【正文】 保護作用。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號送給減法計數(shù)器1。具體連接情況，如圖33所示。DHT11的設(shè)計圖DHT11的硬件設(shè)計也極其簡單，就只有4個引腳，其中還有一個空腳懸空的，實際上其設(shè)計與DS18B20是一樣的。目前51系列單片機都采用CMOS工藝，允許的最高頻率是隨型號而變化的，本系統(tǒng)采用12MHz的晶振，則其一個機器周期為1us。由于單片機復(fù)位端有內(nèi)接電阻，所以復(fù)位電路設(shè)計，如圖36所示。 無線傳輸模塊與單片機的接口設(shè)計無線傳輸模塊與單片機的接口的連接的對應(yīng)關(guān)系，如表32所示。而各位數(shù)碼管的共陰極由STC89C52的P2口控制，來實現(xiàn)4位數(shù)碼管的位輸出控制。這樣在同一時刻，只有選通的那一位顯示出字符，而其它各位則是熄滅的，如此循環(huán)下去，就可以使各位數(shù)碼管顯示出將要顯示的字符。表33 顯示字符碼的編碼表字符碼字型碼字符碼字型碼0EDH0.FDH128H1.38H2CBH2.DBH3ABH3.BBH42EH4.3EH5A7H5.B7H6E7H6.F7H729H7.39H8EFH8.FFH9AFH9.BFHR6FHH6EHCC5H 報警電路模塊設(shè)計報警電路要達到的功能是，當下位機測量得到的數(shù)據(jù)傳輸給上位機后，上位機將接收到的數(shù)據(jù)與限定值相比較，如不在范圍內(nèi)，就發(fā)出警報。計算公式為：R=(UUF)/IF (32)式中UF為發(fā)光二極管的工作電壓，IF為工作電流。軟件設(shè)計分為兩個部分，上位機軟件設(shè)計和下位機軟件設(shè)計。然后點亮紅色發(fā)光二極管LED3，表明是1號下位機傳送來的信息。 活動模式 ：ShockBurst RX 和ShockBurst TX。在接收數(shù)據(jù)時，自動把字頭和CRC校驗碼移去。當微處理器接到AM引腳的信號之后，其就知道RF905正在接收數(shù)據(jù)包，其可以決定是讓RF905繼續(xù)接收該數(shù)據(jù)包還是進入另一個工作模式。用于SPI接口的有用命令如表42所示。 0 不重發(fā)數(shù)據(jù)包 （默認） 1 自動重發(fā)數(shù)據(jù)包 [7:6] 保留字節(jié) 2 [2:0] RX_AWF [2:0] ： RX 地址寬度 001 1 字節(jié) RX 地址寬度 （默認） 100 4 字節(jié) RX 地址寬度 [3] 保留 [6:4] TX_AWF [2:0] ： TX 地址寬度 001 1 字節(jié) TX 地址寬度 100 4 字節(jié) TX 地址寬度 [7] 保留字節(jié) 3 [5:0] RX_PW [5:0] ： RX 接收有效數(shù)據(jù)寬度 000001 1 字節(jié) RX 有效數(shù)據(jù)寬度 000010 2 字節(jié) RX 有效數(shù)據(jù)寬度 …… 10000 32 字節(jié) RX 有效數(shù)據(jù)寬度 [7:6] 保留字節(jié) 4 [5:0] TX_PW [5:0] ： TX 發(fā)送有效數(shù)據(jù)寬度 000001 1 字節(jié) TX 有效數(shù)據(jù)寬度 000010 2 字節(jié) TX 有效數(shù)據(jù)寬度 …… 100000 32 字節(jié) TX 有效數(shù)據(jù)寬度 [7:6] 保留 字節(jié) 5 ： RX 地址 0 字節(jié)字節(jié) 6 ： RX 地址 1 字節(jié)字節(jié) 7 ： RX 地址 2 字節(jié)字節(jié) 8 ： RX 地址 3 字節(jié)字節(jié) 9 [1:0] UP_CLK_FREQ [1:0]： 輸出時鐘頻率 00 4MHZ 01 2MHZ 10 1MHZ 11 500KHZ [2] UP_CLK_EN ： 輸出時鐘使能 0 沒有外部時鐘 1 外部時鐘信號使能 （默認）[5:3] XOF [2:0] ： 晶體振蕩器頻率，必須依據(jù)外部晶體的標稱頻率設(shè)置(無線模塊上 905 芯片外接晶振的頻率)。 下位機的軟件總設(shè)計流程下位機需要將測溫度、測濕度和數(shù)據(jù)發(fā)送接收等程序合理的安排在一起，組成一個嚴密的總程序，具體設(shè)計情況，如圖44所示。(2)、寫時序，給DS18B20寫數(shù)據(jù) 1). 數(shù)據(jù)線先置低電平0；2). 延時確定的時間為15us；3). 按從低位到高位的順序發(fā)送數(shù)據(jù)（一次只發(fā)送一位）；4). 延時時間為45us；5). 將數(shù)據(jù)線拉到高電平；6). 重復(fù)上1到5步，直到發(fā)送完整個字節(jié)；7). 最后將數(shù)據(jù)線拉高。 跳過 ROM0CCH忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 發(fā)溫度變換命令。 讀供電方式0B4H讀DS1820的供電模式。該模式下，DHT11接收到開始信號觸發(fā)一次溫濕度采集,，如果沒有接收到主機發(fā)送開始信號。圖49 數(shù)據(jù)輸出高低電平詳圖測濕流程濕度測量的過程按照第三章介紹的時序圖進行測量濕度，具體的流程如圖410所示。檢測的方法是讓數(shù)碼管顯示1234，如果能夠顯示說明這部分沒有問題，如果不能顯示，具體的檢查是哪一部分的問題。完成這一步，三個單片機之間就都能通訊了。硬件設(shè)計上也較為流暢，制作也很規(guī)范，但是有些地方一開始缺少考慮，還是有不足之處。下位機一開始檢測DR端，如果不是高電平，就測量溫濕度并顯示，測量一次結(jié)束就重新檢測DR端，如果是高電平，就是收到了上位機的命令，將測量結(jié)果傳送給上位機。%。同時，兩此次畢業(yè)設(shè)計也是我踏入社會大門之前對自身水平的一次考驗和檢測。當然這次設(shè)計能完滿成功，要感謝老師的諄諄教導(dǎo)和細心解說。typedef unsigned int uint。//狀態(tài)輸出口//sbit CD = P1^4。sbit KEY2 = P3^4。sbit LED2 = P2^1。//SPI口定義//sbit MISO = P1^1。但劉老師耐心的教我看懂該文檔，讀懂它的工作時序，我才能完成上位機與下位機的通訊程序，攻破了該設(shè)計的難點。此次課程設(shè)計對我來說收獲頗多。綜合分析，該系統(tǒng)實現(xiàn)了預(yù)定的研究目標。表51 測量結(jié)果對比表溫濕度測量儀1號下位機2號下位機溫度℃濕度%溫度℃濕度%溫度℃濕度%586156585756575757565757575659585960596057585956計算誤差的公式為： (51) (52) (53)根據(jù)這三個公式求得1號下位機的測溫誤差為177。這樣就存在一個問題，如果鎖存開關(guān)被按下，程序就一直在測溫或測濕程序中循環(huán)，也就不檢測DR端，也就是不能接收上位機的命令。第二，將測濕程序加入下位機程序中，當上位機需要溫濕度信息值時，下位機能夠?qū)⑿畔鬏斀o上位機。第四步的制作和調(diào)試本系統(tǒng)溫濕度測量為無線傳輸，所以關(guān)鍵就是要打通上位機與下位機之間的通訊，采用的方法是：第一，上位機每隔2分鐘發(fā)送一次信息，就是發(fā)送數(shù)據(jù)1234，1號下位機就設(shè)置為接收狀態(tài)，一接收到信息就顯示接收數(shù)據(jù)；第二步，上位機先發(fā)送數(shù)據(jù)給1號下位機，然后上位機轉(zhuǎn)換成接收狀態(tài)，1號下位機接收到信息后就顯示出來，并把接收到的信息返發(fā)送給上位機，上位機接到信息后再顯示接收到的信息。硬件電路的制作和調(diào)試就按照上面的六個步驟進行，具體過程如下。主機發(fā)送開始信號結(jié)束后，延時等待2040us后，讀取DHT11的響應(yīng)信號，主機發(fā)送開始信號后，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。 濕度測量的軟件設(shè)計DHT11的測濕度模式DHT11有四個引腳，其中第二個為DATA端，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，一次通訊時間4ms左右，數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分，具體格式在下面說明，小數(shù)部分用于以后擴展，現(xiàn)讀出為零，操作流程如下：一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit，高位先出。結(jié)果存入內(nèi)部9字節(jié)RAM中。具體情況如表45和表46所示。 溫度測量的軟件設(shè)計溫度傳感器DS18B20的工作時序DS18B20的工作時序主要包括三個部分：初始化、寫時序和讀時序。從配置信息上可看出，地址寬度都設(shè)置為4個字節(jié)，發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)長度都為8個字節(jié)，頻率為430MHz。表43 nRF905配置信息說明表參數(shù)位寬說明CH_NO9同HFREQ_PLL 一起設(shè)置中心頻率默認值=001101100b=180d FRF=+ CH_NOd/10 *(1+ HFREQ_PLLd)MHZHFREQ_ PLL1設(shè)置PLL 在433 或868/915MHZ 模式默認值=0 0 器件工作在433MH頻段1 器件工作在868/915MHZ 頻段PA_PWR2輸出功率默認值=00 00 10dBm 01 2dBm 10 +6dBm 11 +10dBm RX_RED_ PWR1 靈敏度降低默認值=0 0 正常模式 1 低功耗模式AUTO_RETRAN1重發(fā)數(shù)據(jù)如果TX 寄存器的TRX_CE 和TX_EN 被設(shè)置為高默認值=0 0不重發(fā)數(shù)據(jù)1 重發(fā)數(shù)據(jù)包RX_AWF3RX 地址寬度默認值=100 001 1 字節(jié)RX 地址寬度 100 4 字節(jié)RX 地址寬度TX_AWF3TX 地址寬度默認值=100 001 1 字節(jié)TX 地址寬度 100 4 字節(jié)TX地址寬度RX_PW6RX 接收有效數(shù)據(jù)寬度默認值=100000 000001 1 字節(jié)RX 有效數(shù)據(jù)寬度000010 2 字節(jié)RX 有效數(shù)據(jù)寬度100000 32 字節(jié)RX 有效數(shù)據(jù)寬度TX_PW6TX 有效數(shù)據(jù)寬度默認值=100000 000001 1 字節(jié)TX 有效數(shù)據(jù)寬度 000010 2 字節(jié)TX 有效數(shù)據(jù)寬度 100000 32 字節(jié)TX 有效數(shù)據(jù)寬 RX_ ADDRESS32RX地址使用字節(jié)依賴于RX_AFW 默認值=E7E7E7E7hUP_CLK_FREQ2輸出時鐘頻率默認值=11 00 4MHZ 01 2MHZ 10 1MHZ 11 500KHZ UP_CLK_EN1輸出時鐘使能默認值=1 0 沒有外部時鐘1 外部時鐘信號使能 XOF3晶體振蕩器頻率必須依據(jù)外部晶體的標稱頻率設(shè)置默認值=100 000 4MHZ 001 8MHZ 010 12MHZ 011 16MHZ 100 20MHZCRC_EN1CRC 校驗允許默認值=1 0 不允許1 允許CRC_ MODE1CRC 模式默認值=1 0 8 位CRC 校驗位1 16 位CRC 校驗位 (5)、配置寄存器內(nèi)容配置寄存器有十個字節(jié)需要設(shè)置，如表44所示。(1)、SPI接口寄存器配置SPI接口由狀態(tài)寄存器、射頻配置寄存器、發(fā)送地址寄存器、發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器和接收數(shù)據(jù)寄存器 5個寄存器組成。ShockBurstTM工作模式保證，一旦發(fā)送數(shù)據(jù)的過程開始，無論 TRX_EN和TX_EN引腳是高或低，發(fā)送過程都會被處理完。ShockBurstTM收發(fā)模式下，使用片內(nèi)的先入先出堆棧區(qū)，數(shù)據(jù)低速從微控制器送入，但高速發(fā)射，這樣可以盡量節(jié)能，因此，使用低速的微控制器也能得到很高的射頻數(shù)據(jù)發(fā)射速率。并判斷是否在給定的范圍內(nèi)，如果溫度超值則點亮紅色發(fā)光二極管LED1并驅(qū)動蜂鳴器，如果濕度超值則點亮綠色發(fā)光二極管LED2并驅(qū)動蜂鳴器，如果都沒有超值，則不驅(qū)動報警模塊。 上位機的設(shè)計流程上位機程序的流程圖，如圖41所示。為了區(qū)分溫度超值還是濕度超值，所以需要兩個發(fā)光二極管來區(qū)分，若紅燈亮則溫度超值，綠燈亮濕度超值。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成。由于P0口是開漏輸出的，當輸出0時為低電平，但輸出1時卻是懸空的，所以必須接上拉電阻，使其輸出為高電平。因此，在同一時刻如果各位數(shù)碼管的位選線都處于選通狀態(tài)的話，8位數(shù)碼管將顯示相同的字符。其具體的連接圖，如圖39所示。無線傳輸模塊接口電路管腳說明nRF905管腳圖，如圖37所示。對外接電容CC2雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度的穩(wěn)定性，所以本設(shè)計采用12MHz的晶體振蕩器和30pF的電容。STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能COMOS8的微處理器。5%的精度要求，故只將其作為測濕度的傳感器。圖32中的斜率累加器用于補償和修正測溫過程中的非線性，其輸出用于修正計數(shù)器1的預(yù)置值。此系統(tǒng)需要兩個這樣的模塊，分別調(diào)至輸出電壓+5V和+。本系統(tǒng)設(shè)計的適宜溫度范圍為：10℃40℃，適宜濕度范圍為：10%80%。 溫濕度測量模塊本系統(tǒng)要測量多點糧倉內(nèi)的溫濕度信息值，為了了解糧倉內(nèi)的每一個時刻的溫濕度信息值，溫濕度測量模塊