【正文】 it contains Jennic Cygwin and JN5139 Flash Programmer. The whole design includes software of coordinator and endpoint.. Coordinator Running ProcessCoordinator is the manager of the whole ZigBee wireless network. After power on, system initializing is the first step, it contains the initialization of the ZigBee protocol and hardware。 words:同時也感謝學院為我提供良好的做畢業(yè)設(shè)計的環(huán)境。她嚴肅的科學態(tài)度，嚴謹?shù)闹螌W精神，精益求精的工作作風，深深地感染和激勵著我。（3）設(shè)計溫室大棚環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)要結(jié)合實際情況綜合考慮，由于溫室大棚空間較大，只從一個點進行檢測不能準確檢測，所以要進行多點檢測。在接收端采用液晶顯示屏來顯示當前狀態(tài)下的溫度和濕度信息，采用單片機STC89C51作為主控芯片，利用其豐富的引腳資源，外接液晶顯示器LCD1602，采用C語言編寫程序代碼，使用KEIL軟件進行了編譯，并在硬件上驗證其所有的功能，證明硬件也可以實現(xiàn)實時采集溫濕度信息，無線傳輸，報警等功能。（4）。（2）無線接收。整個環(huán)節(jié)較復雜的是電機驅(qū)動部分，在制作時對電機的驅(qū)動過程及程序編寫查閱了大量相關(guān)資料，對電機驅(qū)動的角度進行了反復的調(diào)節(jié)實驗，最終實現(xiàn)了預期結(jié)果。 系統(tǒng)硬件電路調(diào)試在硬件搭建的過程中，首先是按具體的各個模塊進行的搭建，然后將各個功能模塊結(jié)合起來，從而達到設(shè)計的目的。程序的下載使用臺灣晶宏公司的STC0ISP軟件進行串口下載，STCISP是一款單片機下載編程燒錄軟件，是針對STC系列單片機而設(shè)計的，可下載STC89系列、12C系列和15F等系列的STC單片機，使用簡便，現(xiàn)已被廣泛使用。除此之外，編譯和連接還將產(chǎn)生一些其他相關(guān)的文件，包括可重定位列表文件（.lst）、可重定位目標文件（.obj）、絕對地址列表文件（.m52）、絕對地址目標文件（無后綴名）、連接輸入文件(.inp)等,這些都可以被用于Keil C52的仿真與調(diào)試，到了這一步后即可開始進行調(diào)試。以上的操作也可以通過工具欄按鈕直接進行，從左到右分別是：編譯、編譯連接、全部重建、停止編譯、下載到Flash Memory和對工程進行設(shè)置。這個對話框共有10個頁面，包括目標頁、驅(qū)動頁、列表頁、輸出頁、C51頁、A51頁、BL51Misc頁、BL51Locate頁、調(diào)試頁和效用頁，大部分設(shè)置項選取默認值就可以。注意，在文件加入項目后，該對話框并不會消失，等待繼續(xù)加入其他文件。取名字時須加上相應的擴展名，本次設(shè)計采用C語言編寫的程序，故以“.c”為擴展名，這里將其命名為“”,如果用匯編語言編寫程序，則以“.asm”為該擴展名。、適合大多數(shù)STC89C51派生系列的啟動文件代碼。然后單擊“保存”按鈕。KEIL C51編譯器遵照ANSIC語言標準支持C語言的所有標準特性，另外還添加了幾個可以直接支持80C51結(jié)構(gòu)的特性。L51鏈接器使用由編譯器匯編器和從庫中提取出來的目標模塊生成的目標模塊創(chuàng)建一個絕對地址目標模塊，絕對地址目標文件或模塊包括不可重定位的代碼和數(shù)據(jù)所有的代碼和數(shù)據(jù)都被固定在具體的存儲器單元中。反之，如果當前溫濕度高于用戶設(shè)定的上限溫濕度值，則說明當前溫濕度過高，系統(tǒng)也會自動啟動警報燈，直至溫濕度值降到適當范圍時警報燈熄滅。（2）系統(tǒng)溫濕度值超出給定的范圍時，紅色LED亮。第一行顯示：Temperature: ℃，第二行顯示：Humidity:%RH。 無線發(fā)射軟件流程圖 (2)無線接收模塊部分接收數(shù)據(jù)時，首先將nRF24L01配置為接收模式。 溫濕度傳感器程序流程圖 無線模塊（1）無線發(fā)射模塊部分首先進行初始化操作，初始化包括設(shè)置單片機I/O和SPI相關(guān)寄存器兩部分其可以和nRF24L01通信。數(shù)字式溫濕度傳感器DHT11直接把檢測到的模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字量送給單片機，在經(jīng)過單片機的處理，把溫濕度值顯示在1602液晶上。 報警模塊電路圖 系統(tǒng)設(shè)計原理圖根據(jù)上述各部分設(shè)計，系統(tǒng)電路的數(shù)據(jù)發(fā)射端、接收端原理圖見附錄E。 讀操作時序 寫操作時序。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此，他不能顯示圖形（用自定義CGRAM，顯示效果也不好）1602LCD是指顯示的內(nèi)容為16x2,即可以顯示兩行，每行16個字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）目前市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫的控制程序可以很方便地應用于市面上大部分的字符型液晶。 配置寄存器地址（H）寄存器名稱功能00CONFIG設(shè)置24L01工作模式01EN_AA與SPI相關(guān)的指令共有8個，使用時這些控制指令由nRF24L01的MOSI輸入。若此時自動應答開啟，接收方則同時進入發(fā)射狀態(tài)回傳應答信號。最后發(fā)射成功時,若CE為低則nRF24L01進入空閑模式1；若發(fā)送堆棧中有數(shù)據(jù)且CE為高，則進入下一次發(fā)射。（4）工作原理 電路原理圖發(fā)射數(shù)據(jù)時，首先將nRF24L01配置為發(fā)射模式：接著把接收節(jié)點地址TX_ADDR和有效數(shù)據(jù)TX_PLD按照時序由SPI口寫入nRF24L01緩存區(qū)，TX_PLD必須在CSN為低時連續(xù)寫入，而TX_ADDR在發(fā)射時寫入一次即可，然后CE置為高電平并保持至少10μs，延遲130μs后發(fā)射數(shù)據(jù)。 工作模式模式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TXnRF24L01功耗低，在以6dBm的功率發(fā)射時，工作電流也只有9 mA；接收時， mA，多種低功率工作模式（掉電模式和空閑模式）使節(jié)能設(shè)計更方便[15]。= 發(fā)送信號（d）由DHT11的DATA引腳輸出40位數(shù)據(jù)，微處理器根據(jù)I/O電平的變化接收40位數(shù)據(jù)，位數(shù)據(jù)“0”的格式為：50us的低電平和2628us的高電平；位數(shù)據(jù)“1”的格式為：50us的低電平加70us的高電平。（6）數(shù)據(jù)時序圖用戶MCU發(fā)送一次開始信號后,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機開始信號結(jié)束后,DHT11發(fā)送響應信號,送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號采集,DHT11接收到開始信號觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒有接收到主機發(fā)送開始信號,。（4）單總線傳送數(shù)據(jù)位定義DATA用于微處理器與DHT11之間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)格式，一次傳送40位數(shù)據(jù)，高位先出。串行接口（單線雙向）（3）單總線說明DHT11器件采用簡化的單總線通信。完全互換 （1）引腳說明：建議接線長度短于20米時，用5K上拉電阻，大于20米時根據(jù)實際情況使用合適的上拉電阻。無需外加器件DHT11的簡介校準系數(shù)以程序的形式存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測型號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。 單片機最小系統(tǒng) 溫濕度傳感模塊設(shè)計DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器，它應用專用的數(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期穩(wěn)定性。外部晶振以及電容C1和C2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。當采用外接晶體振蕩器時，此引腳應接地。（4）時鐘電路時鐘引腳為XTALXTAL2，時鐘引腳外接晶體與片內(nèi)的反向放大器構(gòu)成了一個振蕩器，它提供單片機的時鐘控制信號，時鐘引腳也可外接晶體振蕩器。 復位電路在單片機系統(tǒng)中，系統(tǒng)上電啟動的時候復位一次，當按鍵按下的時候系統(tǒng)再次復位，如果釋放后再按下，系統(tǒng)還會復位。定時器0和定時器1標志位TF0 和TF1在計數(shù)溢出的那個周期的S5P2被置位。它們?yōu)锳T89系列新產(chǎn)品預留。每個中斷源都可以通過置位或清除特殊寄存器IE 中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無效。在一個機器周期內(nèi), CPU可以完成一個獨立的操作。直接尋址方式訪問特殊功能寄存器（SFR）[3]。數(shù)據(jù)存儲器：STC89C51 有256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器。8051時鐘程序存儲器數(shù)據(jù)存儲器定時計數(shù)器并行I/O口串行通信口中斷系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線地址總線控制總線 STC89C51內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖CPU：由運算和控制邏輯組成，同時還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器；RAM：用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)；ROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格；（1）單片機的寄存器：MCS51器件有單獨的程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器。（a）電源及時鐘引腳（4個） VCC:電源接入引腳； GND:接地引腳； XTAL1:晶體振蕩器接入的一個引腳（采用外部振蕩器時，此引腳接地）； XTAL2:晶體振蕩器接入的另一個引腳（采用外部振蕩器時，此引腳作為外部振蕩信號的輸入端）。STC89C51具有以下標準功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數(shù)據(jù)指針，三個16 位定時器/計數(shù)器，一個6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時鐘電路。 根據(jù)設(shè)計方案，總體功能和性價比及其運行速度等因素的考慮，下面進行系統(tǒng)硬件各模塊電路的設(shè)計。幾乎可以連接到各種單片機芯片，并完成無線數(shù)據(jù)傳送工作。綜合考慮我們選擇STC89C51作為本系統(tǒng)的MCU。另外STC89C51的應用已經(jīng)十分廣泛，相關(guān)技術(shù)的使用都很熟練，開發(fā)難度很小。 主要元器件選型 單片機選型方案一：采用STC89C51實現(xiàn)。 系統(tǒng)設(shè)計框圖 方案選擇方案二可以利用單片機內(nèi)部的控制只讀存儲器和隨機存儲器及其豐富的引腳資源，外接鍵盤輸入，液晶顯示器等實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸處理和顯示功能，通過與無線芯片傳輸數(shù)據(jù)及指令來完成數(shù)據(jù)的無線傳輸，因此可以采用基于SPI總線的射頻收發(fā)芯片。但是如果結(jié)合本設(shè)計的特點，EDA在功能擴展上會受到約束，而且EDA占用的資源也會比較多。2℃ 方案論證要實現(xiàn)溫濕度的采集和傳輸有多種方案，下面介紹以下兩種方案。（2）控制處理：當溫濕度越限時報警，并根據(jù)報警信號提示采取一定手段控制。該系統(tǒng)設(shè)計具有成本地，傳輸快，軟件設(shè)計簡單，功耗低，可靠性高等優(yōu)點?，F(xiàn)在溫度測量是可以通過溫度傳感器來測量的，溫度測量的過程簡單來說就是通過傳感器把溫度值轉(zhuǎn)換為電信號或者其他信號，經(jīng)過相關(guān)處理，從而轉(zhuǎn)換成溫度顯示出來。在溫室大棚當中采用此系統(tǒng)對植物的生活環(huán)境進行了時刻的監(jiān)控，以便能對植物提供更加適宜的環(huán)境。在智能測試器件、工業(yè)生產(chǎn)操控、機械統(tǒng)一控制等方面，STC89C51單片機是很好的控制芯片，在很多溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的實際應用也比較常見。現(xiàn)如今，國內(nèi)外的溫濕度檢測器件種類五花八門，而且擁有比較廣泛的應用，再加上現(xiàn)代科技不斷發(fā)展的單片機和大規(guī)模集成電路技術(shù)，隨之產(chǎn)生了可行性比較高、穩(wěn)定性比較高的單片環(huán)境參數(shù)采集體系。把溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)用在溫室大棚中，是將單片機的相關(guān)應用具體化和實際化了，體現(xiàn)了單片機的一種實際意義，這種應用隨著溫室大棚的發(fā)展將會十分廣泛，它代表了一種智能監(jiān)控的方法。 無線傳輸模塊；溫濕度傳感器；LCD液晶顯示屏 Design of environmental monitoring system for greenhouseHan Yunpeng (Grade 2011,Class4,Major of Communication Engineering,Shaanxi University of Technology,Hanzhong 723001,Shanxi)Tutor:Xue Zhuanhua[Abstract] In the agricultural production, the application of the greenhouse is more and more wide, and it has created higher economic benefit. In the greenhouse, the key is the temperature and humidity control adjustment. This paper designs a kind of environmental monitoring system based on single chip microputer. The system is mainly posed of singlechip microputer AT89S51, temperature and humidity sensor DHT11, wireless munication module NRF24L01, LCD1602 and so on. The temperature and humidity of the DHT11 were collected and transmitted to the receiving module by the NRF24L01 wireless transmission module. At the receiv