【正文】 口為 PC0～ PC7；接收端： TFT 彩屏接口為 PC0～ PC7 和 PA2～ PA4。 方案三：采用配置 寸的 TFTLCD 即薄膜晶體管液晶顯示器。 使用 DHT11 采用單總線的控制方式。 方案二：采用廣州奧松有限公司生產(chǎn)的 DHT11 溫濕度一體的數(shù)字傳感器。但是此模塊價(jià)格較貴，且 Zigbee 協(xié)議相對(duì)較為復(fù)雜 ，實(shí)用性不高 。此芯片為51 類(lèi)單片機(jī)增強(qiáng)版，價(jià)格便宜、易于操作，比較經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。 本設(shè)計(jì)采用無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技 術(shù) ，通過(guò)自組 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò) 實(shí)現(xiàn)一對(duì)多的通信，對(duì)糧倉(cāng)內(nèi)部環(huán)境 進(jìn)行 監(jiān)測(cè)。 糧倉(cāng)糧食的存儲(chǔ)是否得當(dāng)對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)能否正常合理的運(yùn)行有很大的影響。在實(shí)際溫濕度控制過(guò)程中既要求系統(tǒng)具有穩(wěn)定性、實(shí)時(shí)性又需要降低功耗。傳統(tǒng)直接布線測(cè)量不能滿(mǎn)足要求，特別是在某些環(huán)境惡劣的工業(yè)環(huán)境和戶(hù)外環(huán)境，通過(guò)直接布線測(cè)量不現(xiàn)實(shí)。 該系統(tǒng)利用無(wú)線通信技術(shù)構(gòu)建了分布式無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)傳感器節(jié)點(diǎn) 實(shí)現(xiàn) 溫濕度信息 的 采集和傳輸， 系統(tǒng)具有 組網(wǎng)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)可靠的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸。在糧倉(cāng)管理過(guò)程中，濕度和溫度是兩個(gè)重 要的控制指標(biāo)，直接影響糧食的儲(chǔ)存質(zhì)量。當(dāng)溫濕度過(guò)高或者過(guò)低時(shí)， TFT 是否報(bào)警一行顯示是并開(kāi)始閃爍，蜂鳴器鳴叫，起報(bào)警作用，直到溫濕度值恢復(fù)正常。從性能和實(shí)用性上考慮我們選擇方案二。此器件測(cè)溫精度高、電源電壓范圍寬，但須差分放大器放大和 A/D 轉(zhuǎn)換，需要元器件多，且價(jià)格較貴。它 是電阻式感濕元件 DHT11 濕度傳感器的升級(jí)版，具有高精度， 低功 耗、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。 顯示模塊方案 方案一：采用字符液晶 LCD1602 顯示信息， LCD1602 是一款比較通用的字 符液晶模塊，能顯示字符和數(shù)字等信息，且價(jià)格便宜，容易控制。單片機(jī)復(fù)位端低電平有效，系統(tǒng)上電后 由 RC 充放電電路實(shí)現(xiàn) 自動(dòng)復(fù)位，也可短按復(fù)位按鍵 S1 實(shí)現(xiàn)手動(dòng)復(fù)位 (王衛(wèi)星， 20xx)。 P7++CE1CSN2SCK3MOSI4MISO5IRQ6VDD7VSS8XC29XC110VDD_PA11ANT112ANT213VSS14VDD15IREF16VSS17VDD18DVDD19VSS20NRF24L011 216MY11MR122pFC122pFC2C3C415pFC515pFC612nHL1L2L310nFC91nFC833nFC722KR2E1CECSNSCKMOSIMISOIRO 圖 3 nRF24L01 模塊電路圖 nRF24L01模塊接口電路 10uFC10LM111710uFC91 23 45 67 8NRF24L01CESCKMISO1KR3GND+5VD2LED2CESCKMISOCSNMOSIIRQ 圖 4 單片機(jī)與無(wú)線模塊通信及其 電源轉(zhuǎn)換電路圖 6 nRF24L01 是一款新型單片射頻收發(fā)器件，工作于 GHz～ GHz ISM(Industrial Scientific Medical)頻段。 7 nRF24L01模塊工作原理 發(fā)射數(shù)據(jù)：先將 nRF24L01 配置為發(fā)射模式，再把接收節(jié)點(diǎn)地址 TX_ADDR 和有效數(shù)據(jù) TX_PLD 按照時(shí)序由 SPI 口寫(xiě)入 nRF24L01 緩存區(qū)。 表 2 nRF24L01 工作模式及配置 工作模式 PWR_UP PRIM_RX CE FIFO 寄存器狀態(tài) 接收模式 1 1 1 數(shù)據(jù)在 RX FIFO 寄存器中 發(fā)射模式 1 0 1 數(shù)據(jù)在 TX FIFO 寄存器中 發(fā)射模式 1 0 下降沿 停留在發(fā)送模式，直至數(shù)據(jù)發(fā)送完 待機(jī)模式 1 1 0 0 無(wú)數(shù)據(jù)傳輸 待機(jī)模式 2 1 0 1 TX FIFO 為空 掉電 0 0 0 無(wú)數(shù)據(jù)傳輸 接收數(shù)據(jù)：首先將 nRF24L01 配置為接收模式，接著延遲 130μs進(jìn)入接收狀 態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來(lái)。相應(yīng)的狀態(tài)和數(shù)據(jù)信息是從MISO 輸出給單片機(jī) ATmega16L。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在 OTP(One Time Programable)內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過(guò)程中要調(diào) 9 用這些校準(zhǔn)系數(shù)。電源引腳（ VDD， GND）之間可增加一個(gè) 100nF 的電容，用以去耦濾波。 總線空閑狀態(tài)為高電平， MCU 把總線拉低等待 AM2301 響應(yīng)， MCU 把總線拉低必須大于 18 毫秒，保證 AM2301 能檢測(cè)到起始信號(hào)。 TFTLCD 也被叫做真彩液晶顯示器。 初次讀溫濕度值：延時(shí) 1 秒 鐘，待 AM2301 上電穩(wěn)定后，讀取一次溫濕度數(shù)據(jù)。 判斷是否收到應(yīng)答：數(shù)據(jù)發(fā)送完后，立即進(jìn)入接收模式。單片機(jī)控制引腳 CE 為低，使 nRF24L01 進(jìn)入待機(jī)模式。 接收端程序流程如圖 10 所示。特別注意電源的正負(fù)極以及電源之間是否有短路，并重點(diǎn)檢查地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線是否存在相互間的短路或其他信號(hào)線的短路。調(diào)試過(guò)程發(fā)現(xiàn)虛焊和短路情況，排除此類(lèi)情況。主要是接收和發(fā)送節(jié)點(diǎn)的地址配置，設(shè)置了 6 個(gè)發(fā)送端的地址，一個(gè)接收端的地址，接收端 6 個(gè)接收通道地址分別設(shè)置為對(duì)應(yīng)的 6 個(gè)發(fā)送端的地址。其中節(jié)點(diǎn) 2 采用 AM2301溫濕度傳感器，采集溫度的精度為 ? C? ，采集相對(duì)濕度的精度為 ? 3%，并放置在 筆記本電腦的散熱排氣扇通風(fēng)口旁；節(jié)點(diǎn) 3 和節(jié)點(diǎn) 4 均采用 DHT11 溫濕度傳感器，采集溫度的精度為 ? 2 C? ，采集相對(duì)濕度的精度為 ? 5%，其中節(jié)點(diǎn) 3 放置在書(shū)桌上，節(jié)點(diǎn) 4放置在書(shū)桌下。相比 18： 00 與 18： 10 時(shí)的數(shù)據(jù)，可知 室內(nèi)溫度值較為穩(wěn)定， 10分鐘內(nèi)，數(shù)據(jù)波動(dòng)較小，溫度在 1 C? 以?xún)?nèi)，相對(duì)濕度在 1%以?xún)?nèi)。系統(tǒng)終端顯示圖如 圖 14 所示。 19 參 考 文 獻(xiàn) 劉海峰 . 基于 GSM 的遠(yuǎn)程報(bào)警系統(tǒng) [J]. 鄂州大學(xué)學(xué)報(bào)， 20xx， 16(5)： 1415. 劉靖，陳在平，李其林，等 . 基于 nRF24L01 的無(wú)線數(shù)字傳輸系統(tǒng) [J]. 天津理工大學(xué)學(xué)報(bào)， 20xx， 23(3)： 3940. 王明明，王志霖，元昊，等 . 基于 MSP430 的實(shí)用糧倉(cāng)溫濕度檢測(cè)系統(tǒng) [J]. 現(xiàn)代電子技術(shù)， 20xx， 35(2)： 1116. 王衛(wèi)星 . 單片機(jī)原理與應(yīng)用開(kāi)發(fā)技術(shù) [M]. 北京：中國(guó)水利水電出版社， 20xx： 2025. 王志宏，白翠珍 . 基于 DHT11 的實(shí)驗(yàn)室多點(diǎn)溫濕度報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J]. 山西電子技術(shù)，20xx， (4)： 4546. 溫洪昌，黃應(yīng)強(qiáng)，傅貴興 . 單片機(jī)的多段語(yǔ)音組合錄放系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J]. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用， 20xx， (10)： 5153. 張玉建 . 基于 nRF24L01 的無(wú)線溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J]. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)， 20xx， (1)： 2122. 張羽鵬，王開(kāi)福 . 紅外技術(shù)在測(cè)速中的應(yīng)用 [J]. 紅外技術(shù)， 20xx， 30(11)： 664666. 趙亮 . 液晶顯示模塊 LCD1602 應(yīng)用 [J]. 電子制作， 20xx， (3)： 5859. 20 附 錄 發(fā)送端原理圖 CSNCESCKMISOMOSIPC0PC1PC2PC3PC4PC5PC6PC7IRQPA0PD7PD1PD0PA1PA2PA3PA4PA5PA6PA7AREFAVCCRSTGNDX2X1PB1PB2PD3PD4PD5PD6+5VGNDS1PB010uFC10LM111710uFC91 23 45 67 8NRF24L01CESCKMISO1KR3GND123654S2SW DIP3PB0 (XCK/T0)40PB1 (T1)41PB2 (AIN0/INT2)42PB3 (AIN1/OC0)43PB4 (SS)44PB5 (MOSI)1PB6 (MISO)2PB7 (SCK)3RESET4PD0 (RXD)9PD1 (TXD)10PD2 (INT0)11PD3 (INT1)12PD4 (OC1B)13PD5 (OC1A)14PD6 (ICP)15PD7 (OC2)16XTAL27XTAL18GND6PC0 (SCL)19PC1 (SDA)20PC2 (TCK)21PC3 (TMS)22PC4 (TDO)23PC5 (TDI)24PC6 (TOSC1)25PC7 (TOSC2)26AREF29AVCC27GND28PA7 (ADC7)30PA6 (ADC6)31PA5 (ADC5)32PA4 (ADC4)33PA3 (ADC3)34PA2 (ADC2)35PA1 (ADC1)36PA0 (ADC0)37VCC5VCC17GND18VCC38GND39ATmega16L8AI67891012345P10ISPMOSIMISOSCKRST1237805+5V+5VVCC1KR4GNDD1LED1D2LED21 23 45 6POWERHeader 3X2123P1Header 3123P2Header 3PC3+5VGND+5VGNDPC5VCC10KR110uFC1VDD1Data2NC3GND4AM2301+5V5KR2PC5PC5+5VCESCKMISOCSNMOSIIRQNCGNDVINVOUT 21 接收端原理圖 1 2 3P12 10uFC310uFC4VCC1KR2D2LED0VCCIN212345678P1124L0112345678910P10ISPCE CSNSCKPD0RESETMOSIVCCMISOSCKGNDS5SWPBS6SWPBPD4PD3GNDPEN1PE0 (RXD0/PDI)2PE1 (TXD0/PDO)3PE2 (XCK0/AIN0)4PE3 (OC3A/AIN1)5PE4 (OC3B/INT4)6PE5 (OC3C/INT5)7PE6 (T3/INT6)8PE7 (IC3/INT7)9PB0 (SS)10PB1 (SCK)11PB2 (MOSI)12PB3 (MISO)13PB4 (OC0)14PB5 (OC1A)15PB6 (OC1B)16PB7 (OC2/OC1C)17TOSC2/PG318TOSC1/1PG419RESET20VCC21GND22XTAL223XTAL124PD0 (SCL/INT0)25PD1 (SDA/INT1)26PD2 (RXD1/INT2)27PD3 (TXD1/INT3)28PD4 (IC1)29PD5 (XCK1)30PD6 (T1)31PD7 (T2)32PG0 (WR)33PG1 (RD)34PC0 (A8)35PC1 (A9)36PC2 (A10)37PC3 (A11)38PC4 (A12)39PC5 (A13)40PC6 (A14)41PC7 (A15)42PG2 (ALE)43PA7 (AD7)44PA6 (AD6)45PA5