【正文】 計 27 系統開發(fā)及運行環(huán)境 27 系統管理方法 27 溫濕度管理系統各功能模塊介紹 27 MSComm控件注冊模塊 28 數據采集模塊 29 數據統計分析模塊 31 歷史記錄模塊 34 異常處理模塊 35 幫助模塊 35 “溫濕度采集管理系統”管理軟件的特點 36第6章 結論 36 系統特點 37 需要進一步完善的工作 37 無線RF傳輸技術應用前景 37參考文獻 37致謝 39附錄一 41（1） 數據采集傳輸代碼 41（2） nRF905程序 43（3） DS18B20程序 44（4） DHT11 程序 45（5） 主程序 46附錄二 實物圖 48基于單片機的溫濕度采集管理系統***南京信息工程大學濱江學院 電子工程系，南京 210044摘要：本課題提出并設計基于AT89S52單片機的nRF905無線傳輸溫濕度采集管理系統。在本校實驗樓的走廊里，全部安裝了煙霧傳感器，當煙霧達到一定濃度時（即發(fā)生火災等情況），各節(jié)點會同時噴出水來解決異常情況。RFID技術在國外迅速發(fā)展。還包括人工采集方式。研究的內容如下：1. 設計溫濕度管理系統的總體結構。可以實現數據備份、數據刪除、保存數據和報表打印等；對終端進行時時記錄、監(jiān)測，然后通過統計曲線圖將數據趨勢時時顯示出來；實時分析特定期段的最高溫度、最低溫度等；數據異常處理等功能。1. 計算機管理功能。4. 應急預警功能。同時也用來作為用戶發(fā)布相關控制命令至各監(jiān)測點。圖4 nRF905單片射頻發(fā)射芯片硬件結構圖 nRF905天線ANT1和ANT2輸出腳給天線提供穩(wěn)定的RF輸出。數據在內部進行曼切斯特編碼（TX）和曼切斯特解碼（RX）。若硬件上沒有SPI的單片機，可以用普通單片機IO口模擬SPI，不需要單片機SPI模塊介入，只需添加代碼模擬SPI時序即可。當RF905處于空閑模式或關機模式時，SPI接口可以保持在工作狀態(tài)。 （3）發(fā)送地址：寄存器包含目標器件地址字節(jié)長度由配置寄存器設置。MAX232內部結構包括三個部分：電荷泵電路、數據轉換通道、供電。圖10 MAX232電平轉換硬件原理圖 單片機程序下載模塊ATMEGA16單片機支持在線編程，因此只需將單片機的對應引腳與ISP下載器相連即可完成單片機的在線編程。C。作為另一種可供選擇的方法DS18B20也可以用外部5V電源供電。當DQ或VDD引腳為高電平，這個電路便“取”得電源。本系統向DS18B20供電的另一種方法是通過使用連接到VDD引腳的外部電源。傾斜累加器用于補償振蕩器溫度特性的非線性。它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術。從模式下，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，DHT11不會主動進行溫濕度采集。圖17 DTH11與單片機通信過程 測量分辨率DHT11的溫度濕度數據都是以8bit數據表示，其測量分辨率分別為 8bit（溫度）、8bit（濕度）。圖18 電壓轉換原理圖第4章 無線溫濕度傳輸系統軟件(下位機)設計 無線溫濕度傳輸系統軟件總體設計無線溫濕度傳輸系統的整個工作流程如圖19所示。圖20 單片機與主機串口通信流程圖 SBUF數據緩沖寄存器SBUF是一個可以直接尋址的串行口專用寄存器。REM是由軟件置位或清零。本系統中，設置PCON=0X00。在這個定時模式2（TMOD=0x21）下定時器1溢出速率的計算公式如下： 溢出速率＝（計數速率）/(256－TH1)則波特率的計算公式為：本系統設定的波特率為9600，有上述公式，可以得到TH1=0XFD，則計數器的初值為TL1=0xFD。具體設置情況如表7。當微處理器接到AM引腳的信號之后， 其就知道nRF905正在接收數據包，其可以決定是讓RF905繼續(xù)接收該數據包還是進入另一個工作模式。 DS18B20數據采集DS18B20在一根數據線實現數據的雙向傳輸，而對AT89S52單片機來說，硬件上并不支持單總線協議，因此，采用軟件的方法來模擬單總線的協議時序來完成對DS18B20芯片的訪問。探測到I/O 引腳上的上升沿后DS1820 等待15~60μs，然后發(fā)出存在脈沖（一個60~240μs 的低電平信號）。第5章 溫濕度采集管理系統的設計 數據管理中心(上位機)軟件系統的總體設計前面詳細敘述了無線溫濕度傳輸系統的總體設計，并給出了具體的硬件架構和軟件設計。另外，該模塊還實現了手工添加數據的功能。(5) 歷史記錄模塊。整個系統是利用Delphi 7的Object Pascal 語言，在IDE集成開發(fā)環(huán)境下進行設計、運行和測試。其主要代碼如下： 圖26 MSComm控件注冊界面圖 RootKey := HKEY_CLASSES_ROOT。39。),windir,true)。 //執(zhí)行注冊命令 WinExec(39。 數據采集模塊數據采集模塊主要是用戶設定一定的頻率，將采集數據的指令通過串口RS232發(fā)送至MCU控制器，交由無線數據傳輸系統采集數據并將數據返回值管理系統。2. PortOpen：設定或返回通信口狀態(tài)。（2）MsComm控件的串口通信編程在Delphi環(huán)境下，新建一個工程，在這個工程的新窗體上進行用戶界面設計。9600,N,8,139。// 設置數據位 ComSetting:=ComSetting+39。 end； (2) 發(fā)送數據發(fā)送數據的功能是將命令數據按通信協議組成數據包發(fā)往單片機控制器。程序實現如下: if =ComEvReceive then begin InputLen:=。wfChart具有以下特點：1. 支持多種樣式圖表，包括柱型圖、橫柱型圖、曲線圖、餅圖、點圖、區(qū)域圖。部分實現代碼如下：圖28 Wf_chart統計圖(color)。 //圖表寬度:=300。)。39。,39。 then (+39。這部分主要是正對數據庫的操作。 const Rect: TRect。 (Sender as TDbGrid).DefaultDrawColumnCell(Rect,DataCol,Column,State)。 := + 。begin If = then begin := false。+InputString+39。+InputString+39。begin if(ii=1) then begin :=false。圖30 系統幫助模塊單元 “溫濕度采集管理系統”管理軟件的特點(1) 系統采用ACCESSZ007數據庫。第6章 結論本課題提出并設計基于AT89S52單片機的nRF905無線傳輸溫濕度采集管理系統的方案。且一旦使用便永久免費，大大降低了消費。 無線RF傳輸技術應用前景隨著無線技術的不斷發(fā)展，其RF傳輸距離不斷增大，傳輸的可靠性也越來越強。 同時我還要感謝陳蘇婷導師，在技術上、資金上給予了很大的幫助，對于我畢業(yè)設計中出現的問題給予了指導，并且提供了實驗平臺，在我最困難的時候主動關心我，使我畢業(yè)設計順利完成。unsigned char buf[10]。//receive uart dataunsigned char delayf。sbit flag =DATA_BUF^7。unsigned char U8data。unsigned char data RxBuf[32]。 temperature and Humidity management。參考文獻[1] 趙蘭濤 蘇彥華 《Delphi串口通信技術與工程實踐》 人民郵電出版社，[2] 徐愛鈞 彭秀華 《Keil Cx51 》[3] 蔡純潔.《PIC全系列單片機原理與開發(fā)》.. 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Nordic.[17 ] [18 ] 致謝在本論文的寫作過程中，我的導師王新蕾老師傾注了大量的心血，從選題到開題報告，外文翻譯，從寫作提綱，到寫作、修改，到論文定稿，嚴格把關，循循善誘。3. 在功耗方面，可以采用msp430系列的低功耗單片機作為控制器，這樣會使終端工作更長久，工作更穩(wěn)定。其實物圖見附件二。(3) 功能強大，操作方便。 end。 end。// end。 t1:=strtoint(InputString)。 end。 const Rect: TRect。begin if ( mod 2)=1 then begin with (Sender as TDbGrid).Canvas do begin :=$00FFFFC1。 。:=[39。 在使用此控件之前，要對其進行安裝，點擊安裝組件，便會彈出如圖29的窗口，點擊確定表示已成功安裝，然后就可以使用此控件。 //設置圖片色度(色調)(參數值在180和180之間，參考Photoshop)(0)。//設置圖表圖例類型和圖例名稱:=1。8493D039。 //圖表橫軸的說明(如果ViewAxis為false，則該屬性無效):=39。坐標顯示值代表某時刻的溫度39。5. 采用了標準的Com組件方式，只需服務器端注冊即可。 數據統計分析模塊數據統計分析包括利用統計圖實時顯示當前溫度變化趨勢，統計到目前為止特定期間段的最低溫度、最高溫度、平均溫度等。 Exit。 :=True。+。整個通信程序主要由以下幾個部分組成:串口初始化、發(fā)送數據、串口事件處理。5. InputLen:設定串行端口讀入字符串的長度。使用它可以建立與串行端口的連接，通過串行端口連接到其它通信設備，發(fā)出命令，交換數據。39。)。\system32\39。 strcat(windir,39。 然后用Windows下的注冊工具regsvr32注冊該OCX控件。 數據庫邏輯結構設計主要數據表的結構如表8：表 8數據表結構列名數據類型主鍵否功能描述ID數字是溫度編號Month數字否月Day數字 否日Hour數字否時Minute數字否分Temp數字否溫度humidity數字否濕度 系統開發(fā)及運行環(huán)境(1) 系統開發(fā)平臺：Delphi 7(2) 數據庫管理系統軟件：Access 2007(3) 運行平臺：Windows XP(4) 溫濕度管理系統使用Delphi 7開發(fā)，它是當前最流行的可視化快速應用程序開發(fā)環(huán)境，對數據庫有強大的支持。可以將終端進行時時記錄、監(jiān)測，然后通過統計圖將數據趨勢時時顯示出來。因此，溫濕度采集管理系統全部采用模塊化結構設計。 對于DS18B20寫0時序和寫1時序的要求不同，當要寫0時序時，單總線要被拉低至少60us，保證DS18B20能夠在15us到45us之間能夠正確地采樣IO總線上的“0”電平，當要寫1時序時，單總線被拉低之后，在15us之內就得釋放單總線。DS18B2020傳感器的軟件操作流程及訪問協議如下如圖23所示。電流消耗取決于晶體振蕩頻率。只有在前一個數據包被發(fā)送完畢，RF905才能接受下一個發(fā)送數據包。nRF905一共有四種工作模式, 其中有兩種活動RX/TX模式和兩種節(jié)電模式。只有上下位機的波特率一樣時才可以進行正常通訊。 RI接收中斷標識位。 　表6 串行口工作模式設置SM0SM1?！∈焦Α∧懿ㄌ芈?00同步移位寄存器fosc/120118位UART可變1029位UARTfosc/32或fosc/641