【正文】 1 VDD 供電 2 DATA 串行數(shù)據(jù)單總線 3 NC 空腳，懸空 4 GND 接地 DHT11 與單片機(jī)的硬件連接 DHT11 與單片機(jī)的硬件 連接圖如圖 37 所示。 圖 35 單片機(jī)和 DS18B20 的硬件連接圖 濕度傳感器 DHT11 DHT11 接口說明 DHT11 引腳圖 如圖 36 所示 。 表 35 DS18B20 部分溫度數(shù)據(jù)表 溫度 / C? 16 位二進(jìn)制編碼 十六進(jìn)制表示 +125 0000 0111 1101 0000 07D0H +85 0000 0101 0101 0000 0550H + 0000 0001 1001 0001 0191H + 0000 0000 1010 0010 00A2H + 0000 0000 0000 1000 0008H 0 0000 0000 0000 0000 0000H 1111 1111 1111 1000 FFF8H 1111 1111 0101 1110 FF5EH 1111 1110 0110 1111 FE6FH 55 1111 1100 1001 0000 FC90H 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 9 表 36 DS18B20 控 制命令 指令 約定代碼 操作說明 溫度轉(zhuǎn)換 44H 啟動(dòng) DS18B20 讀暫存器 BEH 讀暫存器 9 個(gè)字節(jié)內(nèi)容 寫暫存器 4EH 將數(shù)據(jù)寫入暫存器的 TL、 TH 字節(jié) 復(fù)制暫存器 48H 把暫存器的 TH、 TL 字節(jié)寫到 E2RAM 中 重新調(diào) E2RAM B8H 把 E2RAM 中的 TH、 TL 字節(jié)寫到暫存器 TH、TL 字節(jié) 讀電源供電方式 B4H 發(fā)送電源供電方式給 CPU 單片機(jī)與 DS18B20 的硬件連接原理圖 單片機(jī)和 DS18B20 的硬件連接圖見圖 35， DS18B20 的單總線 DQ 與單片機(jī) STC89C51的 端口連接，另加一個(gè)上拉電阻。如 單片 機(jī)控制 DS18B20 完成溫度轉(zhuǎn)換這一過程， 要經(jīng)過以下幾個(gè)步驟 ： 對(duì) DS18B20讀寫之前先進(jìn)行復(fù)位 ， 再發(fā)送 ROM 指令，最后發(fā)送 RAM 指 令 。 單片機(jī)對(duì) DS18B20 的訪問流程是：先對(duì) DS18B20 初始化，再進(jìn)行 ROM 操作命令，最后才能 進(jìn)行 存儲(chǔ)器操作 和 數(shù)據(jù) 操作。單片機(jī)可通過單 總 線接口讀取到該數(shù)據(jù)，讀取時(shí)低位在前，高位在后。 （ 3） VDD：外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。 圖中管腳定義如下： （ 1） I/O:數(shù)字信號(hào)輸入輸出端。 （ 7） 多個(gè) DS18B20 可以 掛在一根數(shù)據(jù)線上 ，實(shí) 現(xiàn) 多點(diǎn)測(cè)溫。C ，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。C 、 176。 （ 5） 分辨率為 912 位，對(duì)應(yīng)的可分辨溫度分別為 176。176。C,在 10~+85176。 （ 4） 測(cè)溫 范圍 :55176。 （ 2） 在使用中不需要任何外圍元件。 表 33 SPI 串行接口指令設(shè)置 指令名稱 指令格式 操作 WC 0000AAAA 寫配置寄存器 RC 0001AAAA 讀配置寄存器 WTP 00100000 寫 TX有效數(shù)據(jù) 132字節(jié)寫操作全部從字節(jié) 0開始 RTP 00100001 讀 TX有效數(shù)據(jù) 132字節(jié)讀操作全部從字節(jié) 0開始 WTA 00100010 寫 TX地址 14字節(jié)寫操作全部從 0字節(jié)開始 RTA 00100011 讀 TX地址 14字節(jié)讀操作全部從字節(jié) 0開始 RRP 00100100 讀 RX有效數(shù)據(jù) 132字節(jié)讀操作全部從字節(jié) 0開始 CC 100pphccccccccc 快速配置寄存器 nRF905 與單片機(jī)的硬件連接原理圖 nRF905 與單片機(jī)的硬件連接原理圖如圖 33 所示。 表 32 nRF905 工作模式 PWR_UP TRX_CE TX_EN 工作模式 0 X X 關(guān)機(jī)模式 1 0 X 空閑模式 1 1 0 接收模式 1 1 1 發(fā)送模式 nRF905 發(fā)送 流程 典型的 nRF905 發(fā)送流程分以下幾步： A． 微控制器通過 SPI 接口按時(shí)序把地址和數(shù)據(jù)發(fā)送給 nRF905； B． PWR_UP=1, TRX_CE=1 ,TX_EN=1 啟動(dòng)發(fā)送模式； C． nRF905 開始發(fā)送數(shù)據(jù)； 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(dòng)進(jìn)入空閑模式 ； nRF905 接收流程 A． TRX_CE= TX_EN=0， nRF905 進(jìn)入接收模式； B． 等待 650us， nRF905 不斷監(jiān)測(cè)，等待接受數(shù)據(jù)； C． 若從機(jī)上的 nRF905 檢測(cè)到 的 載波 頻段與自身的相同時(shí) ， CD=1； D． 若接收地址與自身 地址匹配 ， AM=1； E．當(dāng)一個(gè)數(shù)據(jù)包接收完畢 后 DR=1； F． TRX_CE=0， nRF905 等待下一次接收數(shù)據(jù) ； G． 數(shù)據(jù)通過 SPI 口以一定速率進(jìn)入微控制器 ； H． 若 數(shù)據(jù)接收完 成 ， DR=0 ， AM=0； 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 6 nRF905 模塊配置 1)SPI 接口寄存器配置 SPI 接口由 5 個(gè)寄存器組成，其中狀態(tài)寄存器存儲(chǔ) AM 和 DR 引腳信息，射頻和輸出功能信息由射頻配置寄存器保存，接收機(jī)地址和數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)信息由發(fā)送地址寄存器保存，待發(fā)送的數(shù)據(jù)信息由發(fā)送數(shù)據(jù)寄存器保存，要接收的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)等信息由接收數(shù)據(jù)寄存器保存。兩種工作模式分別 ShockBurstTM 接收模式和 ShockBurstTM 發(fā)送模式，兩種節(jié)能模式分別是關(guān)機(jī)模式和空閑模式。 （ 4） 與 51 系列單片機(jī) P0 口相連時(shí)，需加 10K 的上拉電阻。 （ 2） nRF905 的引腳可與 5V 單片機(jī)的 I/O 口直接相連， VCC 和接地端除外。 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 4 圖 32 nRF905 封裝 各引腳說明如 表 31 所示 。 無線傳感器 nRF905 模塊 芯片結(jié)構(gòu) nRF905 片內(nèi)集成了電源管理、晶體振蕩器、低噪聲放大器、頻率合成器功率 、 放大器等模塊，使用非常方便 其 詳細(xì)結(jié)構(gòu) 如圖 31 所示。 PC 單 片 機(jī) 單 片 機(jī) 單 片 機(jī) 溫濕度 數(shù)據(jù) 溫濕度 數(shù)據(jù) NRF905 NRF905 NRF905 執(zhí)行器 執(zhí)行器 RS485 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) 3 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 主控制器 的選用 本系統(tǒng)涉及的主要器件包括：主控芯片、 DS18B20 溫度傳感器、 DHT11 濕度傳感器、nRF905 無線模塊，所涉及的器件較多，選擇一款合適的主控芯片直接影響到系統(tǒng)的整體性能和設(shè)計(jì)的最終效果。 六、完成控制執(zhí) 行單元軟硬件的設(shè)計(jì)。 四、 完成 nRF905 無線收發(fā)模塊收發(fā)數(shù)據(jù)的程序設(shè)計(jì)。 二、完成 溫濕度采集的程序設(shè)計(jì)。系統(tǒng)的 整 體結(jié)構(gòu)框圖 如圖 21 所示 。從機(jī)采集溫室溫 濕 度并 將數(shù)據(jù)送 LCD1602 顯示，無線發(fā)射模塊 nRF905將采集到的溫 濕 度發(fā)送給主機(jī)，主機(jī)將接收到的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送給上位機(jī)，上位機(jī)顯示溫室數(shù)據(jù)給用戶， 單片機(jī)從機(jī)將采集到的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)值比較，決定是否打開控制執(zhí)行單元，以達(dá)到智能控制的效果。上位機(jī)是 由VB 的 Msm 控件編寫而成。傳感器部分包括數(shù)字溫度傳感器 DS18B單片機(jī) STC89C5低功耗無線模塊 nRF905 和天線。 工作原理 智能溫室控制系統(tǒng)是一種基于射頻技術(shù)的無線溫 濕 度檢 測(cè)與控制系統(tǒng) 。 DHT11 徐州工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) (論文 ) IV 目 錄 1 緒論 ............................................................................................................................................. 1 背景及意義 ........................................................................................................................... 1 工作原理 ................................................................................................................................ 1 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) ............................................................................................................................. 2 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) ................................................................................................................... 2 課題需要完成的任務(wù) ............................................................................................................ 2 3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) ............................................................................................................................. 3 主控制器的選用 .................................................................................................................... 3 無線傳感器 nRF905 模塊 ..................................................................................................... 3 芯片結(jié)構(gòu) .......................................................................................................................... 3 接口電路管腳說明 ......................................................................................................... 3 nRF905 工作方式 ............................................................................................................ 5 nRF905 模塊配置 ............................................................................................................ 6 nRF905 與單片機(jī)的硬件連接原理圖 ............................................................................ 6 溫度傳感器 DS18B20 .......................................................................................................... 7 DS18B20 主要特性 ......................................................................................................... 7 DS18B20 的外部結(jié)構(gòu) ..................................................................................................... 7 DS18B20 的數(shù)據(jù)處理 ................................................................................