【正文】 率為 9600，有上述公式，對于 的晶振，可以得到 TH1=0XFD，則計數(shù)器的初值為 TL1=0xFD。 IE 中斷允許控制寄存器 在每接收或發(fā) 送 SBUF 寄存器的內(nèi)容時，就會產(chǎn)生中斷請求，串口中斷是為串行數(shù)據(jù)傳送而設(shè)置的。在設(shè)置 IE=0x90，表示中斷總允許（ EA=1），允許串口中斷（ ES=1）。 nRF905 與單片機通信 nRF905 與單片機通信主要是通過模擬 SPI 接口進行，其通信主要任務(wù)是發(fā)射接收數(shù)據(jù)。 nRF905一共有四種工作模式 , 其中有兩種活動 RX/TX 模式和兩種節(jié)電模式。活動模式有 ShockBurst RX 模式、ShockBurst TX 模式兩種。節(jié)電模式有掉電和 SPI 編程、 STANDBY 和 SPI 編程兩種。 nRF905 工作 模式由 TRX_CE、 TX_EN、 PWR_UP 的設(shè)置來設(shè)定。具體設(shè)置情況如表 7。 表 7 RF905 工作模式 WR_UP TRX_CE TX_EN 工作模式 0 X X 掉電和 SPI 編程 1 0 X Standby 和 SPI 編程 1 1 0 ShockBurst RX 1 1 1 ShockBurst TX nRF905 的數(shù)據(jù)發(fā)送 發(fā)送數(shù)據(jù)時的工作流程如 圖 21 所示。 其工作流程為： ，通過模擬 SPI 接口，按時序把接收機的地址 (TX address) 和要發(fā)送的數(shù)據(jù) (Tx payload) 送傳給 nRF905， SPI 接口的速率在通信協(xié)議和器件配置時確定； TRX_CE 和 TX_EN 置高，激發(fā) nRF905 的 ShockBurstTM 發(fā)送模式； C. nRF905 的 ShockBurstTM 發(fā)送： (1) 射頻寄存器自動開啟； (2) 數(shù)據(jù)打包 (加字頭和 CRC 校驗碼 )； (3) 發(fā)送數(shù)據(jù)包； (4) 當(dāng)數(shù)據(jù)發(fā)送完成，數(shù)據(jù)準備好引腳（ DR）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)送過程完成，自動進入空閑模式。注意： ShockBurstTM 工作模式保證，一旦發(fā)送數(shù)據(jù)的過程開始，無論 TRX_EN 和 TX_EN 引腳是高或低，發(fā)送過程都會被處理完。只有在前一個數(shù)據(jù)包被發(fā)送完畢， RF905 才能接受下一個發(fā)送數(shù)據(jù)包。 22 T X _ E N = 1P W R _ U P = 1T R X _ C E = 0初 始 化 S P I模 塊 接 收 地 址發(fā) 送 數(shù) 據(jù)T R X _ C E = 1 ?發(fā) 射 部 分 上 電N r f S h o c k B u r s t T X生 成 C R C 和 前 導(dǎo) 碼發(fā) 送 數(shù) 據(jù)置 D R = 1T R X _ C E = 1 ？A U T O _ R E T = 1 ?前 導(dǎo) 碼 完成 后 D R 置低YNYNYN 圖 21 nRF905 發(fā)射數(shù)據(jù)流程 nRF905 的數(shù)據(jù)接收 當(dāng)系統(tǒng)接收數(shù)據(jù)時，其接收數(shù)據(jù)流程圖如圖 22 所示。系統(tǒng)的工作過程如下： A. 當(dāng) TRX_CE 為高、 TX_EN 為低時， nRF905 進入 ShockBurstTM 接收模式； B. 650us 后， nRF905 不斷監(jiān)測，等待接收數(shù)據(jù)； C. 當(dāng) nRF905 檢測到同一頻段的載波時，載波檢測引腳被置高； D. 當(dāng)接收到一個相匹配的地址， AM 引腳被置高； E. 當(dāng)一個正確的數(shù)據(jù)包接收完畢， nRF905 自動移去字頭、地址和 CRC 校驗位，然后把 DR 引腳置高； F. 微控制器把 TRX_CE 置低， nRF905 進入空閑模式； 23 G. 微控制器通過模擬 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 DR 引腳和 AM 引腳置低； I. nRF905 此時可以進入 ShockBurstTM 接收模式、 ShockBurstTM 發(fā)送模式或關(guān)機模式。 當(dāng)正在接收一個數(shù)據(jù)包時， 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 AM引腳的信號之后， 其就知道 nRF905正在接收數(shù)據(jù)包，其可以決定是讓 RF905繼續(xù)接收該數(shù)據(jù)包還是進入另一個工作模式 。 T X _ E N = 0P W R _ U P = 1T R X _ C E = 1接 收 部 分 上 電接 收 部 分 檢 測 檢 波 置 C D 為 高A D D R 正 確 ？A M 置 為 高接 收 數(shù) 據(jù)C R C 正 確 ？Ａ Ｍ 置 低D R 置 為 高T R X _ C E = 1進 入 空 閑 狀 態(tài)單 片 機 從 Ｓ Ｐ Ｉ 接 收 數(shù) 據(jù)D R 和 A M 置 低YNNYNYYN 圖 22 nRF905 接收數(shù)據(jù)流程 24 掉電模式 在掉電模式中， nRF905 被禁止，電流消耗量最小，典型值低于 。當(dāng)進入這種模式時， nRF905是不活動的狀態(tài)，這時候平均電流消耗最小，電池使用壽命最長，在掉電模式中，配置字的內(nèi)容保持不變。 Standby 模式 Standby 模式在保持電流消耗最小的同時保證最短的到 ShockBurstRX， ShockBurstTX 的啟動時間，當(dāng)進入這種模式時，一部分晶體振蕩器是活動的。電流消耗取決于晶體振蕩頻率。如果 uPclock(pin3)被使能，電流消耗將增加，并且取決于負載電 容和頻率。在此模式中。配置字的內(nèi)容保持不變。 DS18B20 數(shù)據(jù)采集 DS18B20 在一根數(shù)據(jù)線實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向傳輸，而對 AT89S52 單片機來說，硬件上并不支持單總線協(xié)議，因此，采用軟件的方法來模擬單總線的協(xié)議時序來完成對 DS18B20 芯片的訪問。 DS18B20用 嚴格的通信協(xié)議來保證各位數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼_性和完整性。該協(xié)議定義了幾種信號的時序：初始化時序、讀時序、寫時序。數(shù)據(jù)和命令的傳輸都是低位在先。 DS18B2020 傳感器的軟件操作流程及訪問協(xié)議如下如圖 23 所示。 初 始 化R O M 操 作 命 令存 貯 器 操 作 命 令處 理 數(shù) 據(jù)R e a d R O M [ 3 3 H ]M a t c h R O M [ 5 5 H ]S k i p R O M [ C C H ]S e a r c h R O M [ F 0 H ]A l a r m R O M [ E C H ]讀 暫 存 存 儲 器 [ b e h ]復(fù) 制 暫 存 存 儲 器 [ 4 8 h ]溫 度 變 換 [ 4 4 h ]重 新 調(diào) 出 E 2 [ b 8 h ]讀 電 源 [ b 4 h ] 圖 23 DS18B20 軟件操作流程 DS18B20 初始化 檢測總線控制器發(fā)出的復(fù)位脈沖和 DS18B20 的任何通訊都要從初始化開始，初始化序列包括一個由總線控制器發(fā)出的復(fù)位脈沖和跟在其后由從機發(fā)出的存在脈沖。 具體操作：總線控制器發(fā)出（ TX）一個復(fù)位脈沖（一個最少保持 480μ s 的低電平信號），然后 25 釋放總線，進入接收狀態(tài)（ RX）。單線總線由 5K 上拉電阻拉到高電平。探測到 I/O 引腳上的上升沿后 DS1820 等待 15~60μ s，然后發(fā)出存在脈沖（一個 60~240μ s 的低電平信號）。 DS18B20 讀時序 微處理器將總線拉低，讀時隙起始于微處理器將總線拉低至少 1us，拉低總線后接著釋放總線，讓從機 DS18B20 能夠接管總線，輸出有效數(shù)據(jù)。小延時一下，讀取 DS18B20 上的數(shù)據(jù) ,因為從 DS18B20上輸出的數(shù)據(jù)在讀 時間隙 下降沿出現(xiàn) 15us 內(nèi)有效，所有讀 時間隙 必須 60~120us，這里 77us，然后返回有效數(shù)據(jù)。 DS18B20 寫時序 DS18B20 的寫時序分為寫 0 時序和寫 1 時序兩個過程。 對于 DS18B20 寫 0 時序和寫 1 時序的要求不同 ，當(dāng)要寫 0 時序時，單總線要被拉低至少 60us，保證 DS18B20 能夠在 15us 到 45us 之間能夠正確地采樣 IO 總線上的 “0”電平，當(dāng)要寫 1 時序時，單總線被拉低之后，在 15us 之內(nèi)就得釋放單總線。 異常情況處理 無線溫濕度傳輸系統(tǒng)傳輸傳感器采集的數(shù)據(jù)，其中主要目的之一就是為了檢測數(shù)據(jù)的異常性，比如溫度過高，濕度對比度過大等。因此對于上述情況，系統(tǒng)會自動提供報警，指示燈會不停地閃爍，同時蜂鳴器也會報警。知道用戶對其進行控制和處理。 第 5 章 溫濕度采集管理系統(tǒng)的設(shè)計 數(shù)據(jù)管理中心 (上位機 )軟 件系統(tǒng)的總體設(shè)計 前面詳細敘述了無線溫濕度傳輸系統(tǒng)的總體設(shè)計，并給出了具體的硬件架構(gòu)和軟件設(shè)計。一個完善的系統(tǒng)除了利用了現(xiàn)有的先進技術(shù)，進行正確的現(xiàn)場硬件按照施工外，還必須有一個穩(wěn)定的管理軟件，協(xié)調(diào)好現(xiàn)場的設(shè)備工作，進行數(shù)據(jù)在線監(jiān)測、實時數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)備份、歷史查詢、等管理，同時實現(xiàn)遠程通信的管理。下面就來重點著手溫濕度采集管理系統(tǒng)的軟件的開發(fā)工作。 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計 模塊化的結(jié)構(gòu)是目前比較流行的軟件結(jié)構(gòu)，它具有易于調(diào)試和升級換代等優(yōu)點。因此，溫濕度采集管理系統(tǒng)全部采用模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計。溫濕度管理 系統(tǒng)能模塊主要由系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊、數(shù)據(jù)維護模塊、統(tǒng)計分析模塊、異常處理模塊和使用幫助模塊等五大模塊組成，軟件系統(tǒng)功能模塊框圖如圖24，各功能模塊具體說明如下： 26 溫 濕 度 管 理 系 統(tǒng)主 模 塊 （ m a i n f r m ）數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)維護統(tǒng)計分析幫助溫度曲線圖異常處理數(shù)據(jù)備份手動采集數(shù)據(jù)自動采集數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)刪除數(shù)據(jù)保存最值分析關(guān)于預(yù)警用戶控制終端操作 圖 24溫濕度管理系統(tǒng)功能模塊框圖 (1) 數(shù)據(jù)采集模塊。是系統(tǒng)接收終端監(jiān)測站點適時采集到的、并通過 nRF905 無線模塊發(fā)送到上位機無線通信模塊、再通過 RS232 串口進入管理系統(tǒng)的溫濕度數(shù)據(jù)。采集數(shù)據(jù)的頻率可有用戶自己設(shè)定。另外，該模塊還實現(xiàn)了手工添加數(shù)據(jù)的功能。 (2) 數(shù)據(jù)維護模塊。本模塊包括實現(xiàn)數(shù)據(jù)備份 、數(shù)據(jù)刪除、保存數(shù)據(jù)和報表打印等幾部分的功能。 (3) 統(tǒng)計分析。可以將終端進行時時記錄、監(jiān)測，然后通過統(tǒng)計圖將數(shù)據(jù)趨勢時時顯示出來。同時能實時顯示當(dāng)前為止的今天、 24H 內(nèi)、 3 天內(nèi)、一個月內(nèi)、三個月內(nèi)等特定期段最高溫度、最低溫度、以某個字段排序等分析。 (4) 異常處理模塊。用戶可以設(shè)置溫度的上下限，超過范圍，系統(tǒng)則會不斷地提醒用戶，有異常狀況發(fā)生，并能觸發(fā)終端的報警系統(tǒng)。 (5) 歷史記錄模塊。可以顯示歷史檢測的具體數(shù)據(jù)。 (6) 幫助模塊。該系統(tǒng)軟件的使用文檔及版本信息等。 27 數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)設(shè)計 主要數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)如表 8： 表 8數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu) 列名 數(shù)據(jù)類型 主鍵否 功能描述 ID 數(shù)字 是 溫度編號 Month 數(shù)字 否 月 Day 數(shù)字 否 日 Hour 數(shù)字 否 時 Minute 數(shù)字 否 分 Temp 數(shù)字 否 溫度 humidity 數(shù)字 否 濕度 系統(tǒng)開發(fā)及運行環(huán)境 (1) 系統(tǒng)開發(fā)平臺： Delphi 7 (2) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)軟件： Access 20xx (3) 運行平臺： Windows XP (4) 溫濕度管理系統(tǒng)使用 Delphi 7 開發(fā)，它是當(dāng)前最流行的可視化快速應(yīng)用程序開發(fā)環(huán)境，對數(shù)據(jù)庫有強大的支持。后 臺數(shù)據(jù)庫使用 Access20xx，以保證數(shù)據(jù)的安全和執(zhí)行高效。 系統(tǒng)管理方法 溫濕度管理系統(tǒng)由 Delphi 開發(fā)的軟件管理模塊和后臺數(shù)據(jù)庫組成，集 Delphi 開發(fā)技術(shù)、串口通信技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、 wfChart 技術(shù)等技術(shù)于一體。串口通信采用 MSComm 控件，實現(xiàn)管理系統(tǒng)與控制器的通信；數(shù)據(jù)庫技術(shù)實現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲、備份、歷史記錄查看、刪除等功能； wfChart 組件實現(xiàn)了利用曲線圖實時顯示當(dāng)時采集的溫度變化趨勢。整個系統(tǒng)是利用 Delphi 7 的 Object Pascal 語言，在 IDE 集成開發(fā)環(huán)境下進行 設(shè)計、運行和測試。 溫濕度管理系統(tǒng)各功能模塊介紹 整個管理系統(tǒng)的主題界面如下圖 25 所示。 28 圖 25 溫濕度管理系統(tǒng)主體界面 MSComm 控件注冊模塊 本系統(tǒng)正常運行的必要條件是 PC 機已安裝 MSComm 控件，因此首先安裝此控件，本系統(tǒng)采用MSComm 控件注冊和通用 Activex 控件注冊兩種方法。對于 MSComm 控件注冊，在 VB 安裝目錄下可以找到 , ， 這三個文件， 把這三個文件拷貝到 Windows的 system 目錄下。 然后用 Windows 下的注冊工具 re