)發(fā)送過程完成后，DR引腳通知微處理器數(shù)據(jù)發(fā)射完畢。節(jié)電模式：掉電和SPI編程、STANDBY和 SPI編程。如果KEY1和KEY2都為1，則顯示1號(hào)下位機(jī)發(fā)送來的溫濕度信息值，如果KEY1=0，則重復(fù)第四步，如果KEY2=0，則第四步結(jié)束，進(jìn)入第五步。分別介紹上位機(jī)和下位機(jī)的設(shè)計(jì)思路和流程。經(jīng)過計(jì)算的：R=（）/10==350 ?。蜂鳴器簡(jiǎn)介蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。雖然這些字符是在不同時(shí)刻出現(xiàn)的，而且同一時(shí)刻，只有一位顯示，其它各位熄滅，但由于數(shù)碼管具有余輝特性和人眼有視覺暫留現(xiàn)象，只要每位數(shù)碼管顯示間隔足夠短，給人眼的視覺印象就會(huì)是連續(xù)穩(wěn)定地顯示。而由于本系統(tǒng)采用四位一體數(shù)碼管，本身內(nèi)部就已經(jīng)將每一位的段選連在了一起，所以關(guān)鍵要控制的就是位選信號(hào)。表32 無線傳輸模塊與單片機(jī)的接口連接情況表無線模塊單片機(jī)無線模塊單片機(jī)TX_ENDRTRX_CEMISOPWR_UPMOSICDSCKAMCSN無線模塊與單片機(jī)的連接圖，如圖38所示。圖36 復(fù)位電路設(shè)計(jì)按下開關(guān)后，電容充電，到達(dá)穩(wěn)定后，電容相當(dāng)于開路，其兩端電壓為5V，電路的時(shí)間常數(shù)為R*C，本設(shè)計(jì)取R=200?、C=10uF,經(jīng)計(jì)算時(shí)間常數(shù)為2ms，而兩個(gè)機(jī)器周期只有2us，所以該設(shè)計(jì)完全滿足要求。因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)需要I/O口來模擬SPI時(shí)序，以及DS18B20和DHT11都需要嚴(yán)格的時(shí)間控制，所以取整數(shù)周期，有利于時(shí)間的計(jì)算?！?mA之間，漏極開路，內(nèi)部沒有拉高電路，當(dāng)輸出0是就是低電平，但輸出1時(shí)實(shí)際上是懸空的，所以要接上拉電阻，滿足電流需要，故選擇上拉電阻為5K，電流為1mA ,具體的設(shè)計(jì)圖，如圖34所示。圖33 DS18B20設(shè)計(jì)圖 濕度測(cè)量模塊設(shè)計(jì)濕度測(cè)量采用DHT11芯片，該芯片既能測(cè)溫度也能測(cè)濕度，但其測(cè)溫精度為177。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為減法計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。據(jù)此設(shè)計(jì)電源模塊，如圖31所示。下位機(jī)的按鍵選擇模塊功能：按下KEY1鍵測(cè)量溫度并顯示；按下KEY2鍵測(cè)量濕度并顯示。下位機(jī)由單片機(jī)STC89C52最小模塊、數(shù)碼管顯示模塊、nRF905無線傳輸模塊和溫濕度測(cè)量模塊四個(gè)模塊組成；上位機(jī)由nRF905無線傳輸模塊、按鍵選擇模塊、數(shù)碼管顯示模塊、溫濕度超值報(bào)警模塊、單片機(jī)STC89C52最小模塊五個(gè)模塊組成。圖23 方案二的設(shè)計(jì)框圖 方案的比較與論證溫濕度測(cè)量部分方案一中采用模擬測(cè)量器件，需要經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器，測(cè)量精度要受到影響，如果選擇精度較高的A/D轉(zhuǎn)換器，那費(fèi)用也較高。第2章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)確定了課題的目的和意義，根據(jù)本課題的研究?jī)?nèi)容和任務(wù)要求，設(shè)計(jì)出本課題的研究方案，并將方案進(jìn)行比較論證，選擇較優(yōu)的方案，闡述方案各個(gè)模塊的功能。為了滿足糧倉溫濕度的精確控制要求，滿足測(cè)溫濕度過程信號(hào)易處理要求，設(shè)計(jì)一種可遠(yuǎn)程無線傳輸?shù)亩帱c(diǎn)監(jiān)測(cè)數(shù)字顯示的溫濕度測(cè)量系統(tǒng)，可以完成多點(diǎn)糧倉溫濕度的測(cè)量和顯示功能。這種單片機(jī)的測(cè)試技術(shù)為工業(yè)控制、農(nóng)業(yè)控制、家用電器和儀器儀表智能化的應(yīng)用提供了一種全新的、有效的測(cè)試方法，并具有很大的實(shí)用意義和廣闊的應(yīng)用前景。 本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）多點(diǎn)糧倉溫濕度的無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)學(xué)院名稱： 電氣信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 測(cè)控技術(shù)與儀器 多點(diǎn)糧倉溫濕度的無線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要:為滿足采集多點(diǎn)糧倉溫濕度信息值監(jiān)測(cè)的需求，設(shè)計(jì)一上位控制主機(jī)和多點(diǎn)下位監(jiān)測(cè)分機(jī)兩部分。同時(shí)隨著單片機(jī)技術(shù)和工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化程度的不斷提高，單片機(jī)測(cè)控技術(shù)已得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。為了保證日常工作的順利進(jìn)行，必須加強(qiáng)糧倉內(nèi)溫濕度的監(jiān)測(cè)工作，但傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法既費(fèi)時(shí)又費(fèi)力，而且誤差較大，因此需要造價(jià)低廉、使用方便、測(cè)量精確的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。5%； 系統(tǒng)主機(jī)可顯示當(dāng)前信息采集的節(jié)點(diǎn)號(hào)、溫度、濕度信息值，顯示清晰直觀，下位從機(jī)也可顯示當(dāng)前本地信息值；各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)與主機(jī)交換采用無線傳輸模式進(jìn)行，系統(tǒng)具有超溫/超濕報(bào)警功能；糧倉適宜溫度范圍10℃40℃，適宜濕度范圍10%80%；系統(tǒng)工作穩(wěn)定性較好。其設(shè)計(jì)框圖如圖23所示。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)選擇方案二的方法，該方案包括上位機(jī)和兩個(gè)下位機(jī)兩部分。 按鍵選擇模塊上位機(jī)的按鍵模塊功能：當(dāng)按下KEY1鍵，1號(hào)下位機(jī)將溫濕度信息值發(fā)送給上位機(jī)；當(dāng)按下KEY2鍵，2號(hào)下位機(jī)將溫濕度信息值發(fā)送給上位機(jī)。LM317是可調(diào)節(jié)的3端正電壓穩(wěn)壓器，此穩(wěn)壓器非常易于使用，此芯片具有內(nèi)部限流、熱關(guān)斷和安全工作區(qū)補(bǔ)償?shù)墓δ?，使之基本能防止燒斷保險(xiǎn)絲，對(duì)電路起到了很好的