【正文】 ....... 4 3 總體設(shè)計(jì) ........................................................................................................................ 7 電源模塊 .............................................................................................................. 7 微控制器系統(tǒng) ...................................................................................................... 8 無線溫濕度檢測系統(tǒng) .......................................................................................... 8 4 硬件設(shè)計(jì) ...................................................................................................................... 10 電源轉(zhuǎn)換 ........................................................................................................... 10 微控制器系統(tǒng) ................................................................................................... 11 溫濕度采集模塊 ............................................................................................... 14 無線收發(fā)模塊 ................................................................................................... 18 5 軟件設(shè)計(jì) ........................................................................................................................ 21 總方案流程 ....................................................................................................... 21 程序流程圖 ....................................................................................................... 21 模塊說明 ........................................................................................................... 22 6 制作與調(diào)試 .................................................................................................................... 24 PCB 制作與程序編寫 ....................................................................................... 24 系統(tǒng)調(diào)試 ........................................................................................................... 25 其他 ................................................................................................................... 27 7 結(jié)束語 ............................................................................................................................ 28 致謝 .................................................................................................................................. 29 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................... 29 附錄一 .............................................................................................................................. 30 附錄二 .............................................................................................................................. 32 附錄三 .............................................................................................................................. 34 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 1 引言 溫度和濕度與工農(nóng)業(yè)及人民的普通生活有著密切聯(lián)系。 隨著需求的提高 ,對數(shù)據(jù)采集的要求也越來越嚴(yán)格。測量板采集 SHT10溫濕度傳感器數(shù)據(jù)，通過 Si4432無線模塊發(fā)送到接收板上，接收板 接 收到溫濕度數(shù)據(jù)后，通過液晶屏顯示。 6個(gè)狀態(tài)寄存器，用以標(biāo)識(shí) CPU的工作狀態(tài)及程序的運(yùn)行狀態(tài)，均為 32位，目前只使用了其中的一部分。每秒變化小于 1000次的交流電稱為低頻電流，大于 10000次的稱為高頻電流，而射頻就是這樣一種高頻電流。產(chǎn)生了射頻傳輸這一概念。怎樣使其轉(zhuǎn)化為手機(jī)用戶的有利信息成為應(yīng)用的關(guān)鍵。倉儲(chǔ)運(yùn)輸、物流監(jiān)控等領(lǐng)域?qū)⑹菧貪穸葌鞲衅髦攸c(diǎn)推廣領(lǐng)域。此部分要成電路方面的設(shè)計(jì)和實(shí)際焊接。由于天線已從硬件方面最大限度地提高了接收靈敏度，所以若要進(jìn)一步提高接收系統(tǒng)的性能，則需在軟件上進(jìn)行技術(shù)完善。 圖 32 接收顯示板 電源模塊 微處理器 ATMEGA4液晶 LCD160溫濕度 傳感器 SHT10 三種集成芯片的供電電壓是 5V， SI4432 無線射頻收發(fā) 芯片的供電電壓是 ～ 。無線收發(fā)部分，采用 Silicon Labs 公司 推出的 SI4432 無線收發(fā)器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸，使得數(shù)據(jù)采集更加具有實(shí)時(shí)性。 圖 41 5V 電源濾波電路 電 平 的獲取 一般來說 ，由 5V獲取 ，比較常用的是：一、采用低壓差線性穩(wěn)壓器，如 （模塊本身可適應(yīng)較寬范圍的供電電壓） 。通常，線性調(diào)整器的穩(wěn)定性隨著輸出電流增加而降低。因?yàn)楸鞠到y(tǒng) 的電源供電是 ，而這款單片機(jī)可 以 達(dá)到這一要求 ， IO輸出可以直接方便的連接無線模塊 ， 而且 ATMEGA48 功耗低，可以節(jié)約系統(tǒng)的電量 。而采用這種下載方式，我們可以在不拆下單片機(jī)的情況下更新程序，極其方便 。當(dāng)數(shù)碼管特定的段加上電壓后，這些特定的段就會(huì)發(fā)亮，以形成我們眼睛看到的 字 樣了。圖文顯示屏可與計(jì)算機(jī)同步顯示漢字、英文文本和圖形；視頻顯示屏采用微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制，圖文、圖像并茂 。同時(shí)由于 只需顯示字符和數(shù)字，故采用應(yīng)用廣泛的LCD1602 液晶。 選擇一： 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。傳感器將傳感元件和信號(hào) 處理電路集成在一塊微型電路板上，輸出完全標(biāo)定的數(shù)字信號(hào)。 表 41是三種溫濕度采集芯片數(shù)據(jù)參照表。 SHTl0與微控制器的接口連接圖，如圖 45所示。為了避免信號(hào)沖突，微控制器僅將數(shù)據(jù)線拉低，在需要輸出高電平的時(shí)候，微控制器將引腳置為高阻態(tài)，由外部的上拉電阻將信號(hào)拉至高電平。在第 9個(gè) SCK時(shí)鐘的下降沿之后， SHTl0釋放 DATA線。所有的數(shù)據(jù)都是從最高位開始傳輸，右對齊，左邊補(bǔ) 0。公式中的參數(shù)見表 42： )(%2321l i n e r RHSOcSOccRH RHRH ????? SORH C1 C2 C3 12bit 8bit 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 表 42 經(jīng)過優(yōu)化的公式參數(shù) 圖 48 從 SORH到相對濕度的轉(zhuǎn)化 濕度信號(hào)的溫度補(bǔ)償 由于實(shí)際溫度與測試參考溫度 25℃ (~77℉ )的顯著不同，濕度信號(hào)需要溫度補(bǔ)償。F) 14bit 12bit 表 44 溫度轉(zhuǎn)換系數(shù) 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 18 經(jīng)過對 本系統(tǒng)中 三 種傳感器 的 相比 之下 ， SHT10溫濕度傳感器 具有品質(zhì)卓越、響應(yīng)迅速、抗干擾能 力強(qiáng)、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。 SI4432芯片是 Silicon Labs公司推出的一款高集成度、低功耗、多頻段的 EZRadioPRO系列無線收發(fā)芯片 。 為了在調(diào)試方便，杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 20 我設(shè)計(jì)了排針，使得在調(diào)無線模塊的時(shí)候可以單獨(dú)調(diào)試，避免了硬件中其他的干擾 。浮點(diǎn)數(shù)運(yùn)算要嚴(yán)格控制變量的增添，消去無用變量，這樣才能節(jié)約 MCU 空間。 開始 控制 管腳初始化 配置寄存器 設(shè)定工 作狀態(tài) 是否定時(shí)超過 1s N Y 設(shè)為發(fā)送模式 發(fā)射數(shù)據(jù) 圖 53 SI4432 控制流程圖 杭州電子科技大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 23 (4)SHT10 采集溫濕度控制程序 溫濕度傳感器通過兩線與單片機(jī)進(jìn)行通訊，兩線分別為時(shí)鐘線和數(shù)據(jù)線。 Mentor Graphics 公司的 PADS Layout/Router 環(huán)境作為業(yè)界主流的 PCB 設(shè)計(jì)平臺(tái)，以其強(qiáng)大的交互式布局布線功能和易學(xué)易用等特點(diǎn)，在通信、半導(dǎo)體、 消費(fèi)電子 、醫(yī)療電子等當(dāng)前最活躍的工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。 （ 2） 元件布局應(yīng)該按照元件的關(guān)鍵性來進(jìn)行，先布置單片機(jī)，然后按照地址 線和數(shù)據(jù)線的走向，依照就近原則，布置其他元件。 （ 2） 一定要確保導(dǎo)線寬度達(dá)到導(dǎo)線的載流要求，并盡可能寬些，流出余量。 （ 7） 焊盤的外徑應(yīng)設(shè)為 2mm，內(nèi)徑為 1mm。只需要添加若干跳帽就能重新連接單片機(jī)和無線模塊。 對于無線模塊的接收板子，我是 接著測試液晶顯示系統(tǒng)，首先用萬用表測試液晶的控制端口和數(shù)據(jù)口是否完整連接，再燒寫液晶顯示程序到單片機(jī)，看液晶是否有顯示，當(dāng)確認(rèn)程序無誤后（ PROTUES 仿真通過），調(diào)節(jié)液晶對比度，讓字符顯示達(dá)到最清晰狀態(tài)。于是我修改了代碼，重新燒錄。此時(shí)，我發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)不對，顯示的都是亂碼，深究其因，肯定是先前溫度傳感器的結(jié)果數(shù)據(jù)處理有問題。 在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)過程中，我學(xué)習(xí)到了很多知識(shí)。 孔 老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度，督促我完成這篇畢業(yè)設(shè)計(jì)。 void main(void) { uchar RSSI_Buf[4]。] SHT10_INIT()。