【正文】 ) { table_line1[7] = bai。 //清除LCD的顯示內(nèi)容 KeyDelay(100)。 39。039。 while(table_Success[i] != 39。 39。 key = 39。 } KeyDelay(2000)。 39。 else key2 = key。B39。39。 lcd_wdat(key2)。 //清除LCD的顯示內(nèi)容 i = 0。\039。x) for(y=110。uchar key = 39。2. 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是以AT89C52 單片機(jī)作為核心元件來設(shè)計(jì)的，綜合其它部件設(shè)計(jì)了一套很好的硬件數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。硬件設(shè)計(jì)上也較為流暢，制作也很規(guī)范，但是有些地方一開始缺少考慮，還是有不足之處。DHT11接收到主機(jī)的開始信號(hào)后，等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束，然后發(fā)送80us低電平響應(yīng)信號(hào)。表44 十個(gè)字節(jié)的配置信息分析表字節(jié)號(hào)內(nèi)容位[7 0] MSB=BIT[7]初始化值0Bit[7 0] 0110_11001Bit[7:6]AUTO_RETRANRX_RED_PWR PA_PWR[1:0]HFREQ_PLL CH_NO[8]0000_00002Bit[7]沒用TX_AFW[2:0] Bit[3] 沒用 RX_AFW[2:0]0100_01003Bit[7:6]沒用RX_PWR[5:0]0010_00004Bit[7:6]沒用TX_PWR[5:0]0010_00005RX 地址0 字節(jié)E76RX 地址1 字節(jié)E77RX 地址2 字節(jié)E78RX 地址3 字節(jié)E79CRC_ 模式 CRC 校驗(yàn)允許X OF[2:0] UP_CLK_EN1110_0111具體每個(gè)字節(jié)的含義作如下的解釋：字節(jié) 0： [7:0] CH_NO[7:0]， 連同字節(jié) 1 的 CH_NO[8]和 HFREQ_PLL 控制 905 的載波頻段。只有在前一個(gè)數(shù)據(jù)包被發(fā)送完畢，NRF905才能接受下一個(gè)發(fā)送數(shù)據(jù)包。程序設(shè)計(jì)分為主機(jī)程序設(shè)計(jì)和從機(jī)程序設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。 顯示模塊的選用及和單片機(jī)的連接顯示模塊采用DM12864M漢字圖形點(diǎn)陣顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置8192個(gè)漢字、128個(gè)字符及64256點(diǎn)陣顯示RAM。對(duì)外接電容CC2雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度的穩(wěn)定性，所以本設(shè)計(jì)采用12MHz的晶體振蕩器和30pF的電容。HCSR04超聲波測(cè)距模塊可提供2cm400cm的非接觸式距離感測(cè)功能，測(cè)距精度可達(dá)高到3mm；模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路。電源模塊如圖31所示。第2章 系統(tǒng)總體方案功能分析 系統(tǒng)組成框圖根據(jù)本次課題的內(nèi)容及課題任務(wù)的要求，智能化糧庫(kù)糧食計(jì)量與溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)主要由計(jì)量、溫濕度檢測(cè)電路、下位機(jī)控制電路、無線傳輸電路、上位機(jī)控制電路四個(gè)主要模塊組成。我國(guó)在糧庫(kù)管理方面所用的監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)，已經(jīng)進(jìn)入智能化、信息化和數(shù)字化的時(shí)代。在以上這三種檢測(cè)方法中，基于流量計(jì)的庫(kù)存計(jì)量方法雖然檢測(cè)精確度很高，操作簡(jiǎn)單、管理方便。其次，分析糧食數(shù)量的非正常減少，這其中的漏洞問題。在我們這個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)中，要做好糧食增收和保量、保質(zhì)的工作。糧倉(cāng)內(nèi)糧食的溫濕度、數(shù)量如果不能實(shí)時(shí)的監(jiān)控和統(tǒng)計(jì)，就可能會(huì)發(fā)生糧食變質(zhì)、偷盜的情況，因此糧倉(cāng)糧食計(jì)量和溫濕度的實(shí)時(shí)監(jiān)控是關(guān)系著我國(guó)的糧食安全的重要環(huán)節(jié)。同時(shí)，這些弊端也波及到我國(guó)的其它方面。這種計(jì)量手段可以在糧食入庫(kù)/出庫(kù)的過程中來獲取數(shù)據(jù)，這種方式的特點(diǎn)是誤差小，操作簡(jiǎn)單、管理方便。單片機(jī)技術(shù)的更新?lián)Q代，使得單片機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)采集與通信技術(shù)被廣泛應(yīng)用在智能化糧庫(kù)糧食的計(jì)量與糧情監(jiān)控管理系統(tǒng)。國(guó)外，在這方面所采用的已是全數(shù)字、多功能。上位監(jiān)測(cè)主機(jī)首先是發(fā)送模式，然后等待接收；下位監(jiān)測(cè)從機(jī)首先等待接收數(shù)據(jù)，然后發(fā)送數(shù)據(jù)。表32 DHT11引腳描述Pin名稱注釋1VCC2DATA串行數(shù)據(jù) 單總線3NC懸空4GND接地 計(jì)量采集的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)計(jì)量采集利用HCSR04超聲波測(cè)距模塊對(duì)糧倉(cāng)的糧食進(jìn)行計(jì)量，其原理為：此傳感檢測(cè)裝置采取了相應(yīng)的專有手段，以及采取拾取誤差小的方法，進(jìn)而得知糧庫(kù)傳感器波束源到實(shí)測(cè)物的距離。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。圖39 NRF905引腳圖 圖310 NRF905實(shí)物圖NRF905引腳描述如表34所示。當(dāng)接通電源后（~15V直流工作電壓），多諧振蕩器起振，~，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。ShockBurstTM技術(shù)同時(shí)也減小了整個(gè)系統(tǒng)的平均工作電流。2. SPI指令設(shè)置當(dāng)CSN為低時(shí), SPI接口開始等待一條指令。 從機(jī)程序流程圖44 從機(jī)程序流程圖 溫濕度測(cè)量程序設(shè)計(jì)1. DHT11的測(cè)溫度模式DHT11有四個(gè)引腳，其中第二個(gè)為DATA端，DATA用于微處理器與DHT11之間的通訊和同步，采用單總線數(shù)據(jù)格式，一次通訊時(shí)間4ms左右，數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分，具體格式在下面說明，小數(shù)部分用于以后擴(kuò)展，現(xiàn)讀出為零，操作流程如下：一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit，高位先出?；仨懶盘?hào)的脈沖寬度與所測(cè)的距離成正比。從計(jì)算的結(jié)果可以看出，濕度和溫度的精度要求都在177。謝 辭四年時(shí)光，轉(zhuǎn)瞬即逝。uchar code table_T_Min[] = 輸入報(bào)警溫度下限。 lcd_pos(1,0)。 39。amp。 lcd_wdat(39。 lcd_pos(1,2)。 if(key = 39。 key2 = 39。 lcd_wcmd(0x01)。\039。) //按下的是清除鍵 { keyCount = 0。 at24_write(0x05,key20x30)。 //清除LCD的顯示內(nèi)容 i = 0。 lcd_wdat(key2)。39。 V_L = (bai 0x30) * 100 + (shi 0x30) * 10 + ge 0x30。 table_line3[9] = ge。 break。)。 lcd_pos(1,0)。) //設(shè)置報(bào)警濕度的下限 { uchar keyCount = 0。) //確認(rèn)鍵 { if(keyCount == 2) { at24_write(0x04,key10x30)。 } } else if(key == 39。 lcd_pos(0,0)。 //存儲(chǔ)溫度的值 delayms(100)。 key1 = 39。) { lcd_wdat(table_T_Min[i++])。 //清除LCD的顯示內(nèi)容 KeyDelay(100)。 39。039。 }}void keyDo(uchar k) /按鍵操作函數(shù){ uchar i = 0。) { lcd_wdat(table_line1[i++])。uchar table_line4[] = 溫度:00 濕度:00。在檢測(cè)糧食溫濕度方面，采用的是數(shù)字式溫濕度傳感器來完成糧倉(cāng)溫濕度監(jiān)控；同時(shí)，計(jì)量檢測(cè)與溫濕度監(jiān)測(cè)二者接入同一數(shù)據(jù)采集模塊。%，B從機(jī)的測(cè)濕誤差為177。 超聲波測(cè)距模塊程序設(shè)計(jì)圖49 HCSR04超聲波模塊時(shí)序圖以上時(shí)序圖表明只需要提供一個(gè)10us以上的脈沖觸發(fā)信號(hào)，該模塊內(nèi)部將發(fā)出8個(gè)40kHz周期電平并檢測(cè)回波。從配置信息上可看出，地址寬度都設(shè)置為4個(gè)字節(jié)，發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度都為8個(gè)字節(jié)，頻率為430MHz。1. SPI接口寄存器配置SPI接口由狀態(tài)寄存器、射頻配置寄存器、發(fā)送地址寄存器、發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器和接收數(shù)據(jù)寄存器 5個(gè)寄存器組成。ShockBurstTM收發(fā)模式下，使用片內(nèi)的先入先出堆棧區(qū)，數(shù)據(jù)低速?gòu)奈⒖刂破魉腿耄咚侔l(fā)射，這樣可以盡量節(jié)能，因此，使用低速的微控制器也能得到很高的射頻數(shù)據(jù)發(fā)射速率。本系統(tǒng)采用壓電式蜂鳴器，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。 RX Mode: ；9. 標(biāo)準(zhǔn) DIP 間距接口，便于嵌入式應(yīng)用。本次設(shè)計(jì)最終選用了STC89C52單片機(jī)。具體的設(shè)計(jì)圖和實(shí)物圖，如圖32和圖33所示。3. 單片機(jī)控制模塊功能分析單片機(jī)控制模塊，它的晶振控制著單片機(jī)的工作節(jié)奏，I/O口控制著外圍電路的工作情況，主要是控制糧食計(jì)量、溫濕度的測(cè)量、NRF905接收和發(fā)送數(shù)據(jù)、報(bào)警模塊的工作等等。相比較而言，世界上發(fā)達(dá)國(guó)家在這方面的研究技術(shù)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的走在了我們的前邊。在糧情檢測(cè)與控制方面，糧食的溫度、濕度檢測(cè)是糧庫(kù)糧食管理的一個(gè)重要方面。它是在糧食入庫(kù)/出庫(kù)時(shí)，在提升機(jī)傳輸帶上面了安裝流量計(jì)。在對(duì)國(guó)內(nèi)部分糧庫(kù)檢查過程中，甚至還存在著偷糧、盜糧等不法現(xiàn)象。從機(jī)通過測(cè)量糧倉(cāng)內(nèi)溫濕度、糧食體積，經(jīng)過無線傳輸模塊將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送至上位主機(jī)，并在顯示器上顯示出該監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)號(hào)和該監(jiān)測(cè)點(diǎn)當(dāng)前溫濕度測(cè)量值、糧食體積，并對(duì)溫濕度超值具有報(bào)警功能，以便倉(cāng)庫(kù)管理人員能實(shí)時(shí)地了解倉(cāng)庫(kù)的各項(xiàng)數(shù)據(jù),并對(duì)特殊情況進(jìn)行及時(shí)的處理。因此，做好糧食的保護(hù)管理工作；這為促進(jìn)促進(jìn)我國(guó)社會(huì)和諧與穩(wěn)定的發(fā)展，有著積極的推動(dòng)作用[13]。綜上所述，目前迫切需要一套能夠隨時(shí)進(jìn)行糧庫(kù)各個(gè)糧倉(cāng)實(shí)際庫(kù)存計(jì)量、溫濕度檢測(cè)為一體監(jiān)控系統(tǒng)，以技術(shù)手段消除可能存在的監(jiān)守自盜等丑惡現(xiàn)象和確保糧食質(zhì)量安全。與上述方法相比較而言，第二種方法計(jì)算量大、測(cè)量過程過于麻煩，而且所測(cè)得的數(shù)據(jù)真實(shí)性不強(qiáng)，測(cè)量誤差也很大。在數(shù)據(jù)采集模塊上，有計(jì)量、溫濕度等糧情的預(yù)設(shè)置接口，還有集成設(shè)計(jì)電路板上專屬的多個(gè)芯片，來完成系統(tǒng)預(yù)先設(shè)定的功能。圖21 總體原理框圖根據(jù)原理框圖，設(shè)計(jì)方案：采用數(shù)字式溫濕度傳感器DHT11和HCSR04超聲波模塊組成數(shù)據(jù)采集端，上位機(jī)和下位機(jī)采用單片機(jī)STC89C52, 利用NRF905作為無線傳輸模塊,LCD12864顯示測(cè)量結(jié)果。表31 AMS117引腳描述Pin名稱注釋1GND/ADJ地/ADJ2OUT輸出電壓3IN輸入工作電壓 溫濕度采集模塊的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn) 溫濕度采集溫濕度采集采用數(shù)字式DHT11溫濕度傳感器，該芯片的性能和具體使用方法如下：1. 相對(duì)濕度和溫度測(cè)量，范圍是20－90％RH 、0－50℃，精度177。模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40khz的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回；有信號(hào)返回，通過IO口ECHO輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。圖37 時(shí)鐘電路 復(fù)位電路設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳RST，它是施密特觸發(fā)輸入，當(dāng)振蕩器起振后，該引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平，使器件復(fù)位，只要RST保持高電平，單片機(jī)保持復(fù)位狀態(tài)，此時(shí)ALE、PSEN、P0、PPP3口都輸出高電平，RST上輸入返回低電平以后，退出復(fù)位，單片機(jī)從初始狀態(tài)開始工作。DM12864M電路連接圖和實(shí)物圖如圖313和圖314所示。 主機(jī)程序流程圖41 主機(jī)程序流程圖 無線模塊程序設(shè)計(jì)無線模塊NRF905的工作方式：NewMsgRF905一共有四種工作模式，其中有兩種活動(dòng)RX/TX 模式和兩種節(jié)電模式。當(dāng)正在接收一個(gè)數(shù)據(jù)包時(shí)，TRX_CE或TX_EN引腳的狀態(tài)發(fā)生改變，NRF905立即把其工作模式改變，數(shù)據(jù)包則丟失。 0 正常模式 （默認(rèn)） 1 低功耗模式 [5] AUTO_RETRAN： 自動(dòng)重發(fā) TX 寄存器中的數(shù)據(jù)包，如果 TRX_CE 和 TX_EN 被設(shè)置 為高?？偩€為低電平，說明DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)后，再把總線拉高80us，準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)。其次，軟件方面也有一個(gè)不足之處，由于程序不夠精簡(jiǎn)，過于繁瑣，導(dǎo)致系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間上有點(diǎn)遲緩，還要加以改進(jìn)。從而，它能準(zhǔn)確、實(shí)時(shí)的檢測(cè)和采集現(xiàn)場(chǎng)的數(shù)據(jù)。 //獲取按鍵的值的變量uchar T_Max,T_Min,H_Max,H_Min。y)。 } i = 0。 while(table_T_Max[i] != 39。*39。 //存儲(chǔ)溫度的值 delayms(100)。 //記錄按鍵按下的次數(shù) lcd_wcmd(0x01)。 lcd_wdat(key1)。 } else if(key == 39。 } } } } else if(k == 39。) //按下的是數(shù)字鍵 { if(keyCount 2) { if(keyCount++ == 0) key1 = key。 lcd_wdat(39。) { lcd_wdat(table_Success[i++])。amp。 lcd_wdat(39