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正文內(nèi)容

基于nrf無(wú)線傳感模塊的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(完整版)

  

【正文】 易使用,彩色的圖標(biāo)和按照開(kāi)發(fā)、運(yùn)行、調(diào)試等環(huán)境區(qū)分的顏色方案讓人愛(ài)不釋手??梢允褂渺`活敏捷的規(guī)劃工具(如容量規(guī)劃、任務(wù)板和積壓工作管理)來(lái)按照您自己的進(jìn)度實(shí)現(xiàn)增量開(kāi)發(fā)技術(shù)和敏捷方法。2005 年,微軟發(fā)布了 Visual Studio 2005。.NET的通用語(yǔ)言框架機(jī)制(Common Language Runtime, CLR),其目的是在同一個(gè)項(xiàng)目中支持不同的語(yǔ)言所開(kāi)發(fā)的組件。1998 年,微軟發(fā)布了Visual 。兼有高級(jí)語(yǔ)言和低級(jí)語(yǔ)言的許多優(yōu)點(diǎn)。生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高,程序執(zhí)行效率高C語(yǔ)言描述問(wèn)題比匯編語(yǔ)言迅速,工作量小、可讀性好,易于調(diào)試、修改和移植,而代碼質(zhì)量與匯編語(yǔ)言相當(dāng)。從而使C語(yǔ)言的運(yùn)算類型極其豐富,表達(dá)式類型多樣化。C語(yǔ)言:C語(yǔ)言是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,它既具有高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn),又具有匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)。開(kāi)發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。(10)C8051F系列單片機(jī)型號(hào)齊全,可根據(jù)設(shè)計(jì)需求選擇不同規(guī)模和帶有特定外設(shè)接口的型號(hào),提供從多達(dá)100個(gè)引腳的高性能單片機(jī)到最小3mmX3mm的封裝,滿足不同設(shè)計(jì)的需要。固定方式的I/O端口,既占用引腳多,配置又不夠靈活。標(biāo)準(zhǔn)的8051只有7個(gè)中斷源SiliconC8051F單片機(jī)的特點(diǎn):(1)模擬資源豐富:集成了豐富的模擬資源,絕大部分的C8051F系列單片機(jī)都集成了單個(gè)或兩個(gè)ADC,在片內(nèi)模擬開(kāi)關(guān)的作用下可實(shí)現(xiàn)對(duì)多路模擬信號(hào)的采集轉(zhuǎn)換;片內(nèi)ADC的采樣精度最高可達(dá)24bit,采樣速率最高可達(dá)500ksps,部分型號(hào)還集成了單個(gè)或兩個(gè)獨(dú)立的高分辨率DAC,可滿足絕大多數(shù)混合信號(hào)系統(tǒng)的應(yīng)用并實(shí)現(xiàn)與模擬電子系統(tǒng)的無(wú)縫接口;片內(nèi)溫度傳感器則可以迅速而精確的監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度并通過(guò)程序作出相應(yīng)處理,提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性。第5章系統(tǒng)的調(diào)試及實(shí)驗(yàn)結(jié)果 本章根據(jù)已有的軟硬件,進(jìn)行調(diào)試,得到的相應(yīng)成果。溫度測(cè)量范圍:0176。本系統(tǒng)的核心控制芯片選用的是MSP430F149。至此這種基于此頻段的通信方式已日漸趨向成熟。,目前已經(jīng)云集了藍(lán)牙、WiFi、Zigbee等多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)無(wú)線協(xié)議。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上,不論是溫室大棚的環(huán)境監(jiān)測(cè),還是糧倉(cāng)的管理,傳統(tǒng)上都是采取分區(qū)取樣的人工方法,工作量大,可靠性差?;谶@點(diǎn)我們運(yùn)用兩片主控芯片,傳感器,解決了這個(gè)日常生活工作中的問(wèn)題。出于成本考慮我們采用了C8051F單片機(jī)和NRF24L01無(wú)線收發(fā)模塊為核心器件,同時(shí)附加多種傳感器采集數(shù)據(jù),系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境中溫度、氧氣、有毒氣體濃度等參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),從而打破傳統(tǒng)溫度操作受到距離限制的缺陷。而且大棚和糧倉(cāng)占地面積大,檢測(cè)目標(biāo)分散,測(cè)點(diǎn)較多,傳統(tǒng)的方法已經(jīng)不能滿足當(dāng)前農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。具有帶寬高( 2Mbps),雙向傳輸,抗干擾性強(qiáng),傳輸距離遠(yuǎn)(短距離無(wú)線技術(shù)范圍),耗電少的優(yōu)點(diǎn),用于無(wú)線鍵鼠等室內(nèi)場(chǎng)合。同樣隨著傳感器及電子電路的發(fā)展,集成的溫度檢測(cè)器件的完善性及集成性也得到了大大的提高。單片機(jī)在各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域中的迅猛發(fā)展,與單片機(jī)所構(gòu)成的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的特點(diǎn)有關(guān):(1)單片機(jī)構(gòu)成的應(yīng)用系統(tǒng)有較大的可靠性;(2)系統(tǒng)構(gòu)建簡(jiǎn)潔、易行,能方便的實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能;(3)由于構(gòu)成的系統(tǒng)是一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng),相當(dāng)多的功能由軟件實(shí)現(xiàn),故具有柔性特點(diǎn)和優(yōu)異的性能價(jià)格比;對(duì)于CD4多功能能檢測(cè)模塊,硬件部分較簡(jiǎn)單,由于是單腳傳輸導(dǎo)致軟件時(shí)序的時(shí)間精確度控制上要求比較高,要做到精確。C至125176。最后總結(jié)本論文,得出相關(guān)結(jié)論。(2)運(yùn)算速度快:基于增強(qiáng)的CIP51內(nèi)核,其指令集與MCS51完全兼容,具有標(biāo)準(zhǔn)8051的組織架構(gòu),可以使用標(biāo)準(zhǔn)的803x/805x匯編器和編譯器進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)。在C8051F中,則采用開(kāi)關(guān)網(wǎng)絡(luò)以硬件方式實(shí)現(xiàn)I/O端口的靈活配置,外設(shè)電路單元通過(guò)相應(yīng)的配置寄存器控制的交叉開(kāi)關(guān)配置到所選擇的端口上。 開(kāi)發(fā)環(huán)境與工具語(yǔ)言Keil C51開(kāi)發(fā)環(huán)境:Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)系統(tǒng),與匯編相比,C語(yǔ)言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì),因而易學(xué)易用。然后分別由C51及C51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(OBJ)。1978年后,C語(yǔ)言已先后被移植到大、中、小及微型機(jī)上,它可以作為工作系統(tǒng)設(shè)計(jì)語(yǔ)言,編寫(xiě)系統(tǒng)應(yīng)用程序,也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,編寫(xiě)不依賴計(jì)算機(jī)硬件的應(yīng)用程序。靈活使用各種運(yùn)算符可以實(shí)現(xiàn)在其它高級(jí)語(yǔ)言中難以實(shí)現(xiàn)的運(yùn)算。C語(yǔ)言一般只比匯編程序生成的目標(biāo)代碼效率低10%~20%。它既可用來(lái)編寫(xiě)系統(tǒng)軟件,又可用來(lái)開(kāi)發(fā)應(yīng)用軟件,已成為一種通用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。所有開(kāi)發(fā)語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)環(huán)境版本均升至 。所有CLR支持的代碼都會(huì)被解釋成為 CLR 可執(zhí)行的機(jī)器代碼然后運(yùn)行。.NET 字眼從各種語(yǔ)言的名字中被抹去,但是這個(gè)版本的 Visual Studio 仍然還是面向 .NET 框架的()。使用高級(jí)建模、發(fā)現(xiàn)和體系結(jié)構(gòu)工具可描述您的系統(tǒng)并幫助確保實(shí)現(xiàn)您的體系結(jié)構(gòu)構(gòu)想。VS2012集成了ASP?!?實(shí)踐當(dāng)前最熱門的 Agile/Scrum開(kāi)發(fā)方法,強(qiáng)化團(tuán)隊(duì)競(jìng)爭(zhēng)力。C 簡(jiǎn)單、功能強(qiáng)大、類型安全,而且是面向?qū)ο蟮?。但它還太不成熟,不可能擠垮JAVA。因?yàn)檫@種繼承關(guān)系,C與C/C++具有極大的相似性,熟悉類似語(yǔ)言的開(kāi)發(fā)者可以很快的轉(zhuǎn)向C。通信功能:l ,具有與手持PDA(或主機(jī))進(jìn)行數(shù)據(jù)交互功能。數(shù)據(jù)采集l 氣體濃度采集;l 電池電量采集;l 環(huán)境溫度采集。按鍵中斷l(xiāng) 主要是特指確定鍵;l 判斷按鍵長(zhǎng)短按;l 背光開(kāi)啟;l 清欠壓提示。完成設(shè)計(jì)界面如圖43 所示:圖42 Chart1 添加成員圖43 程序主界面添加timer1_Tick事件前我們應(yīng)在前面加幾個(gè)變量來(lái)存放串口獲取的數(shù)據(jù),即溫度、各項(xiàng)氣體等。 series = [1]。 }最終程序運(yùn)行的界面如圖44所示,將串口獲取的溫度和氧氣以圖形的方式顯示出來(lái),同時(shí)程序在點(diǎn)擊“數(shù)據(jù)采集”時(shí)按鈕的文本會(huì)改變?yōu)椤巴V共杉?。步驟五 將顯示、收發(fā)、環(huán)境檢測(cè)程序整合,檢測(cè)系統(tǒng)是否能將發(fā)送端的環(huán)境測(cè)量出數(shù)值來(lái)發(fā)送到接收端在LCD和電腦上顯示出來(lái)。圖54 基于NRF無(wú)線模塊的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié) 論在老師的指導(dǎo)下,經(jīng)過(guò)努力,本論文已經(jīng)完成了預(yù)期的目標(biāo)并且保存了完整的記錄文檔。不過(guò),通過(guò)這次的學(xué)習(xí)和實(shí)踐,我學(xué)會(huì)了如何看待問(wèn)題,解決問(wèn)題。為了提高多通道智能溫控器的轉(zhuǎn)換速率,也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。在這里首先要感謝我的指導(dǎo)老師。其次要感謝和我一起作畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué),如果沒(méi)有他們的幫助,此次設(shè)計(jì)的完成將變得非常困難。例如,采用DS1629型單線智能溫度傳感器增加了實(shí)時(shí)日歷時(shí)鐘(RTC),使其功能更加完善。又例如后來(lái)整合程序時(shí),溫度不正確,老是成不斷上升趨勢(shì),后來(lái)檢查程序后才發(fā)現(xiàn)是沒(méi)有將溫度的全局變量清零,導(dǎo)致每次循環(huán)累加。本設(shè)計(jì)介紹的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是一個(gè)典型事例。另外收發(fā)距離與各種氣體測(cè)試精度也達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。由于一氧化碳等氣體的取值范圍較大所以在圖形上我們沒(méi)做顯示,而是將其值放在textBox中了。 while ([0]. 13) { foreach (Series s in ) { (0)。所以我們還要添加一個(gè)圖形繪制的方法,將串口獲取的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖形上的點(diǎn)。喚醒中斷:l 進(jìn)入睡眠模式后被喚醒;l 長(zhǎng)按則喚醒進(jìn)入開(kāi)機(jī)狀態(tài)l 短按則退出繼續(xù)進(jìn)入睡眠 :圖33 FLASH存儲(chǔ)單元Flash存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)流圖如圖34所示:圖34 flash存儲(chǔ)單元數(shù)據(jù)流圖備注:①底層驅(qū)動(dòng)是調(diào)用飛思卡爾內(nèi)部的驅(qū)動(dòng)庫(kù);②在寫(xiě)操作前,需先進(jìn)行存儲(chǔ)區(qū)域擦除才能寫(xiě)入,擦除至少1k區(qū)域;③不支持單字節(jié)寫(xiě)入,一次需寫(xiě)入四個(gè)字節(jié);④第一次操作flash時(shí),CalcParam_Init()主要是進(jìn)行上電寫(xiě)操作,第二次以后便進(jìn)行上電讀操作。數(shù)據(jù)計(jì)算及分析處理l 相關(guān)參數(shù)的數(shù)據(jù)公式計(jì)算;l 數(shù)據(jù)最終值獲取傳遞,包括當(dāng)前時(shí)間、氣體濃度、當(dāng)前電量;l 管腳采集及處理,包括左鍵、右鍵長(zhǎng)/短按的相關(guān)事件處理以及充電管腳狀態(tài)檢測(cè);l 電量欠壓分析;l 氣體超限分析。待機(jī)功能:l 具有進(jìn)入睡眠待機(jī)功能;l 具有快速喚醒功能。在2001年12月,ECMA發(fā)布了ECMA334 C語(yǔ)言規(guī)范。而微軟當(dāng)前為它的這種新語(yǔ)言大造聲勢(shì)也是值得注意的。C語(yǔ)言:C是微軟公司在2000年6月發(fā)布的一種新的編程語(yǔ)言,主要由安德斯● 搭配 Wi
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