無(wú)線溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-27 01:21 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 據(jù)打包(加字頭和CRC校驗(yàn)碼)； 發(fā)送數(shù)據(jù)包； 當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送完成，數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳被置高； D. AUTO_RETRAN被置高，nRF905不斷重發(fā)，直到TRX_CE被置低； E. 當(dāng)TRX_CE被置低，nRF905發(fā)送過(guò)程完成，自動(dòng)進(jìn)入空閑模式。ShockBurstTM工作模式保證，一旦發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程開(kāi)始，無(wú)論TRX_EN和TX_EN引腳是高或低，發(fā)送過(guò)程都會(huì)被處理完。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。 （2）nRF905的節(jié)能模式 nRF905的節(jié)能模式包括關(guān)機(jī)模式和空閑模式。 在關(guān)機(jī)模式，nRF905的工作電流最小。進(jìn)入關(guān)機(jī)模式后，nRF905保持配置字中的內(nèi)容，但不會(huì)接收或發(fā)送任何數(shù)據(jù)?？臻e模式有利于減小工作電流，其從空閑模式到發(fā)送模式或接收模式的啟動(dòng)時(shí)間也比較短。在空閑模式下，nRF905內(nèi)部的部分晶體振蕩器處于工作狀態(tài)。nRF905在空閑模式下的工作電流跟外部晶體振蕩器的頻率有關(guān)。 器件配置 所有配置字都是通過(guò)SPI接口送給nRF905。SIP接口的工作方式可通過(guò)SPI指令進(jìn)行設(shè)置。當(dāng)nRF905處于空閑模式或關(guān)機(jī)模式時(shí)，SPI接口可以保持在工作狀態(tài)。 （1）SPI接口配置 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。狀態(tài)寄存器包含數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳狀態(tài)信息和地址匹配引腳狀態(tài)信息；射頻配置寄存器包含收發(fā)器配置信息，如頻率和輸出功能等；發(fā)送地址寄存器包含接收機(jī)的地址和數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)；發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器包含待發(fā)送的數(shù)據(jù)包的信息，如字節(jié)數(shù)等；接收數(shù)據(jù)寄存器包含要接收的數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)等信息。 （2）射頻配置 射頻寄存器的各位的長(zhǎng)度是固定的。然而，在ShockBurstTM收發(fā)過(guò)程中，TX_PAYLOAD、RX_PAYLOAD、TX_ADDRESS和RX_ADDRESS 4個(gè)寄存器使用字節(jié)數(shù)由配置字決定。nRF905進(jìn)入關(guān)機(jī)模式或空閑模式時(shí)，寄存器中的內(nèi)容保持不變。 nRF905通過(guò)SPI接口和微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，通過(guò)ShockBurstTM收發(fā)模式進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送，收發(fā)可靠，使用方便。 nRF905供電電源另外，單片機(jī)的工作電壓為5V，本次設(shè)計(jì)提供的電源也為5V，因此必須要進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，需要用一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換芯片AMS1117—。 圖7 電壓轉(zhuǎn)換電路5 接收模塊硬件電路設(shè)計(jì)nRF905接收上位機(jī)發(fā)射的數(shù)據(jù)，將其傳輸至下位機(jī)的LCD1602顯示溫度和濕度,下面將主要介紹nRF905的接收過(guò)程和液晶顯示電路。 M 無(wú)線接收模塊 C 溫濕度顯示 U圖8 接收模塊電路框圖 nRF905的接收流程 A. 當(dāng)TRX_CE為高、TX_EN為低時(shí)，nRF905進(jìn)入ShockBurstTM接收模式； B. 650us后，nRF905不斷監(jiān)測(cè)，等待接收數(shù)據(jù)； C. 當(dāng)nRF905檢測(cè)到同一頻段的載波時(shí)，載波檢測(cè)引腳被置高； D. 當(dāng)接收到一個(gè)相匹配的地址，地址匹配引腳被置高； E. 當(dāng)一個(gè)正確的數(shù)據(jù)包接收完畢，nRF905自動(dòng)移去字頭、地址和CRC校驗(yàn)位，然后把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳置高； F. 微控制器把TRX_CE置低，nRF905進(jìn)入空閑模式； G. 微控制器通過(guò)SPI口，以一定的速率把數(shù)據(jù)移到微控制器內(nèi)； H. 當(dāng)所有的數(shù)據(jù)接收完畢，nRF905把數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳和地址匹配引腳置低； I. nRF905此時(shí)可以進(jìn)入ShockBurstTM接收模式、ShockBurstTM發(fā)送模式或關(guān)機(jī)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。當(dāng)微處理器接到地址匹配引腳的信號(hào)之后，其就知道nRF905正在接收數(shù)據(jù)包，其可以決定是讓nRF905繼續(xù)接收該數(shù)據(jù)包還是進(jìn)入另一個(gè)工作模式。 LCD1602液晶顯示本設(shè)計(jì)可以采用的顯示芯片包括：數(shù)碼管、點(diǎn)陣、LCD160LCD12864，其中數(shù)碼管價(jià)格便宜，但是只能顯示數(shù)字，點(diǎn)陣顯示的精度不夠，LCD1602和LCD12864都是既能顯示文字又能顯示數(shù)字，LCD12864的屏幕較大價(jià)格也較貴，由于本次設(shè)計(jì)只要求顯示溫度和濕度，考慮到成本、精度、美觀等方面的因素，本設(shè)計(jì)采用LCD1602顯示，經(jīng)過(guò)無(wú)線傳輸后，溫、濕度數(shù)據(jù)信息將在1602液晶顯示芯片上進(jìn)行顯示，1602液晶顯示芯片采用標(biāo)準(zhǔn)的16腳接口。LCD1602采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無(wú)背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說(shuō)明如表3所示。表3 LCD1602引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明編號(hào)符號(hào)引腳說(shuō)明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫(xiě)選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。
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