基于物聯(lián)網(wǎng)的大氣顆粒檢測(cè)系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁
2025-06-27 20:12本頁面
【正文】 ：芯片的片選線，CSN 為低電平芯片工作。 SCK：芯片控制的時(shí)鐘線（SPI 時(shí)鐘） MISO ：芯片控制數(shù)據(jù)線（Master input slave output ） MOSI ：芯片控制數(shù)據(jù)線（Master output slave input ） IRQ ：中斷信號(hào)。無線通信過程中MCU 主要是通過 IRQ 與 NRF24L01 進(jìn)行通信。 CE ： 芯片的模式控制線。 在 CSN 為低的情況下，CE 協(xié)同 NRF24L01 的 CONFIG 寄存器共同決定 NRF24L01 的狀態(tài)（參照NRF24L01 的狀態(tài)機(jī)）。 對(duì)于 NRF24L01的固件編程工作主要是參照NRF24L01的狀態(tài)機(jī)?！≈饕獱顟B(tài) (1)Power Down Mode ：掉電模式 (2)Tx Mode ：發(fā)射模式 (3)Rx Mode ：接收模式 (4)Standby1Mode：待機(jī) 1 模式 (5)Standby2 Mode：待機(jī)2 模式 編程思路 (1）置 CSN 為低，使能芯片，配置芯片各個(gè)參數(shù)。（ 與 Rx 的配置過程） 配置參數(shù)在 Power Down 狀態(tài)中完成。 (2）如果是 Tx 模式，填充 Tx FIFO 。 (3）配置完成以后，通過 CE 與 CONFIG 中的 PWR_UP 與 PRIM_RX 參數(shù)確定24L0要切換到的狀態(tài)。 Tx Mode ：PWR_UP=1。 PRIM_RX=0。 CE=1 (保持超過 10us 就可以) ； Rx Mode: PWR_UP=1。 PRIM_RX=1。 CE=1。 (4)IRQ 引腳會(huì)在以下三種情況變低： Tx FIFO 發(fā)完并且收到 ACK （使能ACK 情況下） Rx FIFO 收到數(shù)據(jù) 達(dá)到最大重發(fā)次數(shù) 將 IRQ 接到外部中斷輸入引腳，通過中斷程序進(jìn)行處理。 Tx 初始化的配置過程 初始化步驟：24L01 相關(guān)寄存器1）寫Tx 節(jié)點(diǎn)的地址 TX_ADDR 2 ）寫Rx 節(jié)點(diǎn)的地址（主要是為了使能 Auto Ack ） RX_ADDR_P0 3 ）使能AUTO ACK EN_AA4 ）使能PIPE 0 EN_RXADDR5 ）配置自動(dòng)重發(fā)次數(shù)SETUP_RETR6 ）選擇通信頻率RF_CH7 ）配置發(fā)射參數(shù)（低噪放大器增益、發(fā)射功率、無線速率） RF_SETUP8 ) 選擇通道 0 有效數(shù)據(jù)寬度Rx_Pw_P09 ）配置24L01 的基本參數(shù)以及切換工作模式 CONFIG 表格212 Tx初始化的配置過程 RX初始化的配置初始化步驟 24L01 相關(guān)寄存器 1）寫Rx 節(jié)點(diǎn)的地址 RX_ADDR_P0 2）使能AUTO ACK EN_AA3）使能PIPE 0 EN_RXADDR4）選擇通信頻率 RF_CH5) 選擇通道 0 有效數(shù)據(jù)寬度 Rx_Pw_P06）配置發(fā)射參數(shù)（低噪放大器增益、發(fā)射功率、無線速率） RF_SETUP 7）配置24L01 的基本參數(shù)以及切換工作模式 CONFIG表格213 RＸ初始化的配置過程狀態(tài)寄存器STATUS狀態(tài)寄存器（反應(yīng)nrf24l01當(dāng)前工作的各種狀態(tài)）第七位第六位（RX_DR）第五位（TX_RS）第四位第三位第二位第一位第0位保留（未用）（RX_DR）接受數(shù)據(jù)中斷位。當(dāng)接收到有效信號(hào)后置1（TX_RS）數(shù)據(jù)發(fā)送中斷，當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送完成后產(chǎn)生中斷。如果工作在應(yīng)發(fā)模式下，只有當(dāng)接受應(yīng)答信號(hào)后此位置1.（MAX_RT）達(dá)到最大重發(fā)次數(shù)，寫1清除中斷（RX_P_NO）即接受數(shù)據(jù)通道位。000101：數(shù)據(jù)通道號(hào)、110：未使用、111：RX_FIFOJ寄存器（TX_FULL）寄存器標(biāo)記滿。1寄存器標(biāo)記滿，0則未滿。表格214 狀態(tài)寄存器配置寄存器CONFIG配置寄存器（配置NRF24l01的一些工作方式）第7位第6位（MASK_RX_DR）第5位（MASK_TX_DS）第4位（MASK_MAX_RT）第3位（EN_CRC）第2位（CRC0）第1位（PWR_UP）第0位（PRIM_RX）保留未用屏蔽中斷TX_DS。..0：RX+DR中斷產(chǎn)生時(shí)IRQ電平引腳為低屏蔽中斷TX_DS.1：IRQ引腳不顯示TX_DS中斷。0：中斷產(chǎn)生時(shí)IRQ為低屏蔽中斷MAX_RT。1：IRQ引腳不顯示TX_DS中斷。 0：max_rt中斷產(chǎn)生是IRQ為低CRC使能。如果EN_AA中任意一位為高，EN_CRC強(qiáng)迫為高(CRCO)模式。08為CRC校驗(yàn)，116位CRC校驗(yàn)上電模式接受發(fā)送模式設(shè)置 表格215 配置寄存器 實(shí)物圖 圖27 NRF24L01實(shí)物圖 編譯環(huán)境Keil使用匯編語言或C語言要使用編譯器，以便把寫好的程序編譯為機(jī)器碼，才能把HEX可執(zhí)行文件寫入單片機(jī)內(nèi)。KEILuVISION是眾多單片機(jī)應(yīng)用開發(fā)軟件中最優(yōu)秀的軟件之一，它支持眾多不同公司的MCS51架構(gòu)的芯片，甚至ARM，它集編輯，編譯，仿真等于一體，它的界面和常用的微軟VC++的界面相似，界面友好，易學(xué)易用，在調(diào)試程序，軟件仿真方面也有很強(qiáng)大的功能。因此很多開發(fā)51應(yīng)用的工程師或普通的單片機(jī)愛好者，都對(duì)它十分喜歡。對(duì)于單片機(jī)的編程部分，我們使用的是Keil，至于Keil軟件的優(yōu)點(diǎn)與發(fā)展歷史，請(qǐng)讀者自行百度，此處筆者不再贅述。在這里我想講講Keil軟件的安裝與使用。由于Keil是一款收費(fèi)軟件，所以大家下載的一般都會(huì)遇到收費(fèi)的問題?；蛘哒f不繳費(fèi)就無法受用的問題，再次我想講下注冊(cè)機(jī)的使用。在下載Keil的時(shí)候，大家一般也會(huì)順帶下載注冊(cè)機(jī)（一般和安裝包壓縮在一起），這時(shí)候，大家按照如下步驟，便可免費(fèi)試用。 1. 安裝Keil C51 ，即uV3 2. 打開uVision3，點(diǎn)擊FileLicense Management...，打開License Management窗口，復(fù)制右上角的CID 3. 打開注冊(cè)機(jī)， 在CID窗口里填上剛剛復(fù)制的CID，其它設(shè)置不變 4. 點(diǎn)擊Generate生成許可號(hào)，復(fù)制許可號(hào) 5. 將許可號(hào)復(fù)制到License Management窗口下部的New License ID Code，點(diǎn)擊右側(cè)的Add LIC 6. 若上方的Product顯示的是PK51 Prof. Developers Kit即注冊(cè)成功，Support Period為有效期，一般可以到30年左右，若有效期較短，可多次生成許可號(hào)重新注冊(cè)。注冊(cè)機(jī)截圖 圖28 KEIL注冊(cè)機(jī)打開界圖29 Keil打開界面新建一個(gè)工程并且選擇Atmel的AT59c52芯片圖210 Keil選擇芯片界面再點(diǎn)擊FileNew File并且在空開部分寫代碼，之后保存。 整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)試并在LCD查看結(jié)果系統(tǒng)執(zhí)行的流程圖液晶顯示單片機(jī)單片機(jī)無線接收無線發(fā)送模數(shù)轉(zhuǎn)換信號(hào)采集接受端發(fā)送端 圖31 系統(tǒng)發(fā)射端流程圖 圖３2 系統(tǒng)接受端流程圖系統(tǒng)連接實(shí)物圖 圖313 系統(tǒng)的上位機(jī) 圖314 系統(tǒng)下位機(jī)上位機(jī)：主要是用以采集大氣顆粒濃度，并且發(fā)射數(shù)據(jù)下位機(jī)：主要是接受數(shù)據(jù)，并且在LCD1602上顯示系統(tǒng)原理圖 圖315 下位機(jī)的連接圖 圖316 上位機(jī)的連接圖常見問題： 不要一次性直接把所有的器件連接好，否則一次性很難出自己想要的結(jié)果，所以在連接的時(shí)候，必須一個(gè)一個(gè)模塊的測(cè)試，在保證每一個(gè)模塊可以運(yùn)行之后再按下一個(gè)模塊。由于整個(gè)系統(tǒng)的連線比較多，所以在按線的時(shí)候，必須小心自習(xí)。對(duì)于一些比較容易燒毀的模塊，則要預(yù)先做好防護(hù)措施，比如加上電容，電阻等，最好在測(cè)試之前用萬用表去測(cè)電阻等方法，確保器件的安全。23
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