【正文】 與串口波特率的大小關(guān)系1次傳輸256B的數(shù)據(jù)，當(dāng)空中波特率大于設(shè)置的串口波特率時(shí)，可1次傳輸無限長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)。APC220模塊有UART和USB兩種接口類型可供選擇，支持7種串口波特率設(shè)置。最重要的是它采用透明的數(shù)據(jù)傳輸模式，寫發(fā)送模塊什么，接收模塊就可以讀到什么。收發(fā)模塊采用默認(rèn)的工作參數(shù)就可以正常的進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。 APC22043模塊共有9個(gè)接腳，具體定義如下表：APC220引腳定義引腳定義說明1GND地0V2VCC3EN電源是能端，=，= 4RXDURAT輸入口，TTL電平5TXDUART輸出口，TTL電平6AUXUART口的收發(fā)指示輸出，低接收，高輸出7SET參數(shù)設(shè)置，低有效8NC空腳9NC空腳 表12 APC220無線模塊引腳定義 圖6 APC220與單片機(jī)的連接 APC220無線模塊的工作參數(shù)的設(shè)置 通過SET腳進(jìn)行在線修改。在線軟件設(shè)置是通過模塊的UART/TTL口完成的（4，5PIN）和SET腳完成的，模塊即可正常工作（T1）。設(shè)置時(shí)首先將SET腳置低，此時(shí)無論UART口是何狀態(tài)，模塊自動(dòng)將UART口轉(zhuǎn)變?yōu)?600bps，無校驗(yàn)?zāi)Ｊ?，約1ms后模塊進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)（T2）.用戶可以通過向RXD口發(fā)送設(shè)置命令，模塊校驗(yàn)后，在200ms內(nèi)TXD腳將開始返回參數(shù)信息（T3），用戶在確定設(shè)置信息無誤后置高SET腳，模塊在10ms內(nèi)切換至用戶設(shè)置的參數(shù)模式運(yùn)行（T4）。需注意的是當(dāng)模塊進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)（SET腳為低），用戶只能發(fā)送一次設(shè)置命令 ，如發(fā)送設(shè)置命令出錯(cuò)，或已經(jīng)完成設(shè)置，若需再次設(shè)置必須將SET腳置高，后重新進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)。 圖7 APC220在線設(shè)置工作參數(shù)時(shí)序圖 APC22043設(shè)置時(shí)采用的編碼為ASCII碼，采用的波特率為9600bps，無校驗(yàn)?zāi)Ｊ剑O(shè)置命令有讀寫各一個(gè)，用大寫字母表示，參數(shù)之間用空格間隔開，回車表示換行結(jié)束，格式如下：1） 讀命令設(shè)置：RD PARA頻率空中速率發(fā)射功率串口速率串口校驗(yàn)2） 寫命令設(shè)置：WR PARA頻率空中速率發(fā)射功率串口速率串口校驗(yàn) 表13 APC220設(shè)置參數(shù)表示方法參數(shù)表示方法參數(shù)字節(jié)數(shù)說明頻率6單位KHZ,如434MHZ表示為434000空中速率62400，4800，9600，19200bps用1，2，3，4表示發(fā)射功率10至9，設(shè)置0為1dBm，9為13dBm（20mW）串口速率11200，2400，4800，9600，19200，38400，57600bps用0，1，2，3，4，5，6表示串口校驗(yàn)1串口校驗(yàn)0為無效校驗(yàn)，1為偶校驗(yàn)，2為奇校驗(yàn) APC220無線模塊的技術(shù)指示 表14 APC220無線模塊的技術(shù)指示APC22043技術(shù)指示工作方式418MHZ to 455MHZ（1MHZ步進(jìn)）調(diào)制方式GFSK頻率間隔200KHZ發(fā)射功率20mw（10級(jí)可調(diào)）接收靈敏度118dBm@1200bps空中傳輸速率24009600bps接口速率120057600bps接口校驗(yàn)方式8E1/8N1/801接口緩沖空間256bytes工作濕度10%90%工作溫度30 85電源 （50mv紋波）發(fā)射電流=35mV@20mW接收電源=28mA休眠電源=5uA傳輸距離1200米傳輸距離（1200bps開闊的可視距離）尺寸 考慮到整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)的工作環(huán)境特別是對(duì)亮度的要求等因素，我們選擇了LCD1602液晶顯示器進(jìn)行溫濕度數(shù)據(jù)的顯示。液晶顯示器LCD體積小，質(zhì)量輕，功耗極低。 圖8 顯示電路原理圖 鍵盤是數(shù)據(jù)輸入、參數(shù)設(shè)定和手動(dòng)控制的輸入設(shè)備，它的作用是進(jìn)行十六進(jìn)制字符的輸入。本文采用44式鍵盤陣列通過8各I/O口線識(shí)別16各按鍵。該按鍵需要兩組信號(hào)線，一組作為輸出信號(hào)線（稱為行線），另一組作為輸入信號(hào)線（稱為列線）。 圖9 鍵盤接線電路RL[0..7]A[8..15]AD[0..7]SL0SL1SL2SL3DEFGDPABC1234658234567A15A8RL0RL1RL2RL311234DPGFEDCBA8279CLK3AD[0..7]A021RES9CS22RD10WR11BD23IRQ4OUT_A027OUT_A126OUT_A225OUT_A324OUT_B031OUT_B130OUT_B229OUT_B328RL[0..7]SL335SL234SL133SL032CTRL/STB37SHIFT36U28279XTAL218XTAL119RST91011121314171615AD[0..7]A[8..15]ALE30EA31PSEN2912345678U1805112A1B2C3E16E24E35Y015Y114Y213Y312Y411Y510Y69Y77U574LS13826A95148B07F3CDEABCD1243C110uR110k22pX1CRYSTAL22p 圖10 鍵盤電路按鍵識(shí)別有兩種方法：一是行掃描法，另一種是線反轉(zhuǎn)法。本系統(tǒng)采用行掃描法，CPU通過輸出鎖存器在某一行線上送出0，通過輸入緩沖器檢查列線是否有0，進(jìn)行按鍵識(shí)別。若有按鍵壓下，則轉(zhuǎn)入逐行掃描，同時(shí)檢測(cè)列線狀態(tài)。執(zhí)行模塊包括調(diào)節(jié)設(shè)備如噴水機(jī)，吹風(fēng)機(jī)，加熱器，降溫等，調(diào)節(jié)大棚內(nèi)的溫濕度狀態(tài)，還有報(bào)警裝置。 考慮到單片機(jī)的引腳的驅(qū)動(dòng)能力有限，在本系統(tǒng)中采用了單片機(jī)的I/O口連接三極管的基集控制三極管的通斷，用三極管的集電極電流Ic來驅(qū)動(dòng)控制5V繼電器的吸合，從而控制12V電磁閥的開關(guān)，實(shí)現(xiàn)對(duì)植物滴灌的控制，以調(diào)節(jié)濕度。電路中，因?yàn)閱纹瑱C(jī)輸出口的電流很小，無法驅(qū)動(dòng)繼電器，所以在繼電器輸入端應(yīng)該接一個(gè)PNP三極管，用來放大電流，驅(qū)動(dòng)繼電器工作。而為了保護(hù)此三極管的正常工作，還應(yīng)在三極管的輸出端（集電極）加上一個(gè)二極管用來保護(hù)三極管不被過流擊穿。在protuse仿真中找不到電磁閥，用電燈泡代替表示電磁閥。下圖為單片機(jī)的I/O口通過繼電器驅(qū)動(dòng)電磁閥噴水： 圖11 單片機(jī)通過繼電器驅(qū)動(dòng)電磁閥 當(dāng)濕度過高時(shí)，單片機(jī)I/O口通過繼電器驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇的電動(dòng)機(jī)使風(fēng)扇運(yùn)轉(zhuǎn)來降低濕度。 報(bào)警模塊當(dāng)所測(cè)溫度或濕度超過設(shè)定值的上下限，就會(huì)報(bào)警。電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。 圖12 電磁式蜂鳴器蜂鳴器發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動(dòng)它，單片機(jī)IO引腳輸出的電流較小，單片機(jī)輸出的TTL電平基本上驅(qū)動(dòng)不了蜂鳴器，因此需要增加一個(gè)電流放大的電路。S51增強(qiáng)型單片機(jī)實(shí)驗(yàn)板通過一個(gè)三極管來放大驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，原理圖見下面圖12： 圖13 單片機(jī)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器如圖所示，蜂鳴器的正極接到VCC（＋5V）電源上面，蜂鳴器的負(fù)極接到三極管的發(fā)射極E，三極管的基級(jí)B經(jīng)過限流電阻R1后由單片機(jī)的I/O口控制，當(dāng)該I/O輸出高電平時(shí)，三極管T1截止，沒有電流流過線圈，蜂鳴器不發(fā)聲；當(dāng)I/O口輸出低電平時(shí)，三極管導(dǎo)通，這樣蜂鳴器的電流形成回路，發(fā)出聲音。因此，我們可以通過程序控制I/O口的電平來使蜂鳴器發(fā)出聲音和關(guān)閉。程序中改變單片機(jī)I/O口輸出波形的頻率，就可以調(diào)整控制蜂鳴器音調(diào)，產(chǎn)生各種不同音色、音調(diào)的聲音。另外，改變單片機(jī)I/O口輸出電平的高低電平占空比，則可以控制蜂鳴器的聲音大小。 與硬件設(shè)計(jì)相對(duì)應(yīng)，軟件設(shè)計(jì)也采用模塊化程序設(shè)計(jì)的方式，包括主程序模塊，初始化參數(shù)設(shè)置模塊，無線通訊發(fā)送模塊，無線通訊接收模塊，數(shù)據(jù)采集程序模塊，顯示模塊。 初始化子程序 初始化程序主要完成以下功能：當(dāng)系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)確定電磁閥關(guān)閉、程序設(shè)置溫濕度的上下限值的初始值、用于定時(shí)器TTO的初始化、串口中斷的初始化。/* 定時(shí)器0初始化*/void TIM0init(void)//定時(shí)器0初始化{ TMOD=0x02。//定時(shí)器0工作方式2，TH0是重裝值，TL0是初值 TH0=0x00。 //重載值 TL0=0x00。 //初始化值 ET0=1。 //開中斷 TR0=1。 }/* 外部中斷0初始化*/void EX0init(void){ IT0 = 1。 //指定外部中斷0下降沿觸發(fā)，INT0 () EX0 = 1。 //使能外部中斷 EA = 1。 //開總中斷} 數(shù)據(jù)采集模塊軟件流程準(zhǔn)備開始標(biāo)志：當(dāng)?shù)碗娖降陀?8ms后，單片機(jī)將輸出端口改為輸入，開始讀取DHT11的數(shù)據(jù)。然后將電平拉高，等待DHT11響應(yīng)，DHT11將電平信號(hào)拉低以示響應(yīng)單片機(jī)信號(hào)，而后將電平拉高準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù)信息。讀取數(shù)據(jù)過程：DHT11先發(fā)送12—14us的低電平信號(hào)，然后緊跟高電平，如果在116—118us左右，將自動(dòng)識(shí)別為1，如果在26—28us左右將識(shí)別為0。這樣循環(huán)40次，共40位二進(jìn)制數(shù)，每八位為一組，其中包括八位濕度整數(shù)位、八位濕度小數(shù)位、八位溫度整數(shù)位，八位溫度小數(shù)位、八位較檢位。由于設(shè)計(jì)的需要，現(xiàn)只讀取八位濕度整數(shù)值，將讀取的濕度值傳給單片機(jī)。程序如下:includeunsigned char wendu,shidu。 void delay_us() // 延時(shí)子程序{ unsigned char i。 i。 i。 i。 i。 i。 i。}void delayms(unsigned int x) // 根據(jù)給定值進(jìn)行延時(shí)子程序{unsigned char n。while((x)!=0){for(n=0。n115。n++){。}}}char receive(){ unsigned int i。 unsigned char temp,respond。 unsigned char _data=0。 for(i=0。i=7。i++) { respond=2。 while((!TRH)amp。amp。respond++)。 delay_us()。 delay_us()。 delay_us()。 if(TRH) { temp=1。 respond=2。 while((TRH)amp。amp。respond++)。 } else temp=0。 _data=1。 _data|=temp。 } return(_data)。}//濕度讀取子程序 //溫度高8位== TL_data//溫度低8位== TH_data//濕度高8位== RH_data//濕度低8位== RH_data//校驗(yàn) 8位 == CK_data//調(diào)用的程序有 delay()。, Delay_5us()。,RECEIVE()。 void read(){ unsigned int respond。 unsigned int RH_temp,RL_temp,