【正文】 附錄 2： nRF905 接收和發(fā)送程序清單 /**************************************** //DS18B20 溫度傳感器 // ****************************************/ /*****************************************************/ //包含頭文件 include inc/ bdata unsigned char DATA_BUF。 P0 = Code[temp%10]。 BCD4 = 0。 temp=temp|a。 DQ_Reset()。i++。 DQ=1。 for(j=1。 結(jié)論及展望 本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于 nRF905 的溫室溫度測(cè)控系統(tǒng) 。 將障礙物拿開后，這時(shí)溫度又重新正確顯示。然后與溫度計(jì)進(jìn)行對(duì)比。 而在接收模式下，正在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，如果 TRX_CE 或 TX_EN 的狀態(tài)被改變，那么 nRF905 將立刻改變模式，并且傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包丟失。 nRF905接收流程程序設(shè)計(jì) 當(dāng) TRX_CE 被置高，且 TX_EN 被置低時(shí)， NRF905 進(jìn)入接收模式， 650 us 之后，nRF905 開始偵聽信道；若 nRF905 監(jiān)聽到所要接收的頻段的載波信號(hào)，則載波偵聽信號(hào) CD 被置高；若接收到的數(shù)據(jù)包地址有效，則地址匹配信號(hào) AM 被置高；若循環(huán)校驗(yàn)碼 CRC 檢測(cè)正確，則 nNRF905 將去除數(shù)據(jù)包的字頭，地址和 CRC 各位，并將數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好信號(hào) DR 置高。 溫度數(shù)據(jù)采集程序流程圖如圖 31 所示； 溫度信號(hào)采集程序清單 見附錄 1。 (3)Copy Scratchpad(復(fù)制暫存存儲(chǔ)器 )[48H]：將暫存器的 內(nèi)容復(fù)制到 DS18B20 的E2PROM 存儲(chǔ)器里，即把溫度報(bào)警觸發(fā)字節(jié)存入非易失性存儲(chǔ)器里。 (2)Match ROM(匹配 ROM)[55H]：允許總線主機(jī)對(duì)多點(diǎn)總線上待定的 DS18B20 尋址。 基于 nRF905 的溫室溫度測(cè)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 主要 包括： 溫度信號(hào)采集模塊、 無(wú) 線傳輸模塊 的程序設(shè)計(jì) 。 溫度采集電路 溫度采集電路 [27,28]如圖 24 所示。 (3)通用異步 串行口 （ UART），還可用定時(shí)器 軟件 實(shí)現(xiàn)多個(gè) UART； (4)內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，無(wú)需外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路； (5)工作電壓： ～ （ 5V 單片機(jī) ） /～ （ 3V 單片機(jī)） ； (6)工作溫度范圍： 40～ +85℃ （工業(yè)級(jí)） /0～ 75℃ （商業(yè)級(jí)） ； (7)外部中斷 4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā) 電路， Power Down 模式可由外部中斷低電平觸發(fā) 中斷方式 喚醒 ； (8)通用 I/O 口（ 32 個(gè)），復(fù)位后為： P0/P1/P2/P3 是 準(zhǔn)雙向口 /弱上拉， P0 口是漏極開路輸出，作為總線擴(kuò)展用時(shí)，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時(shí)，需加上拉電阻 ； GND I/O UDD 內(nèi)部 UDD C VD2 VD1 64 位ROM和 單線接口 存儲(chǔ)器和控制邏輯 便箋式RAM 溫度傳感器 8 位 CRC 發(fā)生器 配置寄存器 高溫寄存器 低溫寄存器 電源檢測(cè) 圖 22 DS18B20 的內(nèi)部電路框圖 無(wú)線射頻模塊 本系統(tǒng)采用射頻模塊 nRF905 作為無(wú)線傳輸?shù)拿浇椤?ROM 中的 64 位序列號(hào)是 DS18B20的地址序列碼，每個(gè) DS18B20 都有唯一的地址序列碼，在構(gòu)成大型溫控系統(tǒng)時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè) DS18B20 的目的。 本論文 研究 了 基 于 nRF905 的溫室溫度測(cè)控系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。由于其功率小、價(jià)格低廉、開發(fā)簡(jiǎn)單快速因而在工業(yè)、民用領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 HomeRF家用無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù) HomeRF 技術(shù)建立在共享無(wú)線訪問(wèn)協(xié)議 (Shared Wireless Access Protocol,SWAP)之上 。 目前 ,藍(lán)牙設(shè)備在無(wú)線耳機(jī)、無(wú)線鍵盤等領(lǐng)域應(yīng)用較多，但其國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的推廣仍然十分不夠，其最大障礙是成本依然很高，藍(lán)牙模塊購(gòu)買價(jià)格昂貴。 的傳輸速率和安全性高于藍(lán)牙，因而在局域網(wǎng)的無(wú)線接入應(yīng)用方面具有一定的優(yōu)勢(shì)?，F(xiàn)代化的溫室智能控制系統(tǒng)對(duì)提高溫室生產(chǎn)水平、改進(jìn)傳統(tǒng)的溫室生產(chǎn)無(wú)疑起著重要的作用，因此國(guó)內(nèi)外科研機(jī)構(gòu)研制出了許多 溫室 智能控制系統(tǒng)。 目前，我國(guó)的溫室環(huán)境檢測(cè)與控制技術(shù)得到了迅速發(fā)展，現(xiàn)代化程度不斷提高，但是無(wú)論是基于集散控制結(jié)構(gòu)還是基于現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)的溫室控制系 統(tǒng)，其信號(hào)傳輸方式都為有線傳輸。 nRF905是單片射頻收發(fā)芯片 ， 將 射頻 技術(shù)應(yīng)用于溫室環(huán)境參數(shù) 測(cè)控 系統(tǒng)中， 以無(wú)線方式取代溫室環(huán)境參數(shù)檢測(cè)器和相應(yīng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)之間的有線電纜連接，避免了溫室內(nèi)大量電纜的鋪設(shè)，以達(dá)到便捷地對(duì)溫室 溫度 自動(dòng)監(jiān)測(cè)，靈活地對(duì)溫室執(zhí)行機(jī) 構(gòu)的自動(dòng)控制，為作物 生長(zhǎng)提供適宜的溫度 。 本論文 研究 了 基于 nRF905 的溫室溫度測(cè)控系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)。而溫室內(nèi)的環(huán)境是非常惡劣的，如夏季光照強(qiáng)、濕度高、具有一定的酸性等，這些因素都會(huì)導(dǎo)致線纜的老化，從而降低系統(tǒng)的可靠性和抗干擾能 力 。 Joshua MendozaJasso等為了降低價(jià)格和實(shí)時(shí)性采用 FPGA設(shè)計(jì)了遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng) [4]；Ameur S等采用 80C32設(shè)計(jì)了一個(gè)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) [5]； 控制系統(tǒng)，檢測(cè)室內(nèi)溫度隨光照度、加熱設(shè)備及降溫設(shè)備的工作狀態(tài) 而變化的情況 [6]； 、光照、風(fēng)速以及熱水管的進(jìn)出口溫度，建立溫室數(shù)學(xué)模型，此模型輸出加熱、通風(fēng)系統(tǒng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的設(shè)定點(diǎn)溫度，并將此溫度送至負(fù)反饋控制環(huán) ,從而將溫室溫度控制在設(shè)定溫度上 [7]； ，以及對(duì)整個(gè)加熱系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行了分析 ,提出了優(yōu)化以后的溫度控制模型 [8]； 隨著設(shè)施農(nóng)業(yè)的推廣 ， 我國(guó)加大了溫室結(jié)構(gòu)和溫室控制方面的研究力度?；? 技術(shù)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，可以很好地支持多個(gè)無(wú)線用戶終端 (主要為筆記本電腦 )接入本地局域網(wǎng)以及訪問(wèn)互聯(lián)網(wǎng)。 紅外 (IrDA)技術(shù) IrDA(Infrared Data Association)是由紅外數(shù)據(jù)協(xié)會(huì)推出并推行的一種無(wú)線通信協(xié)議，這種通信方式通過(guò)數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)無(wú)線數(shù)據(jù)的收發(fā)。該協(xié)議主要 針對(duì)家庭無(wú)線局域網(wǎng) ,同時(shí)支持?jǐn)?shù)據(jù)和語(yǔ)音通信。但數(shù)據(jù)傳輸速度、流量都較小，因此比較適合搭建對(duì)數(shù)據(jù)傳輸速度要求不高的小型網(wǎng)絡(luò)。 系統(tǒng)簡(jiǎn)介 基于 nRF905的溫室溫度測(cè)控系統(tǒng)的 結(jié)構(gòu)框圖如圖 21所示。非易失性溫度報(bào)警觸發(fā)器 TH 和 TL 可通過(guò)軟件寫入用戶報(bào)警上下限值。 1. nRF905 無(wú)線模塊特點(diǎn) (1)433Mhz 開放 ISM 頻段免許可證使用 ； (2)最高工作速率 50kbps，高效 GFSK 調(diào)制，抗干擾能力強(qiáng)，特別適合工業(yè)控制 場(chǎng)合； (3)125 頻道，滿足多點(diǎn)通信和跳頻通信需要 ； (4)內(nèi)置硬件 CRC 檢錯(cuò)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信地址控制 ； (5)低功耗 工作，待機(jī)模式下狀態(tài)僅為 ； (6)收發(fā)模式切換時(shí)間 650us ； (7)模塊可軟件設(shè)地址，只有收到本機(jī)地址時(shí)才會(huì)輸出數(shù)據(jù)（提供中斷指示 )，可直接接各種單片機(jī)使用，軟件編程非常方便 ； (8)TX Mode: 在 +10dBm 情況下 ，電流為 30mA。 DS18B20 的數(shù)據(jù)輸入輸出腳 (DQ)與單片機(jī)STC89C52 的 口相連，進(jìn)行數(shù)據(jù)和時(shí)鐘的傳輸。 溫度采集模塊程序設(shè)計(jì) 由于 DS18B20 采用的是單總線協(xié)議方式，即在一根數(shù)據(jù)線上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而單片機(jī) STC89C52 在硬件上不支持單總線協(xié)議，需要采用軟件的方法來(lái)模擬單總線的協(xié)議時(shí)序來(lái)完成對(duì) DS18B20 芯片的訪問(wèn)。 (3)Skip ROM(跳過(guò) ROM)[CCH]：在單點(diǎn) 總線系統(tǒng)中，該命令通過(guò)允許主機(jī)不提供64 位 ROM 編碼而直接訪問(wèn)存儲(chǔ)器操作來(lái)節(jié)省時(shí)間。 (4)Convert Temperature(溫度變換 )[44H]：?jiǎn)?dòng)一次溫度轉(zhuǎn)換而無(wú)需 其它 數(shù)據(jù)。 無(wú)線傳輸模塊 的程序設(shè)計(jì) nRF905 通過(guò) SPI 與微控制器進(jìn)行通信，只有在關(guān)機(jī)模式和待機(jī)模式下 nRF905 才能通過(guò) SPI 接口進(jìn)行通信， 因此微處理器 STC89C52 對(duì) nRF905 進(jìn)行讀寫操作前都應(yīng)該將 nRF905 置于待機(jī)模式。 MCU 將 TRX_CE 信號(hào)置低，進(jìn)入 standby 模式，并通過(guò) SPI 口以一定的速率將 開始 設(shè)置為待機(jī)模式 寫發(fā)送地址給 nrf905 寫發(fā)送數(shù)據(jù)至 nrf905 設(shè)置為發(fā)送模式 開始發(fā)送 Nrf905 自動(dòng)生成前導(dǎo)碼， CRC 校驗(yàn)碼、 數(shù)據(jù)打包 發(fā)送是否完成 ? 設(shè)為待機(jī)模式 結(jié)束 是 否 圖 32 發(fā)送程序流程圖 NRF905 接收寄存器中的數(shù)據(jù)讀到微控制器中。因此，在程序設(shè)計(jì)時(shí)，如果 MCU 已經(jīng)檢測(cè)到 AM 信號(hào)，說(shuō)明 nRF905 正在接收數(shù)據(jù)，這時(shí)等待 DR 信號(hào)后再改變模式。從對(duì)比的結(jié)果中可以發(fā)現(xiàn)，兩者的數(shù)據(jù)是一樣的。 上訴試驗(yàn)說(shuō)明本設(shè)計(jì)是成功的， 驗(yàn)證了距離和障礙物對(duì)無(wú)線射頻的影響， 但是沒(méi)有在真的溫室里進(jìn)行操作，因此略有不足，在以后的試驗(yàn)中要繼續(xù)改正。該平臺(tái)是 以 STC89C52 為控制器和 NORDIC 公司的無(wú)線射頻收發(fā)器 nRF905 為核心，具有體積小、價(jià)格低廉、擴(kuò)展性強(qiáng)、低功耗等特點(diǎn)，達(dá)到了設(shè)計(jì)要求的技術(shù)性能指標(biāo)。j=8。 i=8。 } } } //DQ18B20 begin change 發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令 void Change_Temp(void) { DQ_Reset()。 DS18B20_Delay(1)。 if(b==0xff) { temp=~temp+1。 DS18B20_mDelay(10)。 BCD2 = 0。 define DATA7 ((DATA_BUFamp。 while(n) for(i=0。 } else { MOSI=0。 SCK=1。 // Spi clock line init low DR=1。 // Spi enable for write a spi mand //SpiWrite(WC)。 // delay1 for mode change(=650us) } //設(shè)置接收狀態(tài) // void nRF905_SetRxMode(void) { TXEN=0。不熟悉者可以參閱 51 相關(guān)書籍作證 (將 DR 端口設(shè)置為輸入狀態(tài)。i4。i++) // Write 4 bytes address { SpiWrite(nRF905_TxAddress[i])。// Send data by nRF905 } //讀取接收緩沖區(qū)數(shù)據(jù) // void nRF905_RxPacket(void) //讀數(shù)據(jù) { uchar i。 //TRX_CE=0。 // Spi disable TRX_CE=1。 // Write 32 bytes nRF905_Tx data }// Spi enable for write a spi mand CSN=1。 return 1。 delay(1)。i11。 // Init AM for input CD=1。 } else { DATA_BUFamp。 DATA_BUF=DATA_BUF1。i++)。BYTE_BIT0) != 0) sbit flag =DATA_BUF^7。 BCD2 = 1。 P0 = Code[temp/10%10] amp。 //可 以精確到 度，所以讀回?cái)?shù)據(jù)的最低位代表的是 // 度。 WriteByte_Temp(0xbe)。 //延時(shí) WriteByte_Temp(0xcc)。 } else { DQ=0。0x01。 本文還有很多不足及有待進(jìn)一步探索和研究的問(wèn)題，主要有以下幾點(diǎn) ： (1) 功能比較單一