【正文】 CHSCHSCHS0 ：為模擬輸入通道選擇，如表 所示。ADC_START：AD 轉換啟動控制位，設置為“1”時，AD 開始轉換。相應位設置為“1”時，對應的 口作為 AD 轉換使用，內(nèi)部上拉電阻自動斷開。程序框圖如下圖 所示：開始初始化A/D 轉換子程序結束圖 酒精濃度、空氣質(zhì)量采集流程圖 AD 采集程序設計STC12C5A08S2 的 STC 單片機內(nèi)部自帶有 8 路 10 位的 AD 轉換器，分布在 P1 口的 8 位上，當時在 40MHz 以下時，每 17 個機器周期可完成一次 AD 轉換。 用戶 MCU 發(fā)送一次開始信號后，DHT11 從低功耗模式轉換到高速模式，等待主機開始信號結束后，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,用，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，DHT11 桂林電子科技大學畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 21 頁 共 31 頁速模式。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)+8bit 溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 校驗和。只有在前一個數(shù)據(jù)包被發(fā)送完畢，nRF905 才能接受下一個發(fā)送數(shù)據(jù)包。如果 AUTORETRAN 被設置為高電平，那么，nRF905 將連續(xù)地發(fā)送數(shù)據(jù)包，直到 TRXCE 被設置為低電平為止；而當 TRXCE 被設置為低電平時，nRF905 則結束數(shù)據(jù)傳輸，并將自己設置為 standby 模式。可用 MCU設置 TRXCE，并使 TXEN 為高電平來激活 nRF905 的 ShockBurst 傳輸。當 MCU 有遙控數(shù)據(jù)節(jié)點時，接收點的地址(TXaddress)和有效數(shù)據(jù)(Txpayload) 將通過 SPI 接口傳送給 nRF905。在ShockBurstTM 發(fā)送模式，nRF905 自動產(chǎn)生字頭和 CRC 校驗碼，當發(fā)送過程完成后，數(shù)據(jù)準備好引腳通知微處理器數(shù)據(jù)發(fā)射完畢。 // 關閉 LCD } NRF905 發(fā)送程序設計由于 nRF905 工作在 ShockBurstTM 模式，因此使用低速的微控制器也能得到很高的射頻數(shù)據(jù)發(fā)射速率。 // 清屏 LCD_write_byte(0x0c, 0)。 // 1:48 LCD_write_byte(0x20, 0)。 // 設置液晶偏置電壓 LCD_write_byte(0x06, 0)。 LCD_write_byte(0x21, 0)。 LCD_CE = 1。 LCD_CE = 0。 // 產(chǎn)生一個讓 LCD 復位的低電平脈沖 delay_1us()。當 VDD 變?yōu)楦唠娖?，達到 VDDmin(或更高)之后，最多 100ms，RST 輸入低電平( 電平幅度) 。4) Nokia5110 工作電壓 ，正常顯示時工作電流 200uA 以下，具有掉電模式，適合電池供電的便攜式移動設備。2) 接口簡單，僅四根 I/O 線即可驅動，LCD1602 需 11 根 I/O 線，LCD12864 需 12根。其中包括 nRF905 模塊和 LCD12864 液晶顯示器的初始化。溫度過高則報警電路工作。其中包括 DHT11 溫濕度、MQ3 酒精濃度、MQ135 空氣質(zhì)量和 nRF905 模塊的初始化配置。由一個三極管和喇叭組成。LCD12864 顯示模塊數(shù)據(jù)端接單片機口，的 。串口通信模塊由 DB9 和 RS232 的外圍電路組成。+5V 電源由 LM7805 提供給單片機和其他模塊。具體電路如下圖 所示P101 P112 P123P134 P145 P156P167 P178P00 39P01 38P02 37P03 36P04 35P05 34P06 33P07 32P20 21P21 22P22 23P23 24P24 25P25 26P26 27P27 28RXD10 TXD11 INT012INT113 T014 T115WR16 RD17ALE/P30 PXEN29 EA/VP3130193218RESET9VCC40 GND20U189C51VCCVCCC315pFC415pFC510uF1 23 4U31117+C110uF +C222uFVCC最 小 系 統(tǒng) 模 塊R31kD0LEDVCC1 23 45 67 89 1011 1213 14JP1nrf_90511 22 33U278L0512DC1+9 +9電 源 模 塊TxENTxENTRX_CE PWRPWRTRX_CEMISOMISOMOSIMOSISCLKSCLKCSNCSNDC_9V12J1RxRxTxTxSW1DLDIODE12345678LCD_5110 CECEDCDCDin DinClk Clk12 JPP1234JCVCCD0A0D0A0RST RST圖 發(fā)送端電路總設計圖 接收端原理圖接收端由單片機主控電路、開關電源+9V～+12V 接入、串口通信電路、無線模塊桂林電子科技大學畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 17 頁 共 31 頁供電電路、LCD12864 液晶顯示接口和報警電路組成。溫度采集模塊：溫度采集由 DHT11 I/O 端接入單片機 口。顯示模塊： P1 口控制。該電路把先前轉換得到的＋5V 電源經(jīng)過低壓差電壓調(diào)節(jié)器 LM1117 轉換為＋ 電源。由于無線發(fā)射模塊的正常工作電壓為 左右，LM1117 元件的輸出電壓為 。輸出端需要一個至少 10uF 的鉭電容來改善瞬態(tài)響應和穩(wěn)定性。1%以內(nèi)。 LM1117 提供電流限制和熱保護。LM1117 有可調(diào)電壓的版本，通過 2 個外部電阻可實現(xiàn) ～ 輸出電壓范圍。其壓差在 輸出，負載電流為 800mA時為 。該電路是把接入的開關電源+9V～+12V 送至三端穩(wěn)壓集成電路 lm7805 穩(wěn)壓，即為＋5V 輸出。在本系統(tǒng)中，單片機工作電壓為 ，7805 輸出電壓設定為 5V 輸出。最大的輸出電壓可達 36V，輸出電壓在 以上。具體電路如圖 所示：162738495J2DB9C1+ 1VDD2 C1 3C2+ 4C2 5VEE6T2OUT7R2IN8 R1IN13T1OUT14 GND15VCC16T1IN 11T2IN 10R1OUT 12R2OUT 9MAX232R1MAX232GNDC3474C4474C1474C2474GNDVCCRxTx圖 串口電路設計桂林電子科技大學畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 15 頁 共 31 頁 電源電路設計 系統(tǒng)主電源轉換模塊 7805 電源轉換模塊 7805 為 3 端正穩(wěn)壓元件，TO220 封裝，能提供多種固定的輸出電壓，應用范圍廣，內(nèi)含過流、過熱和過載保護電路。MAX232 泵電源引腳必須接 電容，如圖中的 CCCC4。另外 MAX232 芯片的傳輸速率最高可以達 235 kb／s。MAX232 是專門為電腦的 RS232 標準串口設計的接口芯片，功能比較強大。由于單片機輸出的 TTL 電平與 PC 機的RS232 串口電平的電氣特性不匹配。桂林電子科技大學畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 14 頁 共 31 頁11 22been2VCCRL2RS2P30 C1B2 E3Q2 J3LED圖 報警電路原理 接收端與 PC 機通信本系統(tǒng)采用 MAX232 來完成 TTL EIA（美國電子工業(yè)聯(lián)合會）雙向電平轉換。1234567891011121314151617181920LCD212864VCCVCC11 2 2W3RW2VCCVCCSIDCLK圖 LCD12864 液晶顯示模塊 發(fā)送端 LCD5110 顯示模塊本設計在發(fā)送端部分采用 LCD5110 液晶顯示接口，如圖 所示：12345678LCD_5110 CEDCDinClk12 JPPRST圖 LCD5110 液晶顯示接口 報警電路當外界溫室度、酒精濃度、空氣質(zhì)量超過預設溫度上下限時，為更加有效的引起用戶的注意，及時關注溫度的變化，本系統(tǒng)設計了聲報警電路。由該模塊構成的液晶顯示方案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結構或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊；基本特性：（1）低電源電壓 VDD：++（2）顯示分辨率：12864 點（3）內(nèi)置漢字字庫，提供 8192 個 1616 點陣漢字(簡繁體可選) （4）內(nèi)置 128 個 168 點陣字符，2MHZ 時鐘頻率（5）顯示方式：STN、半透、正顯，驅動方式： 1/32DUTY，（6）視角方向：6 點，背光方式：側部高亮白色 LED，功耗僅為普通 LED 的1/5—1/10桂林電子科技大學畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 13 頁 共 31 頁（7）通訊方式：串行、并口可選，內(nèi)置 DCDC 轉換電路，無需外加負壓 （8）無需片選信號，簡化軟件設計，工作溫度：0 度 +55 度 ,存儲溫度：20 度 +60 度。 接收端 LCD12864 顯示模塊帶中文字庫的 128x64 是一種具有 4 位/8 位并行、 2 線或 3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨為12864,內(nèi)置 8192 個 16*16 點漢字，和 128 個 16*8 點 ASCII 接口方式和簡單、方便的操作指令，可構成全中文人機交互圖形界面。 顯示模塊本系統(tǒng)顯示模塊分兩種：接收端顯示模塊用 LCD12864 液晶模塊。作為一種優(yōu)秀的氣敏傳感器 它有以下優(yōu)點:、硫化物、苯系等氣氛靈敏度較高、低成本MQ135 傳感器對氨氣、硫化物、苯系蒸汽的靈敏度高 對煙霧和其它有害的監(jiān)測也很理想。使用簡單的電路即可將電導率的變化轉換為與該氣體濃度相對應的輸出信號。桂林電子科技大學畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 12 頁 共 31 頁 MQ135 空氣質(zhì)量傳感器MQ135 氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導率較低的二氧化錫(2nOS)。建議使用 200ppm 的乙醇蒸汽校準傳感器。 加熱功率：≤900mW 工作條件：環(huán)境溫度：－10~65 攝氏度 濕度：≤95%RH 貯存條件：溫度：－ 20~70 攝氏度 濕度：≤70%RH 靈敏度調(diào)整：MQ3型氣敏元件對不同種類，不同濃度的氣體有不同的電阻值。 MQ3 型氣敏傳感器技術指標如下： 使用氣體：酒精(乙醇） 探測范圍：10~1000*10 6 特征氣體：100*10 6 靈敏度：Rin air/Rin typical gas≥5 敏感體電阻：400~4000kΩ （空氣中） 響應時間：≤10S（70% Response) 恢復時間：≤30s（70% Response) 加熱電阻： 31Ω177。MQ3 酒精傳感器可用于機動車駕駛人員及其他嚴禁酒后作業(yè)人員的現(xiàn)場檢測，也可用于其他場所乙醇蒸氣的檢測。1%RH/ 年 MQ3 酒精傳感器MQ3 酒精傳感器對乙醇蒸氣有很高的靈敏度，并且響應和恢復快速。用戶MCU發(fā)送一次開始信號后,DHT11從低功耗模式轉換到高速模式,等待主機開始信號結束后,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,用戶可選擇,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,DHT11不會主動進行溫濕度采集 .采集數(shù)據(jù)后轉換到低速模式。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,一次通訊時間 4ms左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分,具體格式在下面說明，當前小數(shù)部分用于以后擴展，：一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為 40bit，高位先出。桂林電子科技大學畢業(yè)設計(論文)報告用紙 第 11 頁 共 31 頁產(chǎn)品為 4 針單排引腳封裝。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。每個 DHT11 傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個 NTC 測溫元件，并與一個高性能 8 位單片機相連接。NRF905 原理圖接口原理如下圖 所示：1 23 45 67 89 1011 1213 14JP1nrf905 TxENTRX_CE PWRMISO MOSISCLK CSNP11圖 NRF905 接口原理圖 溫濕度傳感器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。在自動重發(fā)模式時，DR 信號在前導碼的開始時置高，在前導碼的結束開始時置低，數(shù)據(jù)準備就緒（DR）信號在每次數(shù)據(jù)包傳輸?shù)拈_始時產(chǎn)生脈沖。c)數(shù)