【正文】 //蜂鳴器//sbit fengmq = P3^2。//控制按鈕sbit KEY1 = P3^3。sbit LED3 = P2^2。//指示燈//sbit LED1 = P2^0。sbit AM = P1^3。sbit CSN = P3^1。sbit MOSI = P1^2。sbit PWR = P1^5。 //配置口定義//sbit TXEN = P1^7。上位機(jī)電路原理圖：附錄2 程序上位機(jī)程序：include include typedef unsigned char uchar。通過(guò)對(duì)無(wú)線(xiàn)知識(shí)的理解，我對(duì)程序的編寫(xiě)和PDF重點(diǎn)的把握有了更深的了解，正是完成了無(wú)線(xiàn)傳輸，才能讓我的畢業(yè)設(shè)計(jì)更早的完成，并且圓滿(mǎn)的完成。在我印象中最深的一次就是nRF905無(wú)線(xiàn)模塊的理解，要想弄懂就必須看懂nRF905的PDF文檔，但由于我的知識(shí)有限，并且對(duì)PDF文檔的中心沒(méi)有很好的把握，所以就更難理解了。我相信有了這次經(jīng)驗(yàn)，在以后的工作和學(xué)習(xí)中，我一定能完成的更出色。我相信這次的設(shè)計(jì)不但是我學(xué)習(xí)生涯中的一次寶貴經(jīng)驗(yàn)，更為我以后的學(xué)習(xí)和工作打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此次設(shè)計(jì)的多點(diǎn)糧倉(cāng)溫濕度的無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中涉及無(wú)線(xiàn)的知識(shí)，對(duì)于我來(lái)說(shuō)是一個(gè)完全的陌生的領(lǐng)域，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，我體驗(yàn)到了一個(gè)知識(shí)從無(wú)到有，從陌生到熟悉的感覺(jué)，為我以后學(xué)習(xí)其他的知識(shí)打下了基礎(chǔ)，重要的是給了我一次特殊的情感體驗(yàn)。而且制作過(guò)程中需要足夠的自覺(jué)性和責(zé)任感，遇到問(wèn)題，絕不能馬虎了事，要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，正確的分析方法。通過(guò)設(shè)計(jì)對(duì)自身的技能水平和理論基礎(chǔ)有一個(gè)全面的，客觀的評(píng)價(jià)。設(shè)計(jì)中不僅要求我具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)，還需要很強(qiáng)的動(dòng)手能力，善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，分析問(wèn)題，解決問(wèn)題的思維能力。第6章 總結(jié)為期兩個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)終于結(jié)束了，在這兩個(gè)多月中我完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)課題。下位機(jī)測(cè)得的結(jié)果，能夠顯示出來(lái)，也能夠無(wú)線(xiàn)傳輸給上位機(jī)；上位機(jī)能夠接收下位機(jī)發(fā)送的數(shù)據(jù)，并顯示溫濕度信息值和表示監(jiān)測(cè)點(diǎn)，與下位機(jī)測(cè)得的數(shù)據(jù)完全吻合，所以nRF905模塊也是完全符合要求的。從計(jì)算的結(jié)果可以看出，濕度和溫度的精度要求都在177。%，2號(hào)下位機(jī)的測(cè)濕誤差為177。%，2號(hào)下位機(jī)的測(cè)溫誤差為177。 測(cè)試結(jié)果分析為了確定測(cè)量結(jié)果的正確性，我將其測(cè)量結(jié)果與溫濕度測(cè)量?jī)x的結(jié)果進(jìn)行比較，具體情況如表51所示。這樣上位機(jī)與下位機(jī)之間的通訊就流暢了，上位機(jī)和下位機(jī)都能同時(shí)顯示。如果是8位顯示，程序就會(huì)這樣設(shè)計(jì)。所以，必須在按鍵沒(méi)有按下的情況下下位機(jī)才能接受上位機(jī)的命令。下位機(jī)一開(kāi)始檢測(cè)DR信號(hào)，如果不是高電平，上位機(jī)就沒(méi)有發(fā)送命令，再判斷KEY1和KEY2鍵，如果其中有一個(gè)鍵按下，則測(cè)量溫度或濕度并顯示，直到按鍵松開(kāi)，重新檢測(cè)DR信號(hào)。軟硬件的不足之處首先硬件制作方面，一開(kāi)始沒(méi)有考慮到溫濕度信息值同時(shí)顯示，只采用了四位顯示，所以溫濕度必須分開(kāi)顯示，要想改成8位顯示，電路板上并沒(méi)有足夠的空間，所以采取從軟件上補(bǔ)救，以C代表溫度，以RH代表濕度，分時(shí)顯示。 軟硬件功能分析軟硬件的功能實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)下位機(jī)能夠完成實(shí)時(shí)溫濕度測(cè)量，能夠接收上位機(jī)的命令和發(fā)送溫濕度信息值給上位機(jī)；上位機(jī)也能及時(shí)接收下位機(jī)傳送的信息值，并驅(qū)動(dòng)報(bào)警模塊和顯示電路。第三，在上位機(jī)中接入報(bào)警電路，當(dāng)上位機(jī)收到下位機(jī)傳送過(guò)來(lái)的信息值時(shí)，將此與限定值比較，根據(jù)情況發(fā)出警報(bào)。第一，將測(cè)濕度的電路也加進(jìn)下位機(jī)，首先加載測(cè)濕程序，觀察測(cè)濕功能是否能實(shí)現(xiàn)以及測(cè)濕的精度。第二，將三個(gè)單片機(jī)之間的通訊打通以后，下位機(jī)加入測(cè)溫程序，當(dāng)上位機(jī)將命令發(fā)送給下位機(jī)后，下位機(jī)將當(dāng)前的測(cè)溫結(jié)果發(fā)送給上位機(jī)。若按下KEY1鍵就將信息發(fā)送給1號(hào)下位機(jī)，1號(hào)下位機(jī)接收到信息后再將信息返回給上位機(jī)；若按下KEY2鍵就將信息發(fā)送給2號(hào)下位機(jī)，2號(hào)下位機(jī)接收到信息后再將信息返回給上位機(jī)。第五步的制作和調(diào)試第五步要分成兩個(gè)小步驟進(jìn)行。根據(jù)DS18B20的工作時(shí)序編寫(xiě)它的測(cè)溫程序，并加載進(jìn)單片機(jī)，判斷測(cè)溫工作是否能進(jìn)行，并且測(cè)量是否正確。第三步的制作和調(diào)試第三步要完成的功能是能夠測(cè)量溫度。第二步的制作和調(diào)試第二步是要焊接單片機(jī)最小系統(tǒng)和顯示電路，做完了以后，首先不上電，用萬(wàn)用表檢查是否有短接、斷接和搭錯(cuò)線(xiàn)路等問(wèn)題，然后上電檢測(cè)。第一步的制作和調(diào)試第一步制作電源模塊，根據(jù)之前設(shè)計(jì)的電路圖，焊接兩個(gè)這樣的模塊，因?yàn)樵撓到y(tǒng)需要兩種電壓。 硬件電路的制作和調(diào)試本系統(tǒng)焊接和調(diào)試是按如下步驟進(jìn)行的：第一步，制作電源模塊；第二步，制作三個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)和顯示電路；第三步，將其中兩個(gè)單片機(jī)作為下位機(jī)，接上溫度測(cè)量電路；第四步，連上無(wú)線(xiàn)模塊nRF905,先讓兩個(gè)單片機(jī)之間能夠單向傳輸，再雙向傳輸；第五步，接上按鍵選擇模塊，能夠讓上位機(jī)選擇某一個(gè)下位機(jī)將溫度信息傳輸過(guò)來(lái)并顯示；第六步，接上DHT11測(cè)濕度電路和報(bào)警電路，使功能完善。圖410 DHT11測(cè)濕度流程圖濕度測(cè)量的過(guò)程具體如下：第一步：主機(jī)把總線(xiàn)拉低18ms，等待DHT11響應(yīng)；第二步：主機(jī)發(fā)送開(kāi)始信號(hào)結(jié)束后,延時(shí)等待2040us，等待DHT11響應(yīng)；第三步：DHT11接收到主機(jī)的開(kāi)始信號(hào)后,發(fā)送80us低電平響應(yīng)信號(hào)；第四步：DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)結(jié)束后后,再把總線(xiàn)拉高80us,準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)；第五步：讀取數(shù)據(jù)；第六步：進(jìn)行數(shù)據(jù)校驗(yàn)，如果正確，就將其拆成四位顯示，如果不正確，則丟棄數(shù)據(jù)，重新測(cè)量。圖48 DHT11通訊的詳細(xì)過(guò)程每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電平時(shí)隙開(kāi)始，高電平的長(zhǎng)短定了數(shù)據(jù)位是0還是1，具體格式如圖49所示。總線(xiàn)為低電平，說(shuō)明DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)后，再把總線(xiàn)拉高80us，準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)。DHT11接收到主機(jī)的開(kāi)始信號(hào)后，等待主機(jī)開(kāi)始信號(hào)結(jié)束，然后發(fā)送80us低電平響應(yīng)信號(hào)。通訊過(guò)程如圖47所示。DHT11的工作時(shí)序用戶(hù)MCU發(fā)送一次開(kāi)始信號(hào)后，DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式，等待主機(jī)開(kāi)始信號(hào)結(jié)束后，DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號(hào)采集，用戶(hù)可選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù)。數(shù)據(jù)格式：8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗(yàn)和。圖46 DS18B20測(cè)溫流程圖溫度測(cè)量的具體過(guò)程如下：第一步：根據(jù)DS18B20的初始化時(shí)序，對(duì)DS18B20進(jìn)行初始化；第二步：根據(jù)DS18B20的寫(xiě)時(shí)序，發(fā)送溫度轉(zhuǎn)化命令，根據(jù)DS18B20的讀時(shí)序，讀取兩個(gè)字節(jié)的溫度信息值；第三步：判斷溫度的正負(fù)，并轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)；第四步：判斷溫度值的大小，確定小數(shù)點(diǎn)的位置，并拆分成四位顯示。寄生供電時(shí)DS1820發(fā)送“ 0 ”，外接電源供電 DS1820發(fā)送“ 1 ”。 重調(diào) EEPROM0B8H將EEPROM中內(nèi)容恢復(fù)到RAM中的第3 、4字節(jié)。 讀暫存器0BEH讀內(nèi)部RAM中9字節(jié)的內(nèi)容 寫(xiě)暫存器4EH發(fā)出向內(nèi)部RAM的4字節(jié)寫(xiě)上、下限溫度數(shù)據(jù)命令，緊跟該命令之后，是傳送兩字節(jié)的數(shù)據(jù)。 表6 RAM指令指 令約定代碼功 能溫度變換44H啟動(dòng)DS1820進(jìn)行溫度轉(zhuǎn)換，12位轉(zhuǎn)換時(shí)最長(zhǎng)為750ms（）。適用于單片工作。為操作各器件作好準(zhǔn)備。表45 ROM指令指 令約定代碼功 能讀ROM33H讀DS1820溫度傳感器ROM中的編碼（即64位地址） 符合 ROM55H發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪(fǎng)問(wèn)單總線(xiàn)上與該編碼相對(duì)應(yīng)的 DS1820 使之作出響應(yīng)，為下一步對(duì)該 DS1820 的讀寫(xiě)作準(zhǔn)備。溫度傳感器DS18B20的指令介紹DS18B20的指令分為ROM指令和RAM指令。(3)、讀時(shí)序，從18B20讀數(shù)據(jù)(1)、初始化；1). 先將數(shù)據(jù)線(xiàn)置高電平1；2). 延時(shí)2ms；3). 數(shù)據(jù)線(xiàn)拉到低電平0；4). 延時(shí)750us（從480us到960us）；5). 數(shù)據(jù)線(xiàn)拉到高電平1；6). 延時(shí)等待，如果初始化成功在15到60us時(shí)間之內(nèi)產(chǎn)生一個(gè)由DS18B20返回的低電平0，據(jù)該狀態(tài)可以來(lái)確定它的存在，但是不能無(wú)限的進(jìn)行等待，不然會(huì)使程序進(jìn)入死循環(huán)，所以要進(jìn)行超時(shí)判斷；7). 若CPU讀到了數(shù)據(jù)線(xiàn)上的低電平0后，還要做延時(shí)，其延時(shí)的時(shí)間從發(fā)出的高電平算起（第五步的時(shí)間算起）最少要480us；8). 將數(shù)據(jù)線(xiàn)再次拉高到高電平1后結(jié)束。其時(shí)序如圖45所示。假如DR=0，表示沒(méi)接收到主機(jī)命令，先測(cè)一次溫度，再測(cè)一次濕度，然后循環(huán)判斷KEY1=0是否成立，如果成立就測(cè)量溫度，再顯示溫度值，直到KEY1=1，如果KEY1=1，就循環(huán)判斷KEY2=0是否成立，如果成立就測(cè)量濕度，再顯示濕度值，直到KEY2=1，如果兩個(gè)鍵都沒(méi)有按下，就返回到第三步開(kāi)始的地方。圖44 下位機(jī)的程序設(shè)計(jì)流程圖本系統(tǒng)中有兩個(gè)下位機(jī)，兩個(gè)下位機(jī)是為了能夠測(cè)量?jī)蓚€(gè)糧倉(cāng)的溫濕度，程序的不同之處就在于nRF905配置信息中的接收地址設(shè)置的不一樣，其余部分的設(shè)計(jì)是大同小異的。下位機(jī)的軟件設(shè)計(jì)主要包括三個(gè)部分：軟件總設(shè)計(jì)流程、溫度測(cè)量的軟件設(shè)計(jì)和流、濕度測(cè)量的軟件設(shè)計(jì)和流程。 下位機(jī)的設(shè)計(jì) 下位機(jī)的設(shè)計(jì)思路下位機(jī)一開(kāi)始處于接收模式，如果沒(méi)接收到上位機(jī)的命令，就測(cè)量溫度和濕度，并且判斷是否有鍵按下，如果KEY1鍵按下，就測(cè)量溫度并顯示，如果KEY2鍵按下，就測(cè)量濕度并顯示，如果沒(méi)有鍵按下，則先測(cè)溫度再測(cè)濕度，但不顯示。本系統(tǒng)2號(hào)下位機(jī)的配置信息為：0X4C、0X0C、0X40X00X00XE0XE0XE0XE0X58。 000 4MHZ 001 8MHZ 010 12MHZ 011 16MHZ 100 20MHZ （默認(rèn)） [6] CRC_EN ： CRC 校驗(yàn)允許 0 部允許 1 允許 （默認(rèn)） [7] CRC_MODE ： CRC 模式 0 8 位 CRC 校驗(yàn)位 1 16 位 CRC 校驗(yàn)位 （默認(rèn)）本系統(tǒng)上位機(jī)的配置信息為：0X4C、0X0C、0X40X00X00XE0XE0XE0XE0X58。 0 正常模式 （默認(rèn)） 1 低功耗模式 [5] AUTO_RETRAN： 自動(dòng)重發(fā) TX 寄存器中的數(shù)據(jù)包，如果 TRX_CE 和 TX_EN 被設(shè)置 為高。表44 十個(gè)字節(jié)的配置信息分析表字節(jié)號(hào)內(nèi)容位[7 0] MSB=BIT[7]初始化值0Bit[7 0]0110_11001Bit[7:6]沒(méi)用AUTO_RETRAN RX_RED_PWR PA_PWR[1:0] HFREQ_PLL CH_NO[8]0000_00002Bit[7] 沒(méi)用TX_AFW[2:0] Bit[3] 沒(méi)用 RX_AFW[2:0]0100_01003Bit[7:6]沒(méi)用RX_PWR[5:0]0010_00004Bit[7:6]沒(méi)用TX_PWR[5:00010_00005RX 地址0 字節(jié)E76RX 地址1 字節(jié)E77RX 地址2 字節(jié)E78RX 地址3 字節(jié)E79CRC_ 模式 CRC 校驗(yàn)允許X OF[2:0] UP_CLK_EN1110_0111具體每個(gè)字節(jié)的含義作如下的解釋?zhuān)鹤止?jié) 0： [7:0] CH_NO[7:0]， 連同字節(jié) 1 的 CH_NO[8]和 HFREQ_PLL 控制 905 的載波頻段。(4)、配置寄存器說(shuō)明nRF905配置寄存器的具體說(shuō)明如表43所示。表42 SPI指令設(shè)置表SPI 串行接口指令設(shè)置指令名稱(chēng)指令格式操作W_CONFIG (WC)0000AAAA寫(xiě)配置寄存器AAAA 指出寫(xiě)操作的開(kāi)始字節(jié)字節(jié)數(shù)量取決于AAAA 指出的開(kāi)始地址R_CONFIG (RC)0001AAAA讀配置寄存器AAAA 指出讀操作的開(kāi)始字節(jié)字節(jié)數(shù)量取決于AAAA 指出的開(kāi)始地址W_TX_PAYLOAD(WTP)00100000寫(xiě)TX 有效數(shù)據(jù)132 字節(jié)寫(xiě)操作全部從字節(jié)0 開(kāi)始R_TX_PAYLOAD(RTP)00100001讀TX 有效數(shù)據(jù)132 字節(jié)讀操作全部從字節(jié)0 開(kāi)始W_TX_ADDRESS (WTA)00100010寫(xiě)TX 地址14 字節(jié)寫(xiě)操作全部從字節(jié)0 開(kāi)始R_TX_ADDRESS(RTA)00100011讀TX 地址14 字節(jié)讀操作全部從字節(jié)0 開(kāi)始R_RX_PAYLOAD(RRP)00100100讀RX 有效數(shù)據(jù)132 字節(jié)讀操作全部從字節(jié)0 開(kāi)始CHANNEL_CONFIG (CC)1000pphccccccccc快速設(shè)置配置寄存器中CH_NO HFREQ_PLL 和PA_PWR 的專(zhuān)用命令CH_NO=ccccccccc HFREQ_PLL=h PA_PWR=pp(3)、SPI時(shí)序SPI時(shí)序包括讀時(shí)序和寫(xiě)時(shí)序，如圖42和圖43所示。任何一條新指令均由CSN的由高到低的轉(zhuǎn)換開(kāi)始。狀態(tài)寄存器包含數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好引腳狀態(tài)信息和地址匹配引腳狀態(tài)信息；射頻配置寄存器包含收發(fā)器配置信息，如頻率和輸出功能等；發(fā)送地址