【文章內(nèi)容簡介】 白色字體。液晶顯示器LCD1602與單片機STC89C52的接口由一組8位數(shù)據(jù)傳輸線和3跟控制線完成。LCD1602的RS、RW、數(shù)據(jù)輸入口DB0~~，因為是接在P0口,所以要接上拉電阻。LCD1602與單片機的接口電路如圖： LCD1602與單片機的接口電路 nRF24L01與單片機接口電路 nRF24L01簡介 nRF24L01是NORDIC公司生產(chǎn)的一款無線通信芯片，采用FSK調(diào)制，內(nèi)部集成NORDIC自己的Enhanced Short Burst協(xié)議?？梢詫崿F(xiàn)點對點或是 1對6的無線通信。無線通信速度可以達到2M(bps)。，支持6路通道的數(shù)據(jù)接收，2Mbps高速率，125頻點，滿足多點通信和調(diào)頻通信的需要，內(nèi)置 ，體積小巧，工作在應答模式通信時，快速的空中傳輸及啟動時間，極大的降低了電流消耗。以下為NRF24L01模塊的基本特性： NRF24L01模塊的基本特性參數(shù)數(shù)值單位供電電壓 ? V最大發(fā)射功率0dBm最大數(shù)據(jù)傳輸率2000kbps發(fā)射模式下，電流消耗（0dBm）mA接收模式下，電流消耗（2000kbps）mA溫度范圍40 ? +85℃數(shù)據(jù)傳輸率為1000kbps下的靈敏度85dBm掉電模式下的電流消耗900nAnRF24L01有四種工作模式： 收發(fā)模式，配置模式，空閑模式和關機模式。收發(fā)模式有Enhanced ShockBurst收發(fā)模式、ShockBurst TM收發(fā)模式和直接收發(fā)模式三種，收發(fā)模式由器件配置字決定?？臻e模式是為了減小平均工作電流而設計，其最大優(yōu)點是實現(xiàn)節(jié)能的同時，縮短芯片啟動時間，在空閑模式下，部分片內(nèi)晶振仍在工作，此時的工作電流跟外部晶振頻率有關。關機模式下，為了得到最小的工作電流，一般此時的工作電流為900nA左右，關機模式下，配置字的內(nèi)容也會被保持在 NRF24L01片內(nèi)，這是該模式與斷電狀態(tài)最大的區(qū)別。 NRF24L01工作原理發(fā)射數(shù)據(jù)時，首先將nRF24L01配置成發(fā)射模式，接著把接收節(jié)點地址TX_ADDR和有效數(shù)據(jù)TX_PLD按照時序由SPI口寫入nRF24L01緩存區(qū)，TX_PLD必須在CSN為低時連續(xù)寫入，而TX_ADDR在發(fā)射時寫入一次即可，然后CE置為高電平并保持至少10us，延遲130us后發(fā)射數(shù)據(jù)，若自動應答開啟，那么nRF24L01在發(fā)射數(shù)據(jù)后立即進入接收模式，接收應答信號。如果收到應答，則認為此次通信成功，TX_DS置高 ，同時TX_PLD從TX FIFO中清除，若未收到應答 ，則自動重新發(fā)射該數(shù)據(jù)，若重發(fā)次數(shù)達到上限 ，MAX_RT置高，TX FIFO中數(shù)據(jù)保留以便再次重發(fā)，MAX_RT或TX_DS置高時，使IRQ變低，產(chǎn)生中斷，通知MCU。最后發(fā)射成功時，若CE為低則nRF24L01進入空閑模式1，若發(fā)送堆棧中有數(shù)據(jù)且CE為高，則進入下一次發(fā)射，若發(fā)送堆棧中無數(shù)據(jù)且CE為高，則進入空閑模式2。接收數(shù)據(jù)時，首先將nRF24L01配置為接收模式，接著延時130us進入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來。當接收方檢測到有效的地址和 CRC時，就將數(shù)據(jù)包存儲在RX FIFO中，同時中斷標志位RX_DR置高，IRQ變低，產(chǎn)生中斷，通知MCU去取數(shù)據(jù)。若此時自動應答開啟，接收方則同時進入發(fā)射狀態(tài)回傳應答信號。最后接收成功時，若CE變低，則nRF24L01進入空閑模式1。下圖為 NRF24L01與單片機連接圖： 與單片機接口電路無線模塊nRF24L01的實物圖如圖示： ：由于本次采用的是NRF24L01無線模塊，因此就必須采用給無線模塊穩(wěn)壓的一個芯片，AMS1117。AMS1117是一個正向低壓穩(wěn)壓器。AMS1117有兩個版本，固定輸出版本和可調(diào)版本，所以我們采用的是固定輸出版本。AMS1117內(nèi)部集成過熱保護和限流保護，是電池供電和便攜式計算機的最佳選擇。它的特點有以下幾點： （1）、、并且它的精度為%1。 （2）%2。 （3）。三端穩(wěn)壓器有三個管腳器管腳圖：管腳號管腳名稱I/O功能1GND/ADJ/O接地2OUT輸出電壓3IN I輸入工作電壓 ，所以必須用三端穩(wěn)壓管將電壓降低，以保證無線模塊正常工作，下圖為三端穩(wěn)壓管與NRF24L01連接圖： 三端穩(wěn)壓管與NRF24L01連接圖4軟件設計整個軟件部分分為溫濕度的采集和數(shù)據(jù)的無線傳輸。其中溫濕度的采集是由DHT11芯片完成的。而無線傳輸是由無線模塊nRF24L01完成的。 主程序的設計思想是先對系統(tǒng)進行初始化，再通過DHT11讀取溫濕度，通過無線模塊發(fā)送給接收模塊，數(shù)據(jù)經(jīng)單片機處理，交由LCD1602液晶顯示器顯示。下圖為程序設計流程圖： 控制終端設計流程圖 監(jiān)測終端設計流程圖 數(shù)據(jù)采集子程序 數(shù)據(jù)采集部分即指DHT11數(shù)字式溫濕度傳感器采集溫濕度信息的過程，在編寫程序時，首先應該把主控單片機設為輸入模式，待DHT11響應后，讀取數(shù)據(jù)后，再把總線拉低，保證保證DHT11能檢測到起始信號。下圖為數(shù)據(jù)采集子程序流程圖： 數(shù)據(jù)采集子程序流程圖下面是DHT11采集數(shù)據(jù)的子程序：bit init_DTH11(){ bit flag。 uchar num。 DQ=0。 delay1ms(19)。 // 18ms DQ=1。 for(num=0。num10。num++)。 // 2040us for(num=0。num12。num++)。 flag=DQ。 for(num=0。num11。num++)。 //DTH響應80us for(num=0。num24。num++)。 //DTH拉高80us return flag。}uchar DTH11_RD_CHAR(){ uchar byte=0。 uchar num。 uchar num1。 while(DQ==1)。 for(num1=0。num18。num1++) { while(DQ==0)。 byte=1。 //高位在前 for(num=0。DQ==1。num++)。 if(num10) byte|=0x00。 else byte|=0x01。 } return byte。}void DTH11_DUSHU(){ uchar num。 if(init_DTH11()==0) { wendu=DTH11_RD_CHAR()。 //比正常值高7度左右 DTH11_RD_CHAR()。 shidu=DTH11_RD_CHAR()。 DTH11_RD_CHAR()。 DTH11_RD_CHAR()。 for(num=0。num17。num++)。 //最后BIT輸出后拉低總線59us DQ=1。 BELL=0。 delay1ms(1)。 BELL=1。 }} LCD1602是整個系統(tǒng)的人機交互界面，可以將DHT11采集到的溫濕度信息顯示傳達給人們，下圖為液晶顯示子程序流程圖： 液晶顯示子程序流程圖顯示子程序如下所示：void write_(uchar ){ lcdwr=0。 //lcdwr為讀寫控制端，lcdwr=0,這里可不寫 lcdrs=0。 //液晶rs接口為0時,寫指令，rs為1時寫數(shù)據(jù) P0=。 //將要寫的指令賦給P0口， delay(5)。 //由1602讀寫操作時序圖，先將指令賦給P0口，延時后將使能 lcden=1。 // 端lcden置高，再延時一段時間，然后將lcden置低，這樣指令 delay(5)。 // 就寫入到LCD了 lcden=0。}寫數(shù)據(jù)子函數(shù)：void write_data(uchar date)//與寫指令類似，這里lcdrs設為1{ lcdrs=1。 P0=date。 delay(5)。 lcden=1。 delay(5)。 lcden=0。} 無線模塊子程序 無線模塊子程序可分為無線發(fā)射和接收子程序，無線發(fā)射子程序把溫濕度傳感器采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送到接收模塊，接收模塊把接收到的數(shù)據(jù)交給單片機處理，之后再交由顯示器顯示，無線子程序起到了遠程傳送的作用，省去了布線的麻煩。下圖為無線發(fā)射和接受子程序流程圖： 無線發(fā)送子程序流程圖 無線接收子程序流程圖無線模塊子程序如下：發(fā)送子程序：void TX_Mode(void){ CE=0。 SPI_RW_Reg(FLUSH_TX,0x00)。 SPI_Write_Buf(WRITE_REG + TX_ADDR, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH)。 // Writes TX_Address to nRF24L01 SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH)。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_AA, 0x01)。 // Enable :Pipe0 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + EN_RXADDR, 0x01)。 // Enable Pipe0 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + SETUP_RETR, 0x1a)。 // 500us + 86us, 10 retrans...1a SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_CH, 40)。 // Select RF channel 40 SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RF_SETUP, 0x07)。 // TX_PWR:0dBm, Datarate:1Mbps, LNA:HCURR SPI_RW_Reg(WRITE_REG + RX_PW_P0, RX_PLOAD_WIDTH)。 //設置接收數(shù)據(jù)長度，本次設置為2字節(jié) SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e)。 CE=1。 delay_ms(100)。}void Transmit(unsigned char * tx_buf){ CE=0。 //StandBy I模式 SPI_Write_Buf(WRITE_REG + RX_ADDR_P0, TX_ADDRESS, TX_ADR_WIDTH)。 // 裝載接收端地址 SPI_RW_Reg(FLUSH_TX,0x00)。 SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD, tx_buf, TX_PLOAD_WIDTH)。 // 裝載數(shù)據(jù) SPI_RW_Reg(WRITE_REG + CONFIG, 0x0e)。 // IRQ收發(fā)完成中斷響應，16位CRC，主發(fā)送 CE=1。 //置高CE，激發(fā)數(shù)據(jù)發(fā)送 delay_ms(150)。} 而接收部分程序如下：uchar SPI_Read_Buf(uchar reg, uchar *pBuf, uchar uchars){ uchar status,uchar_ctr。 CSN = 0。 // Set CSN low, init SPI tranaction status = SPI_RW(reg)。 // Select register to write to and read status uchar for(uchar_ctr=0。uchar_ctruchars。uchar_ctr++) pBuf[uchar_ctr] = SPI_RW(0)。 // CSN = 1。 return(status)。 // return nRF24L01 status uchar}/*函數(shù)：unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf)unsigned char nRF24L01_RxPacket(unsigned char* rx_buf){ unsigned char revale=0。 sta=SPI_Read(STATU