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實驗室溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計-畢業(yè)論文(更新版)

2024-11-29 09:20上一頁面

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【正文】 。inum。 // CSN low, init SPI transaction status = SPI_RW(reg)。 // return read uchar } //*************************************************************************************************** //函數(shù): uchar SPI_Read(uchar reg) //功能: NRF24L01 的 SPI 時序 /****************************************************************************************************/ 第 36 頁 uchar SPI_Read(uchar reg) { uchar reg_val。uchar39。 // 設(shè)置信道工作為,收發(fā)必須一致 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH)。 // chip enable CSN_H。 //**************************************************************************************** //NRF24L01 初始化 void init_NRF24L01(void) { GPIO_Init(GPIOC,GPIO_PIN_7, GPIO_MODE_IN_PU_NO_IT)。 LED0=!LED0。 //濕度 TxBuf[1]=date[1]。 init_NRF24L01()。 // 裝載數(shù)據(jù) SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e)。 // 讀取狀態(tài)寄存器來判斷數(shù)據(jù)接收狀況 if(RX_DR) // 判斷是否接收到數(shù)據(jù) { CE_L。 CSN_H。 // CSN_H。 // ..and write value to it.. CSN_H。 // CSN low, initialize SPI munication... SPI_RW(reg)。 else MOSI_L。 //設(shè)置發(fā)射速率為1MHZ,發(fā)射功率為最大值 0dB SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07)。 // Spi clock line init high SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH)。 //mosi 第 27 頁 GPIO_Init(GPIOC,GPIO_PIN_5, GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_FAST)。 u8 RxBuf[RX_PLOAD_WIDTH]={0}。 } } } ifdef USE_FULL_ASSERT void assert_failed(uint8_t* file, uint32_t line) { while (1) {} } endif void USART1_Init(void) { CLK_PeripheralClockConfig(CLK_PERIPHERAL_UART1,ENABLE)。 UART1_SendByte(RxBuf[2])。 UART1_SendByte(RxBuf[4])。 if( nRF24L01_RxPacket(RxBuf) ) { UART1_SendByte(39。 GPIO_Init(GPIOA,GPIO_PIN_3, GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_FAST)。作為新手我當(dāng)然少不了遇到這樣或那樣的問題,無論是硬件焊接、硬件調(diào)試,還是軟件的調(diào)試,在我查資料或多次調(diào)試都未能理解相關(guān)知識或者有效解決問題時,我都能及時得到同學(xué) 們 的幫助。 //接收到數(shù)據(jù)后RX_DR,TX_DS,MAX_PT 都置高為 1,通過寫 1 來其清除中斷標(biāo)志 return revale。若此時自動應(yīng)答開啟,接收方則同時進入發(fā)射狀態(tài)回傳應(yīng)答信號。 //設(shè)置發(fā)射速率為1Mkbps,發(fā)射功率為最大值 0dB } /*函數(shù): void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf) /*功能:發(fā)送 tx_buf中數(shù)據(jù) void nRF24L01_TxPacket(unsigned char * tx_buf) { CE=0。 // Spi disable SCK=0。 第 14 頁 ( 三 )無線通信模塊 RF24L01 軟件設(shè)計 初 始 化 配 置 為發(fā) 送 模 式裝 載 接 收 端 地 址裝 載 接 收 端 數(shù) 據(jù)配 置 發(fā) 送 設(shè) 置 寄 存器CE置 高 , 激 發(fā) 數(shù) 據(jù)發(fā) 送 圖 45 NRF24L01 發(fā)送程序流程圖 RF24L01走 的是標(biāo)準(zhǔn)的 SPI協(xié)議 ,操作是按照 SPI協(xié)議 的標(biāo)準(zhǔn)讀寫數(shù)據(jù) 。 在寫時隙起始后 1560us期間 ,單總線器件采樣總線電平狀態(tài)。接著,主機釋放總線,并進入接收模式( Rx)。 當(dāng)符號位 S=0 時,表示測得的溫度為正值,可直接將二進制轉(zhuǎn)換為十進制;當(dāng)符號位 S=1 時,表示測得的溫度為負(fù)值 ,要先將補碼變成原碼,再計算十進制。 DHT11 和單片機的連接非常簡單;把引腳 3接 5V,引腳 1接地,引腳 2 直接接到單片機 I/O 口即可。 PD6D4VCC1KR5 圖 25( a) 發(fā)射指示模塊電路圖 第 8 頁 (六)溫 濕 度采集模塊 DHT11 數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(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),確保產(chǎn)品具有極高的可靠性和卓越的長期穩(wěn)定性。 b:在使用 其他 5V單片機 時 需 參考 IO 口輸出電流,如果超過 10mA,需要串聯(lián)電阻分壓,否則容易燒毀模塊 ! 如果是 第 7 頁 的,可以直接和 RF24l01 模塊的 IO 口線連接。 (二) 電源 模塊 電源模塊把 USB 接口的 5V 的電壓通過穩(wěn)壓芯片穩(wěn)到 ,為 NRF24L01 模塊以及 STM8S003F3P6 單片機供電。 VSS: 數(shù)字部分 接地。 溫度傳感器模塊:使用 DHT11溫 濕 度傳感 器 芯片。 PC 端采用 C語言作為開發(fā)語言。 上位 機 的數(shù)據(jù)提取部分 由 STM8 單片機最小系統(tǒng) 和 NRF24L01 無線模塊組成,上位機界面由 C語言編寫, 把采集到的溫 濕 度數(shù)據(jù) 顯示在 PC機的界面上 。 由于 實驗室 的特殊性, 實驗室 里的設(shè)備一般都是 7*24 小時全天候運行的,因此 實驗室 對溫 濕 度較敏感 。 數(shù)據(jù)采集節(jié)點 工作在 各個測溫地點,進行溫度數(shù)據(jù)采集和 數(shù)據(jù) 無線發(fā)送。 電源 電路:由一個 的芯片和 1個 的電容, 1 個 1uf 的電容組成 。 OSCIN:晶振輸入。其特點如下: 第 6 頁 2.引腳說明 圖 23( a) NRF24L01 PCB 圖 NRF24L01 模塊的引腳如圖所示,各自功能如下所述: PIN 1 : VCC 電源, 輸入 PIN 2: CE 工作模式選擇, TX 或 RX 模式選擇 PIN 3 : CSN SPI 片選使能,低電平使能 PIN 4 : SCK SPI 時鐘 PIN 5 : MOSI SPI 輸入 PIN 6 : MISO SPI 輸出 PIN 7 : IRQ 中斷輸出 PIN 8 : GND 地線 3.該模塊在使用時應(yīng)注意以下幾點: ( 1)除電源 VCC 和接地端, 所有的 pin 腳都可與 單片機 IO 口直連。 本設(shè)計為 低 電平復(fù)位。每個 DHT11 傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準(zhǔn)。 第 9 頁 軟件流程如圖 41 所示,開始先是系統(tǒng)的初始化,初始化完成之后 接收模塊會一直處于待命狀態(tài)一直循環(huán)等待無線端接收的數(shù)據(jù), 數(shù)據(jù)采集節(jié)點 實時監(jiān)測溫濕 度,并把溫 濕 度發(fā)射給 數(shù)據(jù)接收端 ,接收到溫 濕 度數(shù)據(jù)后,進行 校驗, 處理后并通過 串口發(fā)送給上位機, 顯示實時溫 濕 度 數(shù)據(jù) 。與 DHT11 的通信,是通過操作時隙完成單總線上的數(shù)據(jù)傳輸。 2)寫時隙 存在兩種寫時隙:寫“ 1”和寫“ 0”。每個讀時隙都由主機發(fā)起,至少拉低總線 1us(圖 6 所示)。如果收到應(yīng)答,則認(rèn)為此次通信成功, TX_DS 第 15 頁 置高,同時 TX_PLOAD從 TX FIFO中清除 。 // 寫接收端地址 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01)。 // 裝載數(shù)據(jù) 第 16 頁 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e)。 sta=SPI_Read(STATUS)。此次畢業(yè)設(shè)計鞏固了我所學(xué)理論,增強了理論聯(lián)系實際的能力,更是為以后的工作打下了更堅實的基礎(chǔ)。 extern u8 RxBuffer[3]。 init_NRF24L01()。 delay_ms(1)。=39。 delay_ms(1)。 UART1_ITConfig(UART1_IT_RXNE_OR,ENABLE)。 //接收地址 u8 TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0x22,0x34,0x56,0x78,0x90}。 //CSN GPIO_Init(GPIOC,GPIO_PIN_4, GPIO_MODE_IN_PU_NO_IT)。 // 頻道 0 自動 ACK 應(yīng)答允許 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x00)。i8。 // Set SCK high.. if(MISO!=RESET) // capture current MISO bit byte |=1。 // CSN high, terminate SPI munication return(reg_val)。 CSN_L。 CSN_L。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0f)。 //讀取數(shù)據(jù)完成標(biāo)志 } SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,sta)。 第 32 頁 } 溫濕度采集節(jié)點程序: include include include include include define LED0 PD_ODR_ODR6 extern unsigned char date[5]。 delay_ms(30)。 //溫度 TxBuf[4]=1。 //u8 TX_ADDRESS[TX_ADR_WIDTH]={0x00,0x11,0x22,0x33,0x44}。 //sck GPIO_Init(GPIOD,GPIO_PIN_3, GPIO_MODE_OUT_PP_LOW_FAST)。 // 寫本地地址 SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, RX_ADDRESS, RX_ADR_WIDTH)。 //設(shè)置發(fā)射速率為 1MHZ,發(fā)射功率為最大值 0dB } //*************************************************************************************************** //函數(shù): uint SPI_RW(uint uchar) //功能: NRF24L01 的 SPI 寫時序 //***************************************************************************************************/ uchar SPI_RW(uchar byte) { uchar i。 byte = (byte 1)。 // Select register to read from.. reg_val = SPI_RW(0)。 // CSN high again return(status)。 return(status)。
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