【正文】 .. 11 系統(tǒng)程序概述 .......................................... 11 主程序的設(shè)計(jì) .......................................... 11 控制顯示子系統(tǒng)程序 ............................... 11 測(cè)量發(fā)射子系統(tǒng)程序 ............................... 11 無線收發(fā)程序 ..................................... 12 LCD 顯示程序 ..................................... 13 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 溫濕度采集程序 .................................. 14 ............................................ 15 硬件仿真 .............................................. 15 軟件仿真 .............................................. 15 系統(tǒng)調(diào)試 .............................................. 16 主要指標(biāo)測(cè)試 .......................................... 18 ................................................ 19 致謝 .................................................... 20 參考文獻(xiàn) ................................................ 21 附錄 A .................................................. 22 Ⅰ外文文獻(xiàn) ............................................... 22 Ⅱ 外文翻譯譯文 .......................................... 27 附錄 B .................................................. 31 Ⅰ 采集發(fā)射子系統(tǒng) ......................................... 31 Ⅱ控制顯示子系統(tǒng) ......................................... 32 Ⅲ元器件清單 ............................................. 33 Ⅴ仿真程序 ............................................... 34 Ⅶ實(shí)物圖 ................................................. 42 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 第 1 頁 共 48 頁 引言 選題目的及意義 21世紀(jì)的今天，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展日新月異，科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步同時(shí)也帶動(dòng)了測(cè)量技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代控制設(shè)備不同于以前，它們?cè)谛阅芎徒Y(jié)構(gòu)發(fā)生了翻天覆地的變化。它不需要像網(wǎng)絡(luò)控制那樣，耗費(fèi)巨大的通信資源 ,也不受網(wǎng)絡(luò)速度的制約和影響。無線溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)由于其特殊的無需線纜進(jìn)行信號(hào)傳輸方式 ,而且抗干擾能力強(qiáng)、功耗低等優(yōu)點(diǎn)。 圖 系統(tǒng)方案一流程圖 方案二：系統(tǒng)的控制器采用單片機(jī)作為主要的控制芯片 ， 傳感器采用一體化變換器模塊 DHT11，無線收發(fā)模塊采用一對(duì) JF24D， 顯示模塊繼續(xù)采用數(shù)碼管 ， 報(bào)警模塊采用 9102三極管驅(qū)動(dòng)蜂鳴器 ， 設(shè)計(jì)流程如圖 。而且采用 溫、濕敏元件進(jìn)行 數(shù)據(jù)采集 的話，需要用到模數(shù)轉(zhuǎn)換器和放大器，所得到的數(shù)值，不能直接使用。溫濕度采集器考慮到本系統(tǒng)在運(yùn)行方面要求的穩(wěn)定性 ,以及短暫的開發(fā)周期 ,要實(shí)現(xiàn)溫濕度采集功能并且價(jià)格適中 ,所以最后采用 DHT11傳感器作為溫濕度采集器 。無線收發(fā)模塊用 NRF24L01,因?yàn)?NRF24L01工作于 ~ ISM頻段 ,工作電壓為 ,所以不能由電壓源直接供電 ,所以用 LM1117為核心 ,組建一個(gè)調(diào)壓電路 ,將電源的 5v 電壓調(diào)整到 NRF24L01的工作電壓 。 ， ，通過三個(gè)按鍵對(duì)溫濕度的上下限進(jìn)行設(shè)置。 1 4 0 2 3 93 3 84 3 75 3 66 3 57 3 48 3 39 3 21 0 3 11 1 3 01 2 2 91 3 2 81 4 2 71 5 2 61 6 2 51 7 2 41 8 2 31 9 2 22 0 2 1 STC89C51無線發(fā)送二極管5 v復(fù)位電路晶 振 電 路溫濕度傳感器 圖 測(cè)量發(fā)射子系統(tǒng) 原理圖 溫濕度采集電路模塊的設(shè)計(jì) DHT11數(shù)字溫濕度傳感器 是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù) 。2管腳與單片機(jī)鏈接，用于傳遞數(shù)據(jù)， 3管腳懸空， 4管腳接地。如果收到應(yīng)答，則認(rèn)為此次通信成功， TX_DS置高，同時(shí) TX_PLD陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 第 8 頁 共 48 頁 從 TX FIFO中清除 。若此時(shí)自動(dòng)應(yīng)答開啟，接收方則同時(shí)進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)回傳應(yīng)答信號(hào)。 壓電式蜂鳴器 : 壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 第 9 頁 共 48 頁 三 極 管5 v 電 源揚(yáng) 聲 器電 阻接 地單 片 機(jī) 圖 報(bào)警電路原理圖 蜂鳴器額定電流 IB≤ 30mA，而對(duì)于 AT89S52單片機(jī)， P1口的灌電流為 1． 6mA，拉電流為60μ A，由此可見，僅靠單片機(jī)的 P1口電流是不能驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的，必須使用集晶體管放大電路，為了使單片機(jī)消耗的功率更小，所以使用 PNP型晶體管 9012。 6 E E(或 EN)端為使能 (enable)端，下降沿使能。 開始 NRF24L01 初始化 LCD1602 初始化 接收溫濕度數(shù)據(jù) 溫濕度數(shù)據(jù)處理 是否報(bào)警 本地報(bào)警 顯示溫濕度 鍵盤掃描 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 第 12 頁 共 48 頁 開 始D H T11初 始 化接 受 溫 濕 度 數(shù) 據(jù)溫 濕 度 數(shù) 據(jù) 處 理發(fā) 送 數(shù) 據(jù)結(jié) 束 圖 測(cè)量發(fā)射子系統(tǒng)程序流程圖 發(fā)射數(shù)據(jù)時(shí)，首先將 nRF24L01配置為發(fā)射模式：接著把接收節(jié)點(diǎn)地址 TX_ADDR和有效數(shù)據(jù) TX_PLD按照時(shí)序由 SPI口寫入 nRF24L01緩存區(qū)， TX_PLD必須在 CSN為低時(shí)連續(xù)寫入，而TX_ADDR在發(fā)射時(shí)寫入一次即可，然后 CE置為高電平并保持至少 10μ s，延遲 130μ s后發(fā) 射數(shù)據(jù) 。接收數(shù)據(jù)時(shí) ,首先將 nRF24L01配置為接收模式，接著延遲 130μ s進(jìn)入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來。 由于無線模塊 NRF24L01在模擬仿真中無法實(shí)現(xiàn)，所以采用的是雙機(jī)通信原理實(shí)現(xiàn)部分仿真。 Keil4軟件調(diào)陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 第 16 頁 共 48 頁 試是非常有用的，能夠減少開發(fā)時(shí)間，其能夠?qū)崿F(xiàn)單步，全速，在線仿真。 通過仿真測(cè)試，測(cè)試溫度與普通溫度計(jì)和濕度計(jì)測(cè)試數(shù)據(jù)基本一致，顯示精度提高。在經(jīng)過認(rèn)真的模擬仿真調(diào)試后，各項(xiàng)性能指標(biāo)基本達(dá)到要求，基本功能都已實(shí)現(xiàn)。在這幾個(gè)月的時(shí)間里，我不但要找工作，還要學(xué)習(xí)新的知識(shí)，所以在學(xué)校的時(shí)間不是很 多，因?yàn)橛辛送瑢W(xué)們和老師的幫助，我才能順利完成本次畢業(yè)設(shè)計(jì)。特別是在我即將走上社會(huì)的同時(shí)，學(xué)校的畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我這樣一個(gè)鍛煉的機(jī)會(huì)，使我加深了對(duì)以前知識(shí)的理解和鞏固，拓寬了知識(shí)面，提高了我處理事物的能力。 C to 150176。 C will be converted to 10 mV or the output voltage (Vout) = 0 mV + 10 mV/176。 陜西理工學(xué)院畢業(yè) 設(shè)計(jì) 第 21 頁 共 48 頁 參考文獻(xiàn) [1] James S. 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In this paper, we designed and implemented a microcontrollerbased room temperature monitoring system using Atmel ATmega8535 microcontroller and National Semiconductor39。硬件設(shè)計(jì)過程中也遇到一些問題，第一次給系統(tǒng)上電后，液晶屏略微發(fā)暗，經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)，是設(shè)計(jì)電路控制 LCD顯示屏的兩個(gè)電阻沒有選擇正確，后來經(jīng)過老師的指導(dǎo)，我順利完成了硬件部分的設(shè)計(jì)，在此要對(duì)老師說聲謝謝。 雖然這個(gè)設(shè)計(jì)做的比較簡(jiǎn)單，很多東西都考慮的不是很細(xì)，也有一些特別情況沒有做，但是用了很多精力用來完成這個(gè)論文，鑒于個(gè)人水平和時(shí)間的關(guān)系所以并沒有把自己當(dāng)初設(shè)想的所有情況都考慮進(jìn)去，本系統(tǒng)還是一個(gè)不完善的系統(tǒng)，還有 許多需要改進(jìn)的地方。聲光報(bào)警工作正常，基本實(shí)現(xiàn)了任務(wù)書要求?？刂骑@示子系統(tǒng)的程序包括主程序，以及主程序中調(diào)用的 NRF24L01函數(shù)，以及 160