【正文】 ranaction status = SPI_RW(reg)； // Select register to write to and read status uchar for(uchar_ctr=0。 0x80)； // output 39。bit_ctr8。 i 150。 、適當?shù)目刂疲粌H有利于作物的生長發(fā)育，而且避免了了資源的浪費，起到了提高作物產(chǎn)量的作用。該系統(tǒng)的主要特點是:，用戶只需對參數(shù)進行設(shè)置并啟動系統(tǒng)正常運行便可實現(xiàn)對溫室溫濕度的實時監(jiān)控。 本系統(tǒng)主要根據(jù)目前溫室大棚技術(shù)的發(fā)展趨勢和國內(nèi)實際的應用特點和要求，采用了自動化的結(jié)構(gòu)形式，實現(xiàn)對空氣溫濕度的自動檢測和控制。C） 使用熱水進行高溫加熱，查看其溫濕度變化 不斷的進行使用熱水加熱，當溫度超過其范圍時報警，LED等同時亮 當溫度上升到超過適當范圍時檢測的溫濕度值 顯示為無線模塊NRF24L01，溫度超過正常范圍時進行數(shù)據(jù)的無線發(fā)送與接收 溫濕度數(shù)據(jù)接收板 無線模塊接收發(fā)送的數(shù)據(jù)后經(jīng)單片機處理后在顯示屏上顯示的結(jié)果結(jié)論到此智能溫室溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計已經(jīng)完成了，在這段時間里，先后完成了資料的收集、設(shè)計方案的擬訂、畫圖等多方面的工作。5 硬件調(diào)試 使用AT89S52單片機為控制核心芯片，DHT11溫濕度傳感器為空氣溫濕度檢測模塊，nRF24L01無線模塊進行數(shù)據(jù)傳輸，進行數(shù)據(jù)的實時顯示。要實現(xiàn)的功能是使LED燈有規(guī)律亮與熄滅，當系統(tǒng)上電后，系統(tǒng)進行實時的采樣，并判斷出當前溫濕度與給定溫濕度之間的差異，如果當前溫濕度低于用戶給定的下限溫濕度值，則說明當前溫濕度過低，系統(tǒng)自動啟動紅色警報燈，直至溫濕度值升到適合范圍時警報燈熄滅。在LED燈轉(zhuǎn)換的同時，聲音報警也會同時啟動，可采用延時的方式來延長聲音報警的聲音。LED是由單片機控制LED燈組成的，其轉(zhuǎn)換規(guī)律為：，LED不亮。對LCD1602A進行初始化開 始 否 是否按下 否掃描按鍵 延時消抖 否首行掃描字R3列掃描送P1掃描判定鍵值 鍵值入棧保護否鍵值轉(zhuǎn)化為ASII碼，存入寄存器繼續(xù)掃描判釋放按鍵 判第七位是否為0LCD1602A寫命令lingllin令 顯 示延 時結(jié) 束 顯示流程圖 報警模塊報警模塊具備兩項功能，即為報警燈和聲音報警。第一行顯示：TRH RH:%，第二行顯示：TRH T:。接著延遲進入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來。發(fā)射數(shù)據(jù)時，首先將nRF24L01配置為發(fā)射模式[26]。： 溫濕度傳感器程序流程圖 無線模塊無線發(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。溫濕度判斷控制模塊也是系統(tǒng)的核心模塊之一，所謂判斷控制模塊，就是對當前溫室內(nèi)的實際溫濕度與給定的溫濕度范圍進行比較，先進行判斷，然后再進行控制，控制模塊是決定系統(tǒng)將要進行什么工作的。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。： 報警系統(tǒng)電路圖4 系統(tǒng)軟件設(shè)計本系統(tǒng)軟件系統(tǒng)設(shè)計包括：系統(tǒng)初始化模塊，數(shù)據(jù)采集模塊，無線模塊，1602LCD顯示模塊，報警模塊。第16腳：背光源負極。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。當RS和R/W共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平R/W為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平R/W為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。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。第2腳：VDD接5V正電源。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[23]。 nRF24L0l所有的配置字都由配置寄存器定義，這些配置寄存器可通過SPI口訪問。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。 單片機與nRF24L01連接圖配置字SPI口為同步串行通信接口，最大傳輸速率為10 Mb/s，傳輸時先傳送低位字節(jié)，再傳送高位字節(jié)。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。接收數(shù)據(jù)時,首先將nRF24L01配置為接收模式，接著延遲130μs進入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來。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。如果收到應答，則認為此次通信成功，TX_DS置高，同時TX_PLD從TX FIFO中清除。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)。寄存器中發(fā)射模式101→0停留在發(fā)送模式，直至數(shù)據(jù)發(fā)送完待機模式2101TX_FIFO為空待機模式110無數(shù)據(jù)傳輸?shù)綦?待機模式1主要用于降低電流損耗，在該模式下晶體振蕩器仍然是工作的；待機模式2則是在當FIFO寄存器為空且CE=1時進入此模式；待機模式下，所有配置字仍然保留。工作模式通過配置寄存器可將nRF24L01配置為發(fā)射、接收、空閑及掉電四種工作模式，： 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TX主要特點1．GFSK調(diào)制，硬件集成OSI鏈路層2．具有自動應答和自動再發(fā)射功能3．片內(nèi)自動生成報頭和CRC校驗碼4．數(shù)據(jù)傳輸率為l Mb/s或2Mb/s5．SPI速率為0 Mb/s～10 Mb/s6．125個頻道與其他nRF24系列射頻器件相兼容7．雙通道數(shù)據(jù)接收，內(nèi)置環(huán)行天線，開闊地無干擾條件通信距離2050米8．QFN20引腳4 mm4 mm封裝9． V～ V引腳說明 nRF24L01。內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊，并融合了增強型ShockBurst技術(shù)，其中輸出功率和通信頻道可通過程序進行配置。=測量分辨率分別為8bit（溫度）、8bit（濕度）。 發(fā)送信號（4）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。（2）微處理器的I/O設(shè)置為輸出同時輸出低電平，且低電平保持時間不能小于18ms，然后微處理器的I/O設(shè)置位輸入狀態(tài)，由于上拉電阻，微處理器的I/O即DHT11的DATA數(shù)據(jù)線也隨之變高，等待DHT11作出回答信號。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,。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校驗位。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。設(shè)備（主機或從機）通過一個漏極開路或三態(tài)端口連至該數(shù)據(jù)線，以允許設(shè)備在不發(fā)送數(shù)據(jù)時能夠釋放總線，而讓其它設(shè)備使用總線；，這樣，當總線閑置時，其狀態(tài)為高電平。串行接口（單線雙向）DHT11器件采用簡化的單總線通信。傳感器上電后，要等待 1s 以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無需發(fā)送任何指令。完全互換 DHT11 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。超低能耗無需外加器件全部校準，數(shù)字輸出DHT11的簡介超小的體積、極低的功耗，使其成為給類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選擇。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)。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。：XTAL218XTAL11912MHZCRYSTALC130pC230p 時鐘電路 溫濕度傳感器設(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。對外接電容的值雖然沒有嚴格要求，但電容的大小多少會影響振蕩器頻率的高低，振蕩器的穩(wěn)定性，起振的快速性和穩(wěn)定性。本系統(tǒng)采用晶振時鐘電路。XTAL2（18腳）：接外部晶體的另一端，在單片機內(nèi)部接至內(nèi)部反向放大器的輸出端。這個放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。XTAL1（19腳）：接外部晶體的一個引腳。按鍵按下系統(tǒng)復位，是電容處于一個短路電路中，釋放了所有的電能，電阻兩端的電壓增加引起的[13]。所以可以通過按鍵的斷開和閉合在運行的系統(tǒng)中控制其復位。復位電路本系統(tǒng)采用上電+按鍵復位，是上電復位和按鍵電平復位的組合，無論是上電還是按動按鍵都能使單片機復位。它們的值一直到下一個周期被電路捕捉下來。實際上，中斷服務程序必須判定是否是TF2 或EXF2激活中斷，標志位也必須由軟件清0。定時器2可以被寄存器T2CON中的TF2和EXF2的或邏輯觸發(fā)。用戶軟件不應給這些位寫1。IE還包括一個中斷允許總控制位EA，它能一次禁止所有中斷。中斷AT89S52 有6個中斷源：兩個外部中斷（INT0 和INT1），三個定時中斷（定時器0、2）和一個串行中斷。 （4） 指令周期: 它是指CPU完成一條操作所需的全部時間。（3） 機器周期: 一個機器周期包含 6 個狀態(tài)周期S1~S6, 也就是 12 個時鐘周期。機器周期和指令周期（1） 振蕩周期: 也稱時鐘周期, 是指為單片機提供時鐘脈沖信號的振蕩源的周期。當一條指令訪問高于7FH 的地址時，尋址方式?jīng)Q定CPU 訪問高128 字節(jié)RAM 還是特殊功能寄存器空間。高128 字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。對于 89S52，如果EA 接VCC，程序讀寫先從內(nèi)部存儲器（地址為0000H～1FFFH）開始，接著從外部尋址，尋址地址為：2000H~FFFFH。外部程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器都可以64K尋址。(3) 并行I/O引腳（32個，分成4個8位口） ～:一般I/O引腳或數(shù)據(jù)/低位地址總線服用引腳； ～:一般I/O引腳； ～:一般I/O引腳或高位地址總線引腳； ～:一般I/O引腳或第二功能引腳。： AT89S52引腳圖（1）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）?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時器/計數(shù)器、串口中斷繼續(xù)工作。AT89S52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。片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。 流程框圖3 系統(tǒng)硬件設(shè)計 單片機系統(tǒng)設(shè)計經(jīng)過上面的總體方案和實施措施的討論后可以開始著手硬件系統(tǒng)的設(shè)計，硬件系統(tǒng)是應用系統(tǒng)的基礎(chǔ)、軟件系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)，根據(jù)總體功能和性價比及其運行速度等因素的考慮，選用AT89S52單片機。數(shù)據(jù)采集通過單總線的智能數(shù)字溫濕度傳感器DHT11完成；通過單片機把采集的數(shù)據(jù)顯示在1602LCD上；當采集的數(shù)據(jù)超出給定范圍時，有蜂鳴器實時報警，并將