【正文】 D，串行通信輸出。PORT3（～）：端口3也具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動4個TTL負載，同時還多工具有其他的額外特殊功能，包括串行通信、外部中斷控制、計時計數(shù)控制及外部數(shù)據(jù)存儲器內(nèi)容的讀取或寫入控制等功能。PORT1（～）：端口1也是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，其輸出緩沖器可以推動4個LS TTL負載，同樣地若將端口1的輸出設為高電平，便是由此端口來輸入數(shù)據(jù)。PORT2（～）：端口2是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/O端口，每一個引腳可以推動4個LS的TTL負載，若將端口2的輸出設為高電平時，此端口便能當成輸入端口來使用。如果當EA引腳為低電平時（即取用外部程序代碼或數(shù)據(jù)存儲器），P0就以多工方式提供地址總線（A0～A7）及數(shù)據(jù)總線（D0～D7）。PORT0（～）：端口0是一個8位寬的開路汲極（Open Drain）雙向輸出入端口，共有8個位，依此類推。PSEN：此為Program Store Enable的縮寫，其意為程序儲存啟用，當8051被設成為讀取外部程序代碼工作模式時（EA=0），會送出此信號以便取得程序代碼，通常這支腳是接到EPROM的OE腳。平時在程序執(zhí)行時ALE引腳的輸出頻率約是系統(tǒng)工作頻率的1/6，因此可以用來驅動其他周邊晶片的時基輸入。ALE/PROG：ALE是英文Address Latch Enable的縮寫，表示地址鎖存器啟用信號。如果是使用 8751 內(nèi)部程序空間時，此引腳要接成高電平。EA/Vpp：EA為英文External Access的縮寫，表示存取外部程序代碼之意，低電平動作，也就是說當此引腳接低電平后，系統(tǒng)會取用外部的程序代碼（存于外部EPROM中）來執(zhí)行程序。XTAL2：系統(tǒng)時鐘的反相放大器輸出端，一般在設計上只要在 XTAL1 和 XTAL2 上接上一只石英振蕩晶體系統(tǒng)就可以動作了，此外可以在兩引腳與地之間加入一 20PF 的小電容，可以使系統(tǒng)更穩(wěn)定，避免噪聲干擾而死機。VSS：電源地端。 AT89C51主要功能列舉如下： 片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲單元與MCS51單片機產(chǎn)品兼容晶片內(nèi)部具時鐘振蕩器（傳統(tǒng)最高工作頻率可至 12MHz）內(nèi)部可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器（ROM）為 4KB內(nèi)部隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM）為 128B外部程序存儲器可擴充至 64KB外部數(shù)據(jù)存儲器可擴充至 64KB32 條雙向輸入輸出線，且每條均可以單獨做 I/O 的控制5 個中斷向量源，2個優(yōu)先級2 組獨立的 16 位可編程定時計數(shù)器2個全雙工串行通信端口18751 及 8752 單芯片具有數(shù)據(jù)保密（3 級保密位）的功能1單芯片提供位邏輯運算指令1軟件設置空閑和省電功能1靈活的ISP字節(jié)和分頁編程1雙數(shù)據(jù)寄存器指針1全靜態(tài)工作：0Hz—33MHz，低功耗空閑和掉電模式，掉電后中斷可喚醒，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時鐘振蕩器033MHz，~。接收端原理框圖如圖3所示：圖3 接收端原理框圖 系統(tǒng)硬件設計3 系統(tǒng)硬件設計整個系統(tǒng)包括以下6個模塊：l 單片機最系統(tǒng)l nRF2401無線收發(fā)模塊l 溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊l LCD液晶顯示模塊l 報警模塊 單片機最小系統(tǒng)本系統(tǒng)采用的核心器件是AT89C51單片機。 發(fā)送端原理框圖發(fā)送端由AT89C51單片機、nRF2401無線射頻模塊、溫度傳感器DHT1LCD1602顯示模塊和報警模塊組成。nRF2401溫濕度采集系統(tǒng)由無線收發(fā)模塊、溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊、LCD液晶顯示模塊等部分組成。綜合以上方案，我們選擇了經(jīng)濟實惠的字符液晶LCD1602來作為顯示模塊。12864是一款通用的液晶顯示屏，能夠顯示多數(shù)常用的漢字及ASCII碼，而且能夠繪制圖片，描點畫線，設計成比較理想的結果。 顯示模塊方案方案一：采用LED7段數(shù)碼顯示管顯示，其成本低，容易顯示控制，但不能顯示字符。但AD590還需要其它輔助電路，線路復雜，編程難度大。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。經(jīng)濟，方便。但其需要用到差分放大器放大和A/D轉換，需要原件多。 溫濕度傳感方案方案一：采用AD590是美國ANALO G DEV ICES 公司的單片集成兩端感溫電流源。他能傳輸上千米的距離（加PA），而且價格較便宜，采用SPI總線通信模式電路簡單，操作方便。但是此模塊價格較貴，且Zigbee協(xié)議相對較為復雜。 無線通信模塊方案方案一：采用GSM模塊進行通信，GSM模塊需要借助移動衛(wèi)星或者手機卡，雖說能夠遠距離傳輸，但是其成本較大、且需要內(nèi)置SIM卡，通信過程中需要收費，后期成本較高。此芯片價格便宜、操作簡便，低功耗，比較經(jīng)濟實惠。但其價格比較昂貴，而且是TPFQ貼片封裝，不利于焊接，需要PCB制板，大大增加了成本和開發(fā)周期。方案二：采用TI公司生產(chǎn)的MSP430F149系列單片機作為主控芯片。此芯片內(nèi)置ADC和SPI總線接口，且內(nèi)部時鐘不分頻，可達到1MPS。對某些智能溫度控制器而言，主機(外部微處理器或單片機)還可通過相應的寄存器來設定其A/D轉換速率，分辨力及最大轉換時間。另外，智能溫度控制器正從單通道向多通道的方向發(fā)展，這就為研制和開發(fā)多路溫度測控系統(tǒng)創(chuàng)造了良好條件。例如，采用DS1629型單線智能溫度傳感器增加了實時日歷時鐘（RTC），使其功能更加完善。為了提高多通道智能溫控器的轉換速率，也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D轉換器。目前，國外已相繼推出多種高精度、高分辨力的智能溫度傳感器，所用的是9~12位A/D轉換器，~176。1．提高溫度控制器的精度和分辨力在20世紀90年代中期最早推出的智能溫度控制器，采用的是8位A/D轉換器，第 1 頁（共 48 頁）（）緒論其測溫精度較低，分辨力只能達到2176。該系統(tǒng)實現(xiàn)了多點溫濕度的檢測和采集并實現(xiàn)了無線通信，滿足了實時監(jiān)測的要求，提高了對環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)采集的自動性和高效性，具有很好的現(xiàn)實意義及應用前景。無線數(shù)據(jù)通信技術以其組網(wǎng)簡單、使用方便、擴展性強的優(yōu)點在實際應用中被廣泛采用。在有線網(wǎng)絡不通暢或由于現(xiàn)場環(huán)境因素的限制而不便架設線路的情況下，給溫濕度的數(shù)據(jù)采集帶來了很大的麻煩。傳感器無疑是測量與控制系統(tǒng)中重要的組成部分，但是伴隨著傳感器而來的是布局布線的復雜和不便，大量的數(shù)據(jù)線纜還存在著短路、斷線隱患，成本高、易老化等問題，給系統(tǒng)的調(diào)試和維護增加了難度。VIII緒論基于nRF2401多點溫濕度采集系統(tǒng)的設計1 緒論 題目來源題目來源于生產(chǎn)/社會實際。整個系統(tǒng)有發(fā)送和接收二部分，通過nRF2401無線數(shù)據(jù)通信收發(fā)模塊來實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳輸。，由AT89C51單片機控制實現(xiàn)短距離無線數(shù)據(jù)通信。凡是布線繁雜或不允許布線的場合都希望能通過無線方案來解決。如今很IXVIII多家庭都會安裝室內(nèi)溫度采集控制系統(tǒng)，其原理就是利用無線通信技術采集室內(nèi)溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)室內(nèi)溫度情況進行遙控通風等操作，自動調(diào)節(jié)室內(nèi)溫度濕度，可以更好地改善人們的居住環(huán)境。當前的科技水平下，無線通信技術的發(fā)展使得溫度采集測量精確，簡便易行。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上，不論是溫室大棚的溫度監(jiān)測，還是糧倉的管理，傳統(tǒng)上都是采取分區(qū)取樣的人工方法，工作量大，可靠性差。由于廠房大、需要傳輸數(shù)據(jù)多，使用傳統(tǒng)的有線數(shù)據(jù)傳輸方式就需要鋪設很多很長的通訊線，浪費資源，占用空間，可操作性差，出現(xiàn)錯誤換線困難。 基于nRF2401的多點溫濕度采集系統(tǒng)設計畢業(yè)論文前言隨著社會的進步和生產(chǎn)的需要，利用無線通信進行數(shù)據(jù)采集的方式應用已經(jīng)滲透到生活各個方面。圖1 短距離無線通信的應用在工業(yè)現(xiàn)場，由于生產(chǎn)環(huán)境惡劣，工作人員不能長時間停留在現(xiàn)場觀察設備是否運行正常，就需要采集數(shù)據(jù)并傳輸數(shù)據(jù)到一個環(huán)境相對好的操控室內(nèi)，這樣就會產(chǎn)生數(shù)據(jù)傳輸問題。而且，當數(shù)據(jù)采集點處于運動狀態(tài)、所處的環(huán)境不允許或無法鋪設電纜時，數(shù)據(jù)甚至無法傳輸，此時便需要利用無線傳輸?shù)姆绞竭M行數(shù)據(jù)采集。而且大棚和糧倉占地面積大，檢測目標分散，測點較多，傳統(tǒng)的方法已經(jīng)不能滿足當前農(nóng)業(yè)發(fā)展的需要。在日常生活中，隨著人們生活水平的提高，居住條件也逐漸變得智能化。以上只是簡單列舉幾個現(xiàn)實的例子，在現(xiàn)實生活中，這種無線溫度、濕度采集系統(tǒng)已經(jīng)被成功應用于工農(nóng)業(yè)、環(huán)境監(jiān)測、軍事國防、機器人控制等許多重要領域，而且類似于這種溫度、濕度采集系統(tǒng)的無線通信網(wǎng)絡已經(jīng)被廣泛的應用到民用和軍事領域。為此，需要設計相應的接口系統(tǒng)，控制這些射頻芯片工作，完成可靠穩(wěn)定的無線數(shù)據(jù)通信，這樣的研究也變得更加有意義了。該接口設計具有成本低、傳輸速率高、軟件設計簡單以及通信穩(wěn)定可靠等特點。發(fā)送部分以單片機AT89C51為核心，使用溫濕度轉換芯片DHT11實時采集溫濕度并通過nRF2401將采集的溫度無線傳送給接收部分，然后在LCD1602上顯示，通過蜂鳴器實現(xiàn)對溫濕度過高或過低進行報警。 研究目的和意義本文綜合應用傳感器、電路與系統(tǒng)、智能控制及數(shù)據(jù)傳輸技術等相關知識，完成了溫度和濕度數(shù)據(jù)的采集，利用單片機實現(xiàn)對所采集的數(shù)據(jù)進行當?shù)財?shù)據(jù)處理，存儲和顯示。傳統(tǒng)的溫濕度傳感器系統(tǒng)不僅要設計信號調(diào)理電路，還要經(jīng)過復雜的校準和標定工程，其測量精度難以得到保證。要想監(jiān)測到實時的溫濕度數(shù)據(jù)，就必須采用無線傳輸?shù)姆绞綄?shù)據(jù)進行采集、發(fā)送、接收，并監(jiān)測設備的運行情況，減少不必要的線路設備開支。為此，設計了一種以內(nèi)嵌增強型51單片機的無線收發(fā)芯片nRF2401為核心的多點無線溫濕度測量系統(tǒng)。 國內(nèi)外現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢與研究的主攻方向進入21世紀后，智能溫濕度控制器正朝著高精度、多功能、總線標準化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬溫濕度控制器和網(wǎng)絡溫濕度控制器、研制單片溫濕度采集控制系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。C。C。2．增加溫度控制器測試功能新型智能溫度控制器的測試功能也在不斷增強。DS1624還增加了存儲功能，利用芯片內(nèi)部256字節(jié)的EEPROM存儲器，可存儲用戶