【文章內(nèi)容簡介】
04SETUP_RETR設(shè)置自動重發(fā)數(shù)據(jù)時間和次數(shù)07STATUS狀態(tài)寄存器,用來判定工作狀態(tài)0A~0FRX_ADDR_P0~P5設(shè)置接收通道地址10TX_ADDR設(shè)置接收接點地址11~16RX_PW_P0~P5設(shè)置接收通道的有效數(shù)據(jù)寬度 液晶顯示裝置設(shè)計液晶簡介1602液晶也叫 1602 字符型液晶屏 它是一種專門用來顯示數(shù)字、符號、字母等的點陣型液晶模塊。它有若干個5x7或5x11等點陣字符位構(gòu)成,每一個點陣字符位都可以顯示一個字符。每一位之間有一個點距的間隔,每行之間也有間隔,起到字符間距和行間距的作用,正因如此,它才不能顯示圖形(用自定義CGRAM顯示效果也不好)1602是指顯示的內(nèi)容為16x2的,即可以顯示兩行,每一行 16 個字符液晶模塊包括顯示字符和數(shù)字,目前市面上字符液晶絕大多數(shù)都是基于HD44780液晶芯片地,但其控制原理卻是完全相同得,因此基于 HD44780 寫得控制程序可以方便地應(yīng)用于市場上絕大部分得字符型液晶。1602LCD主要技術(shù)參數(shù):顯示容量:162個字符芯片工作電壓:工作電流:()模塊最佳工作電壓:字符尺寸:(WH)mm 1602LCD引腳圖引腳功能說明:1602LCD采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳(無背光)或者 16 腳(帶背光)接口,各個引腳接口說明如下:第1腳:VSS為地電源。第2腳:VDD接5V正電源。第3腳:VL為液晶顯示對比度調(diào)整端,接正電源時,對比度最弱。接地時,對比度最高。對比度過高時將會產(chǎn)生“鬼影”,使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。第4腳:RS為寄存器選擇,高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳:R/W為讀寫信號線,高電平時進行讀操作,低電平時進行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或顯示地址,當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時就可以讀忙信號了,當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時就可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳:E端為使能端,當(dāng) E 端由高電平跳成低電平的時候,液晶模塊則執(zhí)行命令。第7~14腳:D0~D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳:背光源正極。第16腳:背光源負(fù)極。液晶顯示原理: 讀操作時序 寫操作時序 報警系統(tǒng)設(shè)計本系統(tǒng)采用紅LED燈作為光報警提示,當(dāng)系統(tǒng)檢測到的數(shù)據(jù)不符合給定的要求時,現(xiàn)場為紅燈綠燈報警提示; 報警系統(tǒng)電路圖4 系統(tǒng)軟件設(shè)計本系統(tǒng)軟件系統(tǒng)設(shè)計包括:系統(tǒng)初始化模塊,數(shù)據(jù)采集模塊,無線模塊,1602LCD顯示模塊,報警模塊。: 開始 初始化溫濕度監(jiān)測單片機處理LCD顯示范圍判斷LCD 報警 否 無線信號發(fā)送 是 結(jié)束 系統(tǒng)流程圖 系統(tǒng)初始化模塊系統(tǒng)初始化模塊的主要功能是完成系統(tǒng)的初始化以及設(shè)定系統(tǒng)的工作狀態(tài),初始化部分包括以下方面的內(nèi)容: 數(shù)據(jù)采集模塊溫度和濕度檢測模塊是本系統(tǒng)中的核心模塊之一,它負(fù)責(zé)完成溫濕度的測量和模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量得全過程,這就是它為什么重要的原因。數(shù)字式溫度濕度傳感器 DHT11 直接把檢測到的模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量送給單片機,然后再經(jīng)過單片機得處理,把溫濕度值顯示到1602液晶上。溫度濕度傳感器DHT11的精確度值直接影響著整個系統(tǒng)的檢測與控制,所以本系統(tǒng)采用數(shù)字式溫度和濕度傳感器DHT11采集溫室內(nèi)的溫濕度。溫濕度判斷控制模塊也是系統(tǒng)的核心模塊之一,所謂判斷控制模塊,就是對當(dāng)前溫室內(nèi)的實際溫濕度與給定的溫濕度范圍進行比較,先進行判斷,然后再進行控制,控制模塊是決定系統(tǒng)將要進行什么工作的。如溫度和濕度高于上限時或低于下限時需要進行啟動警報,并且將溫濕度結(jié)果以無線進行通信等。:單片機進行數(shù)據(jù)接收 開始判斷是否為高電平 N將數(shù)據(jù)按十進制數(shù)位存入數(shù)組延時18ms Y低電平是否結(jié)束 N 結(jié)束 Y是否高電平結(jié)束延時18ms N Y 溫濕度傳感器程序流程圖 無線模塊無線發(fā)射模塊部分首先進行初始化操作,初始化包括設(shè)置單片機I/O和SPI相關(guān)寄存器兩部分其可以和nRF24L01通信。通過SPI總線配置射頻芯片使其進入正確的工作模式。發(fā)射數(shù)據(jù)時,首先將nRF24L01配置為發(fā)射模式。接著把發(fā)送端待發(fā)射數(shù)據(jù)的目標(biāo)地址TXADDR和數(shù)據(jù)TXPLD寫入nRF24L01緩沖區(qū),延時后發(fā)射數(shù)據(jù),: 開始初始化單片機配置24L01為發(fā)射模式寫數(shù)據(jù)并開啟發(fā)送是否接收到應(yīng)答信號 N Y向串口傳輸數(shù)據(jù) 結(jié)束 無線發(fā)射軟件流程圖無線接收模塊部分接收數(shù)據(jù)時,首先將nRF24L01配置為接收模式。接著延遲進入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來。當(dāng)接收方檢測到有效地址和CRC時,就將數(shù)據(jù)包儲存在接收堆棧中,同時狀態(tài)寄存器中的中斷標(biāo)志位RXDR置高,產(chǎn)生中斷使IRQ引腳變?yōu)榈碗娖?,以便通知MCU去取數(shù)據(jù),: 開始 初始化單片機配置24L01為接收模式 檢測載波信號存在當(dāng)前的載波信號 N Y 結(jié)束 無線接收軟件流程圖 顯示模塊本系統(tǒng)采用1602液晶顯示溫濕度值,當(dāng)系統(tǒng)剛開始上電時1602液晶不顯示任何數(shù)據(jù),等待NRF24L01的監(jiān)測數(shù)據(jù),雙行顯示在1602液晶上。第一行顯示:TRH RH:%,第二行顯示:TRH T:。C。 開始對LCD1602A進行初始化 是否按下N N掃描按鍵 延時消抖 首行掃描字R3列掃描送P1N掃描判定鍵值 鍵值入棧保護鍵值轉(zhuǎn)化為ASII碼,存入寄存器N繼續(xù)掃描判釋放按鍵 判第七位是否為0LCD1602A寫命令llin令 顯 示延 時 結(jié)束 顯示流程圖 報警模塊報警模塊具備兩項功能,即為報警燈。報警燈模塊是完成LED有規(guī)律的轉(zhuǎn)換,以便從視覺上提醒用戶。LED是由單片機控制LED燈組成的,其轉(zhuǎn)換規(guī)律為:,LED不亮。,紅色LED亮。警報燈由4個LED燈組成,一共需要4根數(shù)據(jù)線,使用單片機AT89C52控制。要實現(xiàn)的功能是使LED燈有規(guī)律亮與熄滅,當(dāng)系統(tǒng)上電后,系統(tǒng)進行實時的采樣,并判斷出當(dāng)前溫濕度與給定溫濕度之間的差異,如果當(dāng)前溫濕度低于用戶給定的下限溫濕度值,則說明當(dāng)前溫濕度過低,系統(tǒng)自動啟動紅色警報燈,直至溫濕度值升到適合范圍時警報燈熄滅。反之,如果當(dāng)前溫濕度高于用戶設(shè)定的上限溫濕度值,則說明當(dāng)前溫濕度過高,系統(tǒng)也會自動啟動警報燈,直至溫濕度值降到適當(dāng)范圍時警報燈熄滅。 5 硬件調(diào)試 使用AT89C52單片機為控制核心芯片,DHT11溫濕度傳感器為空氣溫濕度檢測模塊,nRF24L01無線模塊進行數(shù)據(jù)傳輸,進行數(shù)據(jù)的實時顯示。在單片機開發(fā)板上連接好電路進行調(diào)試: 正常室溫中溫濕度檢測結(jié)果(濕度:28%,溫度:36。C) 不斷的進行使用熱水加熱,當(dāng)溫度超過其范圍時報警,LED等同時亮 溫濕度數(shù)據(jù)接收板結(jié)論以上為畢業(yè)課題所設(shè)計的溫室大棚控制控制系統(tǒng),在通過不斷地設(shè)計與調(diào)試后,基本要求還是設(shè)計出來了。系統(tǒng)是采用AT89C52單片機、DTH11數(shù)字溫濕度傳感器、LCD1602液晶顯示模塊、NRF24L01無線模塊、LED發(fā)光二極管等器件實現(xiàn)的溫室大棚監(jiān)控系統(tǒng),實現(xiàn)了溫濕度采集、數(shù)據(jù)顯示、報警的功能。本次設(shè)計基本實現(xiàn)了前期設(shè)定的要求,系統(tǒng)能夠隨時對溫室大棚內(nèi)的溫濕度進行采集和顯示,以及超越正常溫濕度參數(shù)范圍內(nèi)的及時報警??傮w來說相對比較成功,只是在后期的調(diào)試中遇到了一點小麻煩,但就是這一點使整個系統(tǒng)不能正常運行,得不出想要的結(jié)果,更拖累了設(shè)計的進程。千里之堤毀于蟻穴,因此在設(shè)計中每一步驟每一過程都應(yīng)做到百分之百的正確,只有這樣最終的成果才能成功體現(xiàn)。致 謝在這次畢業(yè)設(shè)計中,最應(yīng)該感謝的是我的指導(dǎo)老師梁芳老師,本次溫室大棚環(huán)境參數(shù)監(jiān)控系統(tǒng)的成功設(shè)計與梁老師的幫助是息息相關(guān)的。還有就是應(yīng)該感謝我校陜西理工學(xué)院圖書館的相關(guān)圖書及文獻,以及網(wǎng)上前輩們的優(yōu)秀研究成果,通過對這些資料的學(xué)習(xí)與借鑒,完成和豐富了本次畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容。再加上自己的思考和領(lǐng)悟才能預(yù)期成功地完成的本次目標(biāo)。梁老師在論文前期、中期、后期都對我的想法及設(shè)計經(jīng)行了獨特地分析,這深深的影響了我對學(xué)習(xí)的態(tài)度,也大大促進了本次設(shè)計的順利進行。參考文獻[1] [J].中國市場,2007年第35期:106107[2] [J].農(nóng)業(yè)環(huán)境與發(fā)展,2007(5):5254[3]陳桂友,柴遠斌.單片機應(yīng)用技術(shù)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008,1088.[4] [D].中國知網(wǎng),2010[5] ,2010[6] 李文仲,[M],北京航空航天大學(xué)出版社,2006[7]熊詩波.機械工程測試技術(shù)基礎(chǔ)(第4版)[M].北京:機械工業(yè)出版社,2008,60102.[8] ,2011,3[9] 張新榮.基于單片機的多路溫度監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[J].工業(yè)控制計算機,2010(7):1321.[10] 孫育才.MCS51系列單片微型計算機及其應(yīng)用(第四版)[M].南京:東南大學(xué)出版社,2004,5658.[11] 馬靖善,秦玉平.C語言程序設(shè)計[M].北京:清華大學(xué)出版社,2005,1115.[12] LEWIS control system using IEC 61499[M].Institution of Electrical Engineers,2001[13] CHRISTENSEN J H. 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