【導(dǎo)讀】研究工作所取得的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含其他。教育機構(gòu)的學(xué)位證書而使用過的材料。對本文的研究作出重要貢獻(xiàn)的個人。和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人承擔(dān)本聲明的法律責(zé)任。在現(xiàn)代科技發(fā)展過程中,嵌入式系統(tǒng)在誕生之初就有著獨特的地位,進(jìn)入信息時代,低端并行發(fā)展的時代，其主要標(biāo)志是32位MCU的大范圍應(yīng)用。溫濕度的自動測量和現(xiàn)實在生活和生產(chǎn)中具有非常重要的意義。一般的溫濕度采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)顯示單調(diào)，而且需要在復(fù)雜的地區(qū)布線，十。主機負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的采集和發(fā)送功能，使用51單片機負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收功能，在計算。溫濕度采集模塊采用溫濕度傳感器芯片DHT11，無線收發(fā)模塊采。用無線數(shù)傳模塊nRF24L01。本項目能夠?qū)崟r采集周圍環(huán)境的溫度和濕度，且不受布。線的約束，是適應(yīng)現(xiàn)代社會的高價值研究。

　　

【正文】 output 39。uchar39。, MSB to MOSI if((uchar amp。 0x80) ==1){ *AT91C_PIOA_SODR =(1MOSI)。 常州大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 21 頁 共 34 頁 }else{ *AT91C_PIOA_CODR =(1MOSI)。 } uchar = (uchar 1)。 // shift next bit into MSB.. *AT91C_PIOA_SODR =(1SCK)。 // Set SCK high.. uchar |= (*AT91C_PIOA_PDSR amp。 MISO)。 // capture current MISO bit *AT91C_PIOA_CODR =(1SCK)。 // ..then set SCK low again } return(uchar)。 // return read uchar } 圖 SPI NOP 操作時序圖 NRF24L01 的 SPI 時序 uint SPI_Read(uint reg) { uint8 reg_val。 *AT91C_PIOA_CODR =(1CSN)。 // CSN low, initialize SPI munication... SPI_RW(reg)。 // Select register to read from.. reg_val = SPI_RW(0)。 // ..then read registervalue 常州大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 22 頁 共 34 頁 *AT91C_PIOA_SODR =(1CSN)。 // CSN high, terminate SPI munication return(reg_val)。 // return register value } 圖 無線發(fā)送流程圖 數(shù)據(jù)接收模塊程序設(shè)計 開始 時鐘 IC、 LCD 液晶、溫度傳感器 初始化 nRF24L01配置模 塊 開始 時鐘 IC、 LCD液晶、溫度傳感器 初始化 nRF24L01配置模式 判斷鍵盤是否有動作 ? 數(shù)據(jù)采集 和顯示 將采集到的數(shù)據(jù)裝入發(fā)射寄存器 啟動發(fā)射 發(fā)射是否完成 ? 按鍵處理子程序 是否處理完 ? 式 判斷鍵盤是否有動作 ? 數(shù)據(jù)采集 和顯示 將采集到的數(shù)據(jù)裝入發(fā)射寄存 器 啟動發(fā)射 發(fā)射是否完成 ? 按鍵處理子程 序序 序 序 是否處理 ? 常州大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 23 頁 共 34 頁 數(shù)據(jù)接收模塊同樣采用無線數(shù)傳模塊 nRF24L01，但是由 51 單片機控制。 接收數(shù)據(jù)時 ,首先將 nRF24L01 配置為接收模式，接著延遲 130μs 進(jìn)入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來。當(dāng)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(biāo)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(yīng)答開啟，接收方則同時進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)回傳應(yīng)答信號。最后接收成功時，若 CE 變低，則 nRF24L01 進(jìn)入空閑模式 1。 RX_MODE 接收函數(shù) uchar nRF24L01_RxPacket(uchar *rx_buf) { uchar revale=0。 CE=1。 DelayUs(130)。 sta=SPI_Read(STATUS)。 if(RX_DR) { CE=0。 SPI_Read_Buf(RD_RX_PLOAD,rx_buf,TX_PLOAD_WIDTH)。 revale=1。 } CE=0。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG+STATUS,sta)。 return revale。 } /**************************************************/ void nRF24L01_TxPacket(uchar *tx_buf) { CE=0。 常州大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 24 頁 共 34 頁 SPI_RW_Reg(FLUSH_TX,0x00)。 SPI_Write_Buf(WRITE_REG+TX_ADDR,TX_ADDRESS,TX_ADR_WIDTH)。 SPI_Write_Buf(WRITE_REG+RX_ADDR_P0,RX_ADDRESS,RX_ADR_WIDTH)。 SPI_Write_Buf(WR_TX_PLOAD,tx_buf,TX_PLOAD_WIDTH)。 SPI_RW_Reg(WRITE_REG+CONFIG,0x0e)。 CE=1。 DelayUs(15)。 CE=0。 } 圖 無線接收流程圖 常州大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 25 頁 共 34 頁 本章小結(jié)： 本章 主要講述了設(shè)計中軟件部分的原理 ， 包括各種芯片的操作、時序 的簡單分析， 還講述了各種芯片的基本操作方法、操作流程，并 運 語言描述了這些流程。 常州大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 26 頁 共 34 頁 4 系統(tǒng)調(diào)試 調(diào)試平臺 在本設(shè)計中選擇了源自德國 KEIL 公司的 Real View MDK 開發(fā)工具，它是 ARM 公司推出的一款針對嵌入式處理器的軟件開發(fā)工具。它支持 ARM ARM9 和新出的 CortexM3 核處理器，能夠自動配置啟動代碼，集成了 Flash 燒寫模塊。 Keil Real View MDK 提供了實時庫 RealTimeARM Library（ RLARM），該庫提供了支持實時多任務(wù)操作系統(tǒng)的 RLRTX 庫、能夠?qū)崿F(xiàn) TCP/IP協(xié)議棧的 RLTCP 庫以及實現(xiàn)文件系統(tǒng)的 RLFlashFS 庫。這為開發(fā)實時多任務(wù)操作系統(tǒng)和基于以太網(wǎng)的溫室遠(yuǎn)程控制模塊的設(shè)計提供了極大的方便。 數(shù)據(jù)采集模塊調(diào)試 設(shè)計在數(shù)據(jù)采集階段的調(diào)試工具主要有： Keil uv超級終端 hypertrm。首先用串口線將 ARM平臺與計算機連接好，然后在 Keil uv4中打開溫濕度傳感器DHT11數(shù)據(jù)采集的程序，如圖 ： 圖 數(shù)據(jù)采集 Keil 界面 接著打開超級終端，要做如圖 ，圖 所示的設(shè)置： 常州大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 27 頁 共 34 頁 圖 超級終端設(shè)置 圖 COM 口設(shè)置 接下來在超級終端中就會顯示溫濕度傳感器 DHT11 采集到的周圍環(huán)境的溫度和濕度，每隔 2秒就會刷新。 數(shù)據(jù)發(fā)送和接收模塊調(diào)試 設(shè)計在數(shù)據(jù)發(fā)送和接收 模塊階段的調(diào)試工具主要有 Keil uv4。將所有硬件都連接好，開啟 Keil uv4，打開數(shù)據(jù)發(fā)送程序，如圖 ： 常州大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 28 頁 共 34 頁 圖 數(shù)據(jù)發(fā)送 Keil 界面 再 在 Keil uv4 中打開數(shù)據(jù)接收程序，如果通信成功，計算機上就會顯示溫濕度傳感器采集到的周圍環(huán)境的溫度 和濕度。 設(shè)計中遇到的 問題 及 解決方法 （ 1）溫濕度調(diào)節(jié) 不清楚原理 通過查閱各種資料 以及 向老師同學(xué)求教 ，經(jīng)一系列測試仿真，并且請教 提出修改方案 ，最后成功測量出 溫 濕度 。 （ 2）無線傳輸模塊的選擇 無線模塊主要有 wifi 模塊和無線數(shù)傳模塊， wifi 模塊是點對面?zhèn)鬏?，無線數(shù)傳模塊是點對點傳輸，顯然，應(yīng)該選擇無線數(shù)傳模塊比較合適。無線數(shù)傳模塊有很多，我們選擇 nRF24L01。 常州大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 29 頁 共 34 頁 5 結(jié)論 本次設(shè)計是基于 AT91SAM7S64 平臺 與無 線數(shù)傳模塊 nRF24L01 結(jié)合設(shè)計而成的，系統(tǒng)由 數(shù)據(jù)采集 模塊， 數(shù)據(jù)發(fā)送 模塊， 數(shù)據(jù)接收 模塊等幾個模塊組成。設(shè)計 從而 基本實現(xiàn)了環(huán)境參數(shù)的測量，實現(xiàn)了環(huán)境參數(shù)的無線傳輸；信號測試范圍與精度要求基本較高，溫度測量范圍在 0－ 50攝氏度，濕度測量范圍在20~90%RH，無線傳輸距離 50100 米， 測試精確度達(dá)到 99%，基本達(dá)到設(shè)計的要求。 總體來說 ，本次設(shè)計還是比較成功的。 常州大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計（論文） 第 30 頁 共 34 頁 參考文獻(xiàn) [1] 王龍 . 基于 ARM微處理器的溫室溫濕度測控系統(tǒng)的研究 [D]. 武漢： 華中農(nóng)業(yè)大學(xué) ,20xx. [2] 王彬 .程雪 . 一 種基于 ARM的溫室數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計 [J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) ， 20xx， 39（ 12） ： 74667467. [3] 王曉寅 .劉錦高 . 基于 ARM的遠(yuǎn)程溫濕度監(jiān)控系統(tǒng) [J].單片機與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用， 20xx，（ 8）： 125127. [4] 樓智翔 .沈浩 .孫杰 . 基于 ARM的振動及溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計 [ J ].工業(yè)控制計算機， 20xx， 24（ 4）： 41 44. [5] 王勇 .毛帥 .高雅亭 . 基于 ARM的機房溫濕度智能控制系統(tǒng)設(shè)計 [J].重慶理工大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué) ),20xx,24(7):9699. [6] 劉振永 .郭鵬 .張瑋 .任世偉 ． 基于 ARM的溫濕度無線監(jiān)控系統(tǒng) [J].儀表技術(shù)與傳感器 ， 20xx,（ 12） :108110. [7] 高保泰 . 基于 ARM的溫室溫濕度智能控制系統(tǒng)設(shè)計 [D]. 銀川： 寧夏大學(xué) ,20xx. [8] 華嘉倫 .基于 ARM的低成本可視化的溫濕度自動控制系統(tǒng) —— 基于AT91SAM9261S的無線溫濕度檢測系統(tǒng) [D]. 無錫： 江南大學(xué) ,20xx. [9] 肖世漫 . 基于 ARM的溫濕度控制器的設(shè)計 [D].杭州：浙江大學(xué)， 20xx. [10] 劉東文，嵌入式溫濕度控制器的研究與設(shè)計 [D]. 貴 陽：貴州大學(xué)，20xx. [11] P． M． Ferrdira， E． A． Fada， A． E． Ruano． Neural work models in greenhouse air temperature prediction[J]． Neuroputing， 43(20xx)： 5175 第 31 頁 共 34 頁 致 謝 我能夠完成此設(shè)計，首先要感謝萬軍老師，萬老師掌握非常專業(yè)的知識，見多識廣，不厭其煩的教導(dǎo)我，多次為我指點迷津，將我引導(dǎo)至正確的科學(xué)之路，同時也教會我樹立正確的人生觀、價值觀、世界觀。在我即將踏入社會的時候 給了我很強的信心，我相信我會秉承老師的精神走好人生路。 同時我要感謝我的同學(xué)，在我有一些小問題不能解決的時候，毫不猶豫的伸出援助之手，知無不言，言無不盡，同窗之情，永世不忘。 最后，我還要感謝我的親朋好友，在我探索科學(xué)感到疲憊的時候，是他們鼓勵我要堅持不懈，勇往直前，他們是我的精神支柱。 最后的最后，向所有幫助過我完成畢業(yè)設(shè)計的好人們致敬！ 第 32 頁 共 34 頁 附 錄 AT91SAM7S64 原理圖 : 第 33 頁 共 34 頁 第 34 頁 共 34 頁