【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 過配置寄存器可將nRF241L01配置為發(fā)射、接收、空閑及掉電四種工作模式，如表所示。：模式PWR_UPPRIM_RXCEFIFO寄存器狀態(tài)接收模式111發(fā)射模式101數(shù)據(jù)在TXFIFO寄存器中發(fā)射模式101→0停留在發(fā)送模式，直至數(shù)據(jù)發(fā)送完待機(jī)模式2101TXFIFO為空待機(jī)模式110無數(shù)據(jù)傳輸?shù)綦?圖46 NRF24L01接線圖 待機(jī)模式1主要用于降低電流損耗，在該模式下晶體振蕩器仍然是工作的； 待機(jī)模式2則是在當(dāng)FIFO寄存器為空且CE=1時(shí)進(jìn)入此模式； 待機(jī)模式下，所有配置字仍然保留。 在掉電模式下電流損耗最小，同時(shí)nRF24L01也不工作，但其所有配置寄存器的值仍然保留。 溫濕度傳感模塊DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)熟悉信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性和卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11傳感器都在即為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)型號(hào)的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上，使其成為給類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選擇。圖47 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器DHT11溫濕度傳感器集成了溫度傳感器、濕度傳感器，集成度更高，使用方便成本較低。很大程度上簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程。因此本案選用DTH11溫濕度傳感模塊。 二氧化碳檢測(cè)模塊AM4二氧化碳傳感器模塊，可直接應(yīng)用于二氧化碳?xì)怏w監(jiān)測(cè)。該模塊內(nèi)部帶有A/D轉(zhuǎn)換器，并已對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行了采樣并作了處理。它輸出的電壓信號(hào)與二氧化碳濃度值呈線性關(guān)系，輸出的電壓信號(hào)為0~，相當(dāng)于0~3000ppm的二氧化碳濃度。AM4模塊的輸出電壓為0~3V，需要經(jīng)過放大處理變?yōu)?~5V傳送給A/D轉(zhuǎn)化器，才能為單片機(jī)傳送更為準(zhǔn)確的數(shù)字信號(hào)。本設(shè)計(jì)對(duì)處理該信號(hào)方案如圖圖48所示。圖48 二氧化碳濃度檢測(cè)電路本案中的終端顯示是指本系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示。通過綜合考慮決定使用LCD1602液晶顯示屏。圖49 LCD1602引腳圖 濕度報(bào)警電路本設(shè)計(jì)采用峰鳴音報(bào)警電路。峰鳴音報(bào)警接口電路的設(shè)計(jì)只需購(gòu)買市售的壓電式蜂鳴器，然后通過MCS51的1根口線經(jīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)蜂鳴音發(fā)聲。壓電式蜂鳴器約需10mA的驅(qū)動(dòng)電流，可以使用TTL系列集成電路7406或7407低電平驅(qū)動(dòng)，也可以用一個(gè)晶體三極管驅(qū)動(dòng)。在圖中?！?”時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓而鳴叫；“0”時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。五 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)首先，初始化單片機(jī)設(shè)置中斷，定義變量，然后初始化LCD1602顯示模塊，設(shè)置8位格式，2行，5*7矩陣顯示，整體顯示。調(diào)用溫濕度采集程序進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序，將十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制，將十進(jìn)制數(shù)據(jù)輸出到LCD1602顯示模塊進(jìn)行顯示，根據(jù)溫度調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)濕度判斷是否報(bào)警，最后，進(jìn)行新一輪的溫濕度采集。 主程序流程設(shè)計(jì)整體系統(tǒng)框圖如下圖51所示：初始化結(jié)束AM4 CO2濃度檢測(cè)DNT11溫濕度檢測(cè)CO2濃度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換溫濕度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換根據(jù)測(cè)得濕度控制蜂鳴器LCD1602顯示實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)System_stop是否為0？YN圖51 系統(tǒng)整體流程框圖 數(shù)據(jù)采集發(fā)送程序流程設(shè)計(jì) 數(shù)據(jù)接收顯示程序流程設(shè)計(jì)LCD1602初始化結(jié)束延時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制Address=0x80+x延時(shí)輸入顯示地址指令輸入顯示數(shù)據(jù)是否在第一行顯示數(shù)據(jù)Address=0x80+xYN 數(shù)據(jù)接收顯示流程圖 中斷程序流程設(shè)計(jì)中斷入口重裝TH0、TL0初值中斷返回 中斷程序流程框圖 報(bào)警子程序流程設(shè)計(jì)置位報(bào)警標(biāo)志報(bào)警濃度置初值濕度是否達(dá)標(biāo)？啟動(dòng)報(bào)警檢測(cè)標(biāo)志位返回NY六 系統(tǒng)仿真調(diào)試分析 仿真調(diào)試工具本次課程設(shè)計(jì)所采用的程序調(diào)試軟件為wave6000集成調(diào)試軟件，所采用的仿真軟件為protus軟件。除protus以外我們還會(huì)用到Keil仿真軟件。 軟件調(diào)試系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的過程主要分為以下幾個(gè)步驟：第一步：建立源程序。通過計(jì)算機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的編輯軟件，按照所要求的格式、語法規(guī)定、源程序輸入到開發(fā)系統(tǒng)中，并存在磁盤上。第二步：在計(jì)算機(jī)上，利用KILE軟件對(duì)第一步輸入的源程序進(jìn)行編譯，變?yōu)榭蓤?zhí)行的目標(biāo)代碼。如果源程序有語法錯(cuò)誤，則其錯(cuò)誤將顯示出來，然后返回到第一步進(jìn)行修改，再進(jìn)行編譯，直到語法錯(cuò)誤全部糾正為止。第三步：在線調(diào)試。對(duì)于與系統(tǒng)、硬件無聯(lián)系的程序，可以借助在線調(diào)試手段，發(fā)現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤后，返回到第一步修改，直到邏輯錯(cuò)誤糾正為止。對(duì)于與系統(tǒng)硬件緊密相關(guān)的程序，則需對(duì)軟件和硬件同時(shí)進(jìn)行調(diào)試，將程序燒入CPU，然后將CPU 插入系統(tǒng)。發(fā)現(xiàn)硬件故障后應(yīng)排除故障，發(fā)現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤后應(yīng)修改程序，消除邏輯錯(cuò)誤。 硬件調(diào)試硬件調(diào)試主要包括兩步：第一步：系統(tǒng)上電之前，先仔細(xì)檢查線路是否連接正確，并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否符合要求，應(yīng)特別注意電源系統(tǒng)的檢查，以防止電源的短路和極性錯(cuò)誤，并重點(diǎn)檢查系統(tǒng)總線是否存在相互之間短路或與其它信號(hào)線的短路。第二步：第一步的調(diào)試，只是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初步調(diào)試，可以排除一些明顯的故障，而硬件故障(如各個(gè)部件內(nèi)部存在的故障和部件之間連接的邏輯錯(cuò)誤)主要是靠軟件和硬件聯(lián)調(diào)來排除。硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是不能完全分開的，許多硬件錯(cuò)誤是在軟件調(diào)試中發(fā)現(xiàn)和被糾正的。 顯示模塊調(diào)試液晶顯示器是人機(jī)界面最關(guān)鍵的部分，能夠使我們更加清楚的讀取數(shù)據(jù)。在對(duì)顯示模塊進(jìn)行調(diào)試的過程中發(fā)現(xiàn)顯示不正常，漢字顯示與字符顯示不同，LCD12864每行可以顯示16個(gè)字符，8個(gè)漢字，漢字不能分半顯示，由于軟件編程時(shí)，地址分配有誤，使得漢字部分無法顯示。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)問題后，將地址重新分配，顯示部分正確。 報(bào)警電路調(diào)試本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用的是聲光報(bào)警電路。當(dāng)溫度和濕度其中任何值一個(gè)過限后，蜂鳴器都會(huì)發(fā)出聲音。這是寫在軟件程序里的。但是在加上控制信號(hào)，溫濕度過限后，蜂鳴器不報(bào)警。蜂鳴器的控制端口無控制信號(hào)輸出。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)程序里面蜂鳴器的控制端口電平設(shè)置有誤，修改后，蜂鳴器工作正常。 仿真調(diào)試結(jié)果經(jīng)過仿真調(diào)試并進(jìn)行多次仔細(xì)修改之后本系統(tǒng)已經(jīng)滿足設(shè)計(jì)要求，無線收發(fā)裝置可以正常工作使系統(tǒng)能夠正常的對(duì)溫室環(huán)境的溫濕度以及二氧化碳濃度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并顯示。當(dāng)濕度超標(biāo)時(shí)系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)濕度報(bào)警