多參數(shù)無(wú)線溫濕環(huán)境記錄儀的設(shè)計(jì)--畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p>　　多參數(shù)無(wú)線溫濕環(huán)境記錄儀的設(shè)計(jì)</p><p>　　[摘要]設(shè)計(jì)一個(gè)多參數(shù)無(wú)線溫濕環(huán)境記錄儀，該裝置通過(guò)數(shù)字式溫濕度傳感器SHT11對(duì)環(huán)境溫度和濕度進(jìn)行采集，然后將采集到的數(shù)據(jù)按照一定的協(xié)議通過(guò)無(wú)線模塊發(fā)送出去，接收方接收到數(shù)據(jù)后解包，計(jì)算出溫度，并顯示在液晶屏上。系統(tǒng)發(fā)射部分以STC89C52單片機(jī)為內(nèi)核，包括溫度采集，無(wú)線發(fā)射，液晶顯示。接收部分以STC89C52為核心，將無(wú)線接收，液晶

2、顯示結(jié)合起來(lái)，通過(guò)適當(dāng)?shù)能?、硬件抗干擾處理，設(shè)計(jì)出實(shí)用、小型的溫濕環(huán)境記錄儀。 </p><p>　　[關(guān)鍵詞] 溫濕度；無(wú)線；PTR2000；89c52；sht11；lcd12864。</p><p>　　wireless temperature and humidity recorder</p><p>　　Abstract：has designed a wir

3、eless temperature and humidity recorder device, the device through the digital temperature and humidity sensor SHT10 collecting temperature, and then collected the data according to certain protocol sent by the wireless

4、module, the receiver unpack received data to calculate the temperature and humidity,displaying on the LCD screen. The system's transmitter to STC89C52 microcontroller core, including temperature collection, wireless

5、transmitters, liquid crystal display.</p><p>　　Key words ：temperature and humidity, wireless, PTR2000, 89c52, sht10,lcd12864.</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　1 前言1

6、</b></p><p>　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案2</p><p>　　2.1系統(tǒng)功能描述2</p><p>　　2.2 方案論證2</p><p>　　2.2.1 主控制器選擇2</p><p>　　2.2.2主控芯片部分選擇2</p><p>　　2.2.3 傳感器選擇

7、2</p><p><b>　　2.3系統(tǒng)方案3</b></p><p>　　3 無(wú)線溫濕環(huán)境記錄儀系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3</p><p><b>　　3.2無(wú)線模塊4</b></p><p>　　3.3.1無(wú)線收發(fā)模塊PR2000的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)4</p><p>　　3.3.

8、2PTR2000的工作時(shí)序5</p><p>　　3.3.3無(wú)線模塊的電路設(shè)計(jì)6</p><p>　　3.3數(shù)字式溫度傳感器電路設(shè)計(jì)7</p><p>　　3.3．1數(shù)字式傳感器SHT11的結(jié)構(gòu)7</p><p><b>　　3.4顯示模塊7</b></p><p>　　3.4.1液晶顯

9、示模塊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)7</p><p>　　3.4.2 讀、寫(xiě)操作時(shí)序8</p><p>　　3.4.3 單片機(jī)與液晶模塊電路設(shè)計(jì)9</p><p>　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)10</p><p>　　4.1 軟件設(shè)計(jì)流程圖10</p><p>　　4.1.1溫濕度傳感器軟件設(shè)計(jì)10</p><p&

10、gt;　　4.1.2 無(wú)線通信軟件設(shè)計(jì)11</p><p>　　5 系統(tǒng)測(cè)試及檢測(cè)設(shè)計(jì)13</p><p>　　5.1 系統(tǒng)的性能測(cè)試13</p><p>　　5.2 傳輸距離測(cè)試14</p><p><b>　　6結(jié)術(shù)語(yǔ)15</b></p><p><b>　　附錄A：17

11、</b></p><p><b>　　附錄B：18</b></p><p><b>　　附錄C：19</b></p><p><b>　　附錄D：41</b></p><p><b>　　附錄E：42</b></p>&l

12、t;p><b>　　1 前言</b></p><p>　　隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的飛速發(fā)展，溫濕度測(cè)量控制系統(tǒng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)及人們的日常生活中扮演著一個(gè)越來(lái)越重要的角色。在我們的日常生活中許多場(chǎng)合都需要對(duì)環(huán)境的溫濕度進(jìn)行限定，如藥房，糧倉(cāng)，溫室大棚等。大棚溫室種植已經(jīng)是現(xiàn)今的潮流，受到市場(chǎng)的歡迎。市面上大量的反季蔬菜就是通過(guò)大棚種植而來(lái)的，大棚中的溫濕度、光照強(qiáng)度以及二氧化碳濃度等都直接影響到

13、作物的生長(zhǎng)速度以及最終而對(duì)產(chǎn)量，對(duì)于溫室環(huán)境中的這幾項(xiàng)參數(shù)的檢測(cè)可以通過(guò)使用農(nóng)業(yè)環(huán)境檢測(cè)儀對(duì)各參數(shù)的檢測(cè)，再通過(guò)相應(yīng)的方法進(jìn)行對(duì)各參數(shù)的調(diào)節(jié)，為植物生長(zhǎng)創(chuàng)造最佳的環(huán)境。溫室環(huán)境記錄儀有多個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目，最多可以檢測(cè)：溫度、濕度、光照強(qiáng)度、光合有效輻射、風(fēng)向風(fēng)速、雨量、CO2濃度、土壤溫度、土壤水分、土壤PH、土壤EC電導(dǎo)十一個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目，而最少也能夠檢測(cè)：溫度、濕度、光照強(qiáng)度、CO2濃度這四個(gè)最常規(guī)的檢測(cè)項(xiàng)目。因此，在這些特定環(huán)境下，安裝環(huán)境

14、溫室環(huán)境記錄系統(tǒng)是非常有必要的?；谶@點(diǎn)，設(shè)計(jì)環(huán)境溫室環(huán)境記錄儀非常必要，該儀器測(cè)試精確，調(diào)試方便，可實(shí)時(shí)記錄報(bào)警信息，方便工作人員排故，并可廣泛應(yīng)用條件惡劣，人員不便進(jìn)入的場(chǎng)合。同時(shí)，在糧庫(kù)測(cè)溫系統(tǒng)、冷庫(kù)測(cè)溫系統(tǒng)、智能化建筑控制</p><p>　　隨著半導(dǎo)體工藝技術(shù)的發(fā)展及系統(tǒng)設(shè)計(jì)水平的提高，單片機(jī)還會(huì)不斷產(chǎn)生新的變化和進(jìn)步，目前單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒(méi)有單片機(jī)的蹤跡。導(dǎo)彈的導(dǎo)航

15、裝置，飛機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸以及運(yùn)作控制和數(shù)據(jù)處理，工業(yè)自動(dòng)化過(guò)程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能IC卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄象機(jī)、攝象機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開(kāi)單片機(jī)。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。單片機(jī)具有體積小、功耗低、控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展靈活、微型化和使用方便等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于儀器儀表中，結(jié)合不同類型的傳感器，可實(shí)現(xiàn)諸如電壓、功率

16、、頻率、濕度、溫度、流量、速度、厚度、角度、長(zhǎng)度、硬度、元素、壓力等物理量的測(cè)量。采用單片機(jī)控制使得儀器儀表數(shù)字化、智能化、微型化，且功能比起采用電子或數(shù)字電路更加強(qiáng)大。例如精密的測(cè)量設(shè)備（功率計(jì)，示波器，各種分析儀）。隨著單片機(jī)的性能越來(lái)越高，功能越來(lái)越強(qiáng)大。用單片機(jī)可以構(gòu)成形式多樣的控制系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。例如工廠流水線的智能化管理，電梯智能化控制、各種報(bào)警系統(tǒng)，與計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成二級(jí)控制系</p><p>　

17、　當(dāng)前，環(huán)境參數(shù)測(cè)量在工業(yè)，農(nóng)業(yè)都得到了長(zhǎng)足的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用。國(guó)外和國(guó)內(nèi)都研制了大量的各種環(huán)境參數(shù)測(cè)量傳感器，例如瑞士的SHTXX系列的溫濕度傳感器，DS18B20溫度傳感器，國(guó)內(nèi)有DHT11 溫濕度傳感器等。相比較：SHTXX系列單片機(jī)的尺寸更小，測(cè)量誤差也最小，但價(jià)格比較貴。DHT11溫濕度傳感器價(jià)格便宜，性能適中，是一款物美價(jià)廉，很有實(shí)用型的模塊化數(shù)字溫濕度傳感器。隨著各種小型化，功能強(qiáng)大的測(cè)試芯片模塊相繼誕生，在眾多的溫度測(cè)量

18、儀中以溫度無(wú)線采集與傳輸應(yīng)用最為廣泛，它具有傳輸距離遠(yuǎn)、價(jià)格低廉、體積小、安裝方便、可靠性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。本設(shè)計(jì)采用單片機(jī)作為數(shù)據(jù)處理與控制單元，使用了抗干擾能力較強(qiáng)的新型數(shù)字溫濕度傳感器SHT10組成核心測(cè)量網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)溫度的測(cè)量，進(jìn)一步提高了測(cè)量?jī)x器的性價(jià)比，并且使得的可視界面更為友好，人性化。由于SHT10的轉(zhuǎn)換精度高，可直接將溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼使系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，準(zhǔn)確性高，通信方便，傳輸距離較遠(yuǎn)且抗干擾力較強(qiáng)，與傳統(tǒng)的模擬信號(hào)溫度計(jì)組成的多

19、點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)相比電路簡(jiǎn)單，集成度高，擴(kuò)展性能好，抗干擾能力強(qiáng)，同時(shí)還有很高重復(fù)利用價(jià)值。因此具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和實(shí)用性。</p><p><b>　　2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案</b></p><p><b>　　2.1系統(tǒng)功能描述</b></p><p>　　無(wú)論是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，還是日常生活中，對(duì)溫度的檢測(cè)都是必不可少的，對(duì)于溫度的

20、檢測(cè)通常是采用熱敏電阻再通過(guò)A/D（模/數(shù)）轉(zhuǎn)換得到數(shù)字信號(hào)，但由于信號(hào)的采集對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響很大，如果采樣精度不高，會(huì)使這個(gè)系統(tǒng)準(zhǔn)確性下降，而本系統(tǒng)將采用新一代的技術(shù)實(shí)現(xiàn)此項(xiàng)任務(wù)。</p><p>　　本系統(tǒng)可分為發(fā)射部分和接收部分，發(fā)射部分采集溫度信息，通過(guò)無(wú)線設(shè)備將數(shù)據(jù)信息傳到（接收部分）手持終端。操作者可以在手持終端選擇測(cè)試點(diǎn)，也可按測(cè)試點(diǎn)的序號(hào)連續(xù)采集。接收到的多路溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)處理在手持終端的顯示屏上顯

21、示，也可傳入PC機(jī)進(jìn)行更進(jìn)一步的分析處理。</p><p><b>　　2.2 方案論證</b></p><p>　　2.2.1 主控制器選擇</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　此方案采用PC機(jī)實(shí)現(xiàn)。它可在線編程，可在線仿真的功能，這讓調(diào)試變得方便。且人機(jī)交互友好。但

22、是PC機(jī)輸出信號(hào)不能直接與SHT10通信。需要通過(guò)RS232電平轉(zhuǎn)換兼容，硬件的合成在線調(diào)試，較為繁瑣，很不簡(jiǎn)便。而且在一些環(huán)境比較惡劣的場(chǎng)合，PC機(jī)的體積大，攜帶安裝不方便，性能不穩(wěn)定，給工程帶來(lái)很多麻煩！</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　此方案采用STC89C52八位單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。單片機(jī)軟件編程的自由度大，可通過(guò)編程實(shí)現(xiàn)各種各樣的算

23、術(shù)算法和邏輯控制。而且體積小，硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，安裝方便。既可以單獨(dú)對(duì)多SHT10控制工作，還可以與PC機(jī)通信.運(yùn)用主從分布式思想，由一臺(tái)上位機(jī)（PC微型計(jì)算機(jī)），下位機(jī)（單片機(jī)）多點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)采集，組成兩級(jí)分布式多點(diǎn)溫度測(cè)量的巡回檢測(cè)系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。另外STC89C52在工業(yè)控制上也有著廣泛的應(yīng)用，編程技術(shù)及外圍功能電路的配合使用都很成熟。</p><p>　　2.2.2主控芯片部分選擇</p>&

24、lt;p>　　方案一：采用專用的內(nèi)嵌處理器的無(wú)線射頻收發(fā)芯片</p><p>　　nRF9E5是一款工作頻率為433／868／915MHz的射頻芯片，該芯片采用1.9V～3.6V單電源供電，32腳QFN封裝(5×5mm)，發(fā)射功率為10dBm，接收靈敏度100dBm，在低功耗時(shí)電流僅2.5μA，特別適合采用電池供電，適用于無(wú)線鍵盤(pán)、無(wú)線電話、無(wú)線耳機(jī)、產(chǎn)業(yè)無(wú)線感測(cè)器、遙控器和無(wú)線警報(bào)器。使用此芯片

25、可以獨(dú)立實(shí)現(xiàn)無(wú)線射頻的收發(fā)，與其他器件構(gòu)成的系統(tǒng)外圍電路簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單美觀，但內(nèi)部操作比較復(fù)雜，開(kāi)發(fā)環(huán)境也比較昂貴，貼片式芯片更不容易進(jìn)行調(diào)試。</p><p>　　方案二：采用單片機(jī)和無(wú)線收發(fā)模塊構(gòu)成本系統(tǒng)</p><p>　　本方案采用常用的STC系列單片機(jī)，及由nRF401無(wú)線收發(fā)芯片構(gòu)成的無(wú)線模塊，nRF401是挪威Nordic公司最新推出的數(shù)傳頻段433MHz單片無(wú)線收發(fā)一體芯片

26、。該芯片集成了高頻發(fā)射、高頻接收、PLL合成、FSK調(diào)制、FSK解調(diào)、多頻道切換等功能，具有性能優(yōu)異、功耗低、使用方便等特點(diǎn)。nRF401構(gòu)成的模塊的外圍元件很少，沒(méi)有調(diào)試部件，給研制和生產(chǎn)帶來(lái)了極大的方便。而且此無(wú)線模塊與單片機(jī)是串口通信，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，易于調(diào)試。</p><p>　　綜合比較方案一與方案二，方案一雖然滿足具有簡(jiǎn)單的硬件結(jié)構(gòu)，但其開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)，費(fèi)用較大，而且相關(guān)學(xué)習(xí)資料較少；而方案二為較為常用，技術(shù)

27、更成熟，因此我們選擇方案二來(lái)作為本設(shè)計(jì)的控制核心。</p><p>　　2.2.3 傳感器選擇</p><p><b>　　方案一：</b></p><p>　　采用熱敏電阻，可滿足40攝氏度至90攝氏度測(cè)量范圍，但熱敏電阻精度、重復(fù)性、可靠性較差，對(duì)于檢測(cè)1攝氏度的信號(hào)是不適用的。而且在溫度測(cè)量系統(tǒng)中,采用單片溫度傳感器,比如AD590,LM

28、35等.但這些芯片輸出的都是模擬信號(hào),必須經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換后才能送給計(jì)算機(jī),這樣就使得測(cè)溫裝置的結(jié)構(gòu)較復(fù)雜.另外,這種測(cè)溫裝置的一根線上只能掛一個(gè)傳感器,不能進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)量.即使能實(shí)現(xiàn)，也要用到復(fù)雜的算法，一定程度上也增加了軟件實(shí)現(xiàn)的難度。</p><p><b>　　方案二：</b></p><p>　　在測(cè)溫系統(tǒng)中，傳統(tǒng)的測(cè)溫方法是將模擬信號(hào)遠(yuǎn)距離采樣進(jìn)行AD轉(zhuǎn)換，而

29、為了獲得較高的測(cè)溫精度，就必須采用措施解決由長(zhǎng)線傳輸，多點(diǎn)測(cè)量切換及放大電路零點(diǎn)漂移等造成的誤差補(bǔ)償問(wèn)題。采用數(shù)字溫度芯片SHT10測(cè)量溫度，輸出信號(hào)全數(shù)字化。便于單片機(jī)處理及控制，省去傳統(tǒng)的測(cè)溫方法的很多外圍電路。且該芯片的物理化學(xué)性很穩(wěn)定，它能用做工業(yè)測(cè)溫元件，此元件線形較好。在0—100攝氏度時(shí)，最大線形偏差小于0.5攝氏度。DS18B20的最大特點(diǎn)之一采用了單總線的數(shù)據(jù)傳輸，由數(shù)字溫度計(jì)DS1820和微控制器AT89C52構(gòu)成的

30、溫度測(cè)量裝置,它直接輸出溫度的數(shù)字信號(hào),可直接與計(jì)算機(jī)連接。這樣,測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就比較簡(jiǎn)單,體積也不大,且由于AT89C52可以帶多個(gè)SHT10,因此可以非常容易實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)量.輕松的組建傳感器網(wǎng)絡(luò)。</p><p>　　采用溫濕度芯片SHT10測(cè)量溫度，可以體現(xiàn)系統(tǒng)芯片化這個(gè)趨勢(shì)。部分功能電路的集成，使總體電路更簡(jiǎn)潔，搭建電路和焊接電路時(shí)更快。而且，集成塊的使用，有效地避免外界的干擾，提高測(cè)量電路的精確度。所以集

31、成芯片的使用將成為電路發(fā)展的一種趨勢(shì)。本方案應(yīng)用這一溫度芯片，也是順應(yīng)這一趨勢(shì)。</p><p>　　根據(jù)以上分析，為了使設(shè)計(jì)的成本低、抗干擾強(qiáng)，系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能與穩(wěn)態(tài)性能好，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案主控部分采用單片機(jī)和無(wú)線收發(fā)模塊構(gòu)成，傳感器部分采用數(shù)字式溫濕度傳感器是SHT10。</p><p><b>　　2.3系統(tǒng)方案</b></p><p>　　

32、總體結(jié)構(gòu)框圖如圖2.1所示。系統(tǒng)主要包括多點(diǎn)溫度濕度信息采集，無(wú)線模塊發(fā)射、接收，及數(shù)據(jù)處理顯示。</p><p>　　從機(jī)框圖 主機(jī)框圖 </p><p><b>　　圖2.1 系統(tǒng)框圖</b></p><p>　　系統(tǒng)的發(fā)射部分通過(guò)傳感器將多點(diǎn)溫度和濕度信息采集到單

33、片機(jī)內(nèi)，然后在單片機(jī)內(nèi)按照一定的協(xié)議和檢錯(cuò)機(jī)制構(gòu)成幀，通過(guò)無(wú)線模塊發(fā)射出去。系統(tǒng)的接收部分以串行中斷方式接收每幀信息，然后對(duì)接收的幀信息進(jìn)行錯(cuò)誤檢測(cè)，判斷是否有誤碼信息。如果沒(méi)有誤碼，提取出數(shù)據(jù)位，計(jì)算出溫、濕度值，并顯示在液晶顯示屏上。</p><p>　　3 無(wú)線溫濕環(huán)境記錄儀系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　為節(jié)省成本與體積，系統(tǒng)分為上位機(jī)和下位機(jī)兩個(gè)模塊。上位機(jī)系統(tǒng)通過(guò)單片機(jī)STC

34、89C52來(lái)實(shí)現(xiàn)，主要包括單片機(jī)與兩從機(jī)的溫度傳感器的通信，單片機(jī)對(duì)無(wú)線收發(fā)模塊的控制，單片機(jī)對(duì)液晶屏以及按鍵控制。由于從機(jī)部分較為簡(jiǎn)單，包括2個(gè)單片機(jī)對(duì)2個(gè)溫度傳感器的通信，單片機(jī)對(duì)無(wú)線收發(fā)模塊的控制和單片機(jī)對(duì)液晶屏；下面對(duì)硬件電路作具體的設(shè)計(jì)。</p><p><b>　　3.1處理器簡(jiǎn)介</b></p><p>　　為提高系統(tǒng)的傳輸速率與抗干擾性，主控機(jī)采用ST

35、C系列單片機(jī)。STC89C52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(chǔ)器。使用高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在線系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。STC89C52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字

36、節(jié)RAM，32位I/O口線，看門狗定時(shí)器，2個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，STC89C52可降至0Hz靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。8位微控制器 8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash。ST

37、C89C52引腳圖如下圖3.1所示。</p><p>　　圖3.1 STC89C52PDIP封裝</p><p><b>　　3.2 無(wú)線模塊</b></p><p>　　3.3.1 無(wú)線收發(fā)模塊PR2000的結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)</p><p>　　本系統(tǒng)選用超小型、超低功耗的PTR2000作為無(wú)線收發(fā)模塊，PTR2000是基

38、于NRF401芯片開(kāi)發(fā)[12]，PTR2000兼有NRF401的優(yōu)點(diǎn)，NRF401是一種應(yīng)用廣泛，優(yōu)點(diǎn)突出的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸芯片，工作在433MHz國(guó)際通用的ISM頻段，F(xiàn)SK調(diào)制和解調(diào)，抗干擾能力強(qiáng)；采用PLL頻率合成技術(shù)，頻率穩(wěn)定性好；靈敏度高達(dá)-105dBm，最大發(fā)射功率達(dá)到+10dBm；數(shù)據(jù)速率可達(dá)20Kbit/s；可方便地嵌入各種測(cè)量和控制系統(tǒng)中;在儀器儀表數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、無(wú)線抄表系統(tǒng)、無(wú)線數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)遙測(cè)遙控系統(tǒng)等中應(yīng)用。

39、NRF401具有兩個(gè)信號(hào)通道，適合需要多信道工作的特殊場(chǎng)合；可直接與微控制器接口；低工作電壓(2.7V3.6V)，功耗低，發(fā)射時(shí)電源電流5mA，接收時(shí)電源電流250μA，接收待機(jī)狀態(tài)僅為5μA；僅需外接一個(gè)晶體和幾個(gè)阻容、電感元件，即可構(gòu)成一個(gè)完整的射頻收發(fā)器，電路模塊尺寸為30x22x6mm。NRF401采用20腳SSOIC封裝。NRF401芯片能和串口直接相連，且簡(jiǎn)單的單片機(jī)口輸出可直接控制無(wú)線收發(fā)，芯片的收發(fā)工作，無(wú)線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

40、簡(jiǎn)便。</p><p>　?。?）PTR2000的引腳說(shuō)明如圖3.2所示。</p><p><b>　　PCB圖如下:</b></p><p>　　圖3.2 PTR2000引腳圖</p><p>　?。?）無(wú)線收發(fā)模塊PTR2000的內(nèi)部結(jié)構(gòu)（NRF401）如圖3.3。</p><p>　　圖3

41、.3 NRF401的結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　管腳說(shuō)明如表3.1所示。</p><p>　　表3.1 PTR2000的引腳說(shuō)明</p><p>　?。?）PTR2000模塊工作模式如表3.2。</p><p>　　表3.2 PTR2000模塊工作模式</p><p>　　(注:當(dāng)工作通道為1通道時(shí),傳輸頻率為433

42、.92MHZ，當(dāng)工作通道為1通道時(shí),傳輸頻率為434.33MHZ)</p><p>　　3.3.2PTR2000的工作時(shí)序</p><p>　　PTR2000是一款FSK調(diào)制無(wú)線通訊模塊，有最大20KBPS速率通訊帶寬，實(shí)際上最大值在19KBPS左右，最低通訊頻率在500BPS左右，如果再低，芯片在后期運(yùn)放低通比較譯碼時(shí)會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)逆轉(zhuǎn)，出現(xiàn)誤碼，正因?yàn)檫@樣，發(fā)送的數(shù)據(jù)不允許長(zhǎng)的脈沖，也就是

43、速率不能太低。PTR2000在不同工作模式下的時(shí)序模式見(jiàn)表3.3。</p><p>　　表3.3 PTR2000在不同工作模式下的時(shí)序模式</p><p>　　TX與RX之間的切換</p><p>　　當(dāng)從接收模式切換為發(fā)射模式時(shí)，數(shù)據(jù)輸入腳（DIN）必須保持為高1ms才能發(fā)送數(shù)據(jù)。如圖3.4。</p><p>　　當(dāng)從發(fā)射模式切換為接收模

44、式時(shí)，數(shù)據(jù)輸出腳（DOUT）要至少3ms才有數(shù)據(jù)輸出。如圖3.4。</p><p>　　圖3.4 Standby與TX、RX之間的切換時(shí)序</p><p>　　Power Up到TX、RX之間的切換：</p><p>　　從加電到發(fā)射模式過(guò)程中，為了避免開(kāi)機(jī)時(shí)產(chǎn)生干擾和輻射，在上電過(guò)程中TXEN的輸入腳必須保持為低，以便于頻率合成器進(jìn)入穩(wěn)定工作狀態(tài)。在由上電進(jìn)入發(fā)

45、射模式時(shí)，TXEN必須保持1以后才可以往DIN腳發(fā)送數(shù)據(jù)。</p><p>　　從加電到接收模式過(guò)程中從加電到發(fā)射模式過(guò)程中，芯片將不會(huì)接收任何數(shù)據(jù)，DOUT也不會(huì)有數(shù)據(jù)輸出，直到電壓穩(wěn)定到2.7V以上，并且至少保持5ms。如果采用外部振蕩器，這個(gè)時(shí)間可以縮減到3ms。如圖3.5。</p><p>　　圖3.5無(wú)線模塊工作時(shí)序</p><p>　　3.3.3無(wú)線模塊

46、的電路設(shè)計(jì)</p><p>　　根據(jù)PTR2000引腳說(shuō)明，在從機(jī)中單片機(jī)STC89C52通過(guò)PTR2000無(wú)線模塊將數(shù)據(jù)發(fā)射出去，在此使用了三個(gè)普通I/O口和串口，其引腳相連情況如圖3-7所示[14][15]。VCC接電源，GND接地，CS接電源，DO接P3.0。DI接P3.1。主機(jī)POUP接P1.7，TXEN接P1.5。從機(jī)POUP接P1.7，TXEN接P1.0。SHT11的DATA接P3.6。SOCK接P3

47、.5,如圖3.6。</p><p>　　圖3.6 AT89S52與PTR2000相接 </p><p>　　主機(jī)部分AT89S52與PTR2000相接與從機(jī)基本一致，只是為了容易布線期間，調(diào)整了無(wú)線模塊PRT2000的TXT、PWR和CS管腳與主控機(jī)的接口。</p><p>　　3.3數(shù)字式溫度傳感器電路設(shè)計(jì)</p><p>　　本系統(tǒng)采用

48、2片sht10數(shù)字式溫度傳感器。Sht10數(shù)字溫度傳感器是瑞士公司推出的sensirion系列數(shù)字溫度傳感器中性能優(yōu)異的一款，具有諸多優(yōu)點(diǎn)：</p><p>　?、?精度高。12位二進(jìn)制轉(zhuǎn)換結(jié)果,確保±0.5℃的精度和0.0625℃的分辨率。</p><p>　?、?全數(shù)字化。直接將數(shù)字信號(hào)傳給CPU，傳輸可靠，避免了模擬方式的干擾問(wèn)題。</p><p>

49、　?、?連線少。僅有4根連線：+5V電源、地線和1根數(shù)字I/O總線,同步時(shí)鐘信號(hào)。如采用寄生電源方式，sht11會(huì)從數(shù)字I/O總線獲取寄生電源，則僅連接I/O線和地線即可。</p><p>　　3.3．1數(shù)字式傳感器SHT11的結(jié)構(gòu)</p><p>　　數(shù)字式溫濕度傳感器有8腳的封裝，見(jiàn)表3.4。</p><p>　　表3.4 sht11的引腳說(shuō)明</p&g

50、t;<p><b>　　3.4顯示模塊</b></p><p>　　3.4.1液晶顯示模塊結(jié)構(gòu)特點(diǎn)</p><p>　　在單片機(jī)的人機(jī)交流界面中，一般有三種輸出方式：發(fā)光管、LED數(shù)碼管、液晶顯示器。發(fā)光管和LED數(shù)碼管比較常用，軟硬件都比較簡(jiǎn)單，而液晶屏顯示模塊與數(shù)碼管相比，則顯得更為專業(yè)、漂亮。現(xiàn)今，液晶顯示屏已經(jīng)以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超

51、薄輕巧、使用方便等諸多優(yōu)點(diǎn)，在通訊、儀器儀表、電子設(shè)備、家用電器等低功耗應(yīng)用系統(tǒng)中得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用，使這些電子設(shè)備的人機(jī)界面變得越來(lái)越直觀形象，目前已廣泛應(yīng)用于電子表、計(jì)算器、IC卡電話機(jī)、液晶電視機(jī)、便攜式電腦、掌上型電子玩具、復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)等許多方面。本設(shè)計(jì)使用的液晶模塊是LCM-12864字符型液晶模塊(帶背光)，它是目前工控系統(tǒng)中使用最為廣泛的液晶屏之一。該液晶顯示模塊具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn)，其尺寸和引腳如下

52、圖3.7所示。</p><p>　　圖3.7 尺寸和引腳</p><p>　　12864液晶屏引腳符號(hào)與定義：</p><p>　　表3.5 1602液晶屏引腳符號(hào)與定義</p><p>　　3.4.2 讀、寫(xiě)操作時(shí)序</p><p>　　單片機(jī)與液晶模塊在通信時(shí)遵循嚴(yán)格的時(shí)序，才能正常工作。讀時(shí)序如圖3.8,3.9。

53、</p><p>　　圖3.8 LCM液晶模塊讀操作時(shí)序</p><p>　　圖3.9 寫(xiě)操作時(shí)序</p><p>　　3.4.3 單片機(jī)與液晶模塊電路設(shè)計(jì)</p><p>　　部分電路功能主要將主機(jī)處理后的數(shù)據(jù)顯示出來(lái)，該模塊與單片機(jī)連接簡(jiǎn)單，只需一個(gè)8位I/O口與液晶模塊的8位數(shù)據(jù)端相連，再用三位控制口分別與液晶模塊的RS、R/W、E相

54、接。在本系統(tǒng)中，為了布線簡(jiǎn)單及驅(qū)動(dòng)能力更強(qiáng)，我們用單片機(jī)的P0口接8位數(shù)據(jù)，用P2.7、P2.6、P2.5、分別接RS、R/W、E，NC，RST，VOT三個(gè)引腳懸空。由于P0內(nèi)無(wú)上拉電阻我們還在P0口與液晶模塊直接加了10kΩ的排阻[21]，具體的連接如下圖3.9所示。</p><p>　　圖3.9 單片機(jī)與液晶模塊電路</p><p><b>　　4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</b&

55、gt;</p><p>　　系統(tǒng)的軟件部分是系統(tǒng)運(yùn)行的核心，包括溫濕度數(shù)據(jù)采集部分、無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送部分、無(wú)線數(shù)據(jù)接收部分、接收結(jié)果處理顯示部分。程序用C語(yǔ)言編寫(xiě)，采用模塊化程序設(shè)計(jì)，可讀性強(qiáng)。在KEIL下編寫(xiě)完成，Proteus仿真軟件下測(cè)試通過(guò)。</p><p>　　4.1 軟件設(shè)計(jì)流程圖</p><p>　　從機(jī)部分軟件主要由4路數(shù)據(jù)采集、無(wú)線發(fā)送和從機(jī)數(shù)據(jù)顯示三

56、部分組成。系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)采用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法，自頂向下，逐步求精。</p><p>　　4.1.1溫濕度傳感器軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　數(shù)據(jù)采集部分主要實(shí)現(xiàn)單片機(jī) STC89C52對(duì)溫濕度傳感器sht11的初始化、發(fā)送測(cè)量命令及數(shù)值的讀取，以及數(shù)據(jù)的處理轉(zhuǎn)換成5位溫度量和2位濕度量。 溫濕度測(cè)量時(shí)先調(diào)用溫濕度傳感器初始化子程序進(jìn)行初始化（包括復(fù)位、傳輸啟動(dòng)命令）。然后發(fā)送測(cè)量指令，并

57、等待測(cè)量完成，再嚴(yán)格按照傳感器的數(shù)據(jù)讀寫(xiě)時(shí)序進(jìn)行溫度的讀寫(xiě)、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化、存儲(chǔ)和發(fā)送。當(dāng)發(fā)送命令返回有錯(cuò)誤時(shí)，傳感器sht11將重新初始化、測(cè)量。在這些操作中最基本的還是讀、寫(xiě)命令，讀完一個(gè)字節(jié)后，拉低DATA一個(gè)時(shí)鐘，表示后面還要讀數(shù)據(jù)，當(dāng)讀到最后一個(gè)字節(jié)時(shí)，即校驗(yàn)后，給DATA高電平。下面是sht11測(cè)量數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化成溫濕度的計(jì)算方法。</p><p>　　SHT11可通過(guò)DATA數(shù)據(jù)總線直接輸出數(shù)字量濕度值。該濕

58、度值稱為"相對(duì)濕度"，相對(duì)濕度數(shù)字輸出特性呈一定的非線性，需要進(jìn)行線性補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償后才能得到精確的濕度值。可按下式修正濕度值：</p><p><b>　　(1)</b></p><p>　　其中，SORH—傳感器相對(duì)濕度的讀出數(shù)；—修正系數(shù)，該參數(shù)取值如下：</p><p><b>　　12位，，，；</

59、b></p><p><b>　　8位，，，。</b></p><p>　　由于實(shí)際溫度和測(cè)試參考溫度25℃有所不同，而溫度對(duì)濕度的影響十分明顯，濕度信號(hào)也需要溫度補(bǔ)償。溫度校正粗略對(duì)應(yīng)于0.12%RH/℃@50%RH，補(bǔ)償公式如下：</p><p><b>　　(2)</b></p><p>

60、;　　式中為經(jīng)過(guò)線性補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償后的濕度值，T為測(cè)試濕度值時(shí)的溫度(℃)，和為溫度補(bǔ)償系數(shù)，該參數(shù)取值如下：12位，，；8位，，。</p><p>　　SHT11采用由PTAT能隙材料制成的溫度敏感元件，因而溫度數(shù)據(jù)具有非常好的線性輸出。實(shí)際溫度值可由下式算得：</p><p><b>　　(3)</b></p><p>　　和為特定系數(shù)，的

61、取值和SHT11工作電壓有關(guān)，的取值則和SHT11內(nèi)部A／D轉(zhuǎn)換器采用的分辨率有關(guān)，取值如下：</p><p>　　表4.1 對(duì)應(yīng)電壓參數(shù)值</p><p>　　表4.2 對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)位數(shù)參數(shù)值</p><p>　　SHT11還可根據(jù)當(dāng)前相對(duì)濕度值和溫度值計(jì)算測(cè)出露點(diǎn)。公式中T為當(dāng)前溫度值，SORH為相對(duì)濕度值，Dp為露點(diǎn)。露點(diǎn)是個(gè)特殊的溫度值，是空氣保持某一定濕度必須

62、達(dá)到的最低溫度，所以測(cè)量露點(diǎn)實(shí)際上就是測(cè)空氣的含水量。最終，將轉(zhuǎn)化的數(shù)據(jù)存入待傳輸?shù)臅捍鏀?shù)組中等待無(wú)線傳輸。</p><p>　　4.1.2 無(wú)線通信軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　在溫度數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中，主機(jī)和從機(jī)之間的數(shù)據(jù)通信采用一對(duì)一的主從模式，利用ISM頻段(433MHz)無(wú)線通信。主機(jī)(即顯示單片機(jī))負(fù)責(zé)無(wú)線數(shù)據(jù)接收，從機(jī)則負(fù)責(zé)收集現(xiàn)場(chǎng)信息，進(jìn)行一定的數(shù)據(jù)處理，根據(jù)主機(jī)的要求返回?cái)?shù)據(jù)

63、。主機(jī)與從機(jī)之間的信息交換通過(guò)串行通信實(shí)現(xiàn)。在采用主從式多機(jī)串行通信系統(tǒng)中，從機(jī)不主動(dòng)發(fā)送命令或數(shù)據(jù)，一切都由主機(jī)控制。為了完成上述功能需通過(guò)設(shè)置單片機(jī)的串口控制寄存器SCON來(lái)實(shí)現(xiàn)，在此將單片機(jī)設(shè)置在工作方式1 ,即SM0=0,SM1=1 。通信的數(shù)據(jù)格式為每幀10位，包括1位起始位、8位數(shù)據(jù)位、和1位停止位。片內(nèi)定時(shí)器T1作為波特率發(fā)生器，選擇傳送的波特率為9600bps,則定時(shí)器T1的初值應(yīng)設(shè)置為TL1=TH1=0XFD，另外應(yīng)禁

64、止定時(shí)器T1中斷，以免因定時(shí)器T1溢出而產(chǎn)生不必要的中斷錯(cuò)誤。</p><p>　　在具體通信時(shí)：主機(jī)根據(jù)定時(shí)器0溢出中斷每3秒向從機(jī)1發(fā)送握手信號(hào)，每5秒向2號(hào)機(jī)發(fā)握手信號(hào)。握手信號(hào)共3位，1號(hào)機(jī)的握手信號(hào)為：0x88,0x99,0xbb。2號(hào)機(jī)的握手信號(hào)為：0x44,0x66,0x77。為了減少干擾信號(hào)的干擾，從機(jī)向主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)也要先發(fā)送對(duì)應(yīng)的握手信號(hào)。這樣可以避免干擾，同時(shí)也可以方便主機(jī)對(duì)發(fā)信號(hào)的從機(jī)的識(shí)

65、別。主機(jī)對(duì)從機(jī)的驗(yàn)證嗎為1號(hào)機(jī)：0xcc 0x44 0xdd。2號(hào)機(jī)：0xee 0x66 0xbb。通訊的具體步驟如下圖4.3：</p><p>　　圖4.3 從機(jī)無(wú)線模塊工作流圖</p><p>　　其中：初始化包括：?jiǎn)?dòng)PTR2000，串口接受初始化，然后等待7ms后，進(jìn)入等待循環(huán)。串口中斷程序：先驗(yàn)證接受的前3個(gè)字節(jié)是否符合通信協(xié)議。如果符合，然后串口進(jìn)行發(fā)送初始化，然后調(diào)用

66、傳感器調(diào)用函數(shù)測(cè)量數(shù)據(jù)，經(jīng)轉(zhuǎn)化得到溫度值和濕度值，放入到待傳輸數(shù)組中的對(duì)應(yīng)位。最后把數(shù)組連續(xù)發(fā)送6遍。返回開(kāi)始使用goto語(yǔ)句。</p><p>　　主機(jī)串口與從機(jī)類似，它的串口初始化包括：ptr2000啟動(dòng)，串口接受初始化。串口中斷程序流程：先驗(yàn)證收到的前3個(gè)字節(jié)是否符合握手信號(hào)，并根據(jù)握手信號(hào)確定從機(jī)號(hào)，將后7位測(cè)量值存入相應(yīng)的數(shù)組，調(diào)用顯示子程序，顯示到12864上。定時(shí)器0中斷程序是累加定時(shí)器的溢出數(shù)并每

67、3秒將ptr2000轉(zhuǎn)化為發(fā)送狀態(tài)，延時(shí)7ms,發(fā)送1號(hào)機(jī)地址，然后把tr2000轉(zhuǎn)接收狀態(tài)；每5秒將ptr2000轉(zhuǎn)化為發(fā)送狀態(tài)，延時(shí)7ms,發(fā)送2號(hào)機(jī)地址，然后把tr2000轉(zhuǎn)接收狀態(tài)，并不斷循環(huán)。</p><p>　　通訊過(guò)程中因?yàn)椴捎么谕ㄐ欧绞揭弧Ｋ孕枰獙?duì)定時(shí)器1進(jìn)行設(shè)定以統(tǒng)一波特率，定義如下：</p><p>　　發(fā)送狀態(tài)設(shè)定：TMOD= 0x20;TH1= 0xfd;TL1

68、= 0xfd;接受狀態(tài)設(shè)定：TH1=0xfa;TL1=0xfa。主機(jī)一秒定時(shí)：TH0=0x3c;TL0=0xb0。</p><p>　　4.2 系統(tǒng)軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)</p><p>　　4．2．1系統(tǒng)流程圖 </p><p>　　由從機(jī)部分主程序。從機(jī)部分主程序。如下圖4.4。</p><p>　　圖4.4 從機(jī)主程序</p>&l

69、t;p>　　圖4.5 主機(jī)主程序</p><p>　　5 系統(tǒng)測(cè)試及檢測(cè)設(shè)計(jì)</p><p>　　系統(tǒng)調(diào)試主要包括系統(tǒng)的性能測(cè)試和無(wú)線模塊的傳輸距離測(cè)試。性能測(cè)試主要測(cè)試測(cè)試模塊測(cè)得的量經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化后得到的溫濕度數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，并測(cè)試它的相對(duì)誤差。傳輸測(cè)試主要測(cè)試無(wú)線模塊的最大有效傳輸距離。</p><p>　　5.1 系統(tǒng)的性能測(cè)試</p><

70、p>　　本系統(tǒng)所說(shuō)的調(diào)試是指在實(shí)驗(yàn)室里，對(duì)已知的標(biāo)準(zhǔn)量進(jìn)行采集和比較，以驗(yàn)證系統(tǒng)設(shè)計(jì)是否正確和合理，我用溫度計(jì)測(cè)得溫度值和其它濕度計(jì)測(cè)得的數(shù)據(jù)作為參考量。測(cè)試結(jié)果如下表4.3：</p><p>　　表4.3 系統(tǒng)測(cè)試結(jié)果表</p><p>　　測(cè)試結(jié)果說(shuō)明:在有效測(cè)試距離內(nèi)，一號(hào)機(jī)和二號(hào)機(jī)的溫度測(cè)試得到的數(shù)據(jù)與溫度計(jì)測(cè)試得到的數(shù)據(jù)保持基本一致，誤差基本保持在0.3左右。濕度測(cè)試數(shù)據(jù)與

71、濕度記測(cè)得數(shù)據(jù)保持一致。測(cè)試結(jié)果出現(xiàn)的偏差推測(cè)可能與傳感器的測(cè)得的量的精度有關(guān)，以及測(cè)得數(shù)據(jù)位數(shù)有關(guān)。溫度為5位，故小數(shù)位誤差比較大。適度為2位，誤差比較小。</p><p>　　圖4.6 SHTXX系列的溫度測(cè)試相對(duì)誤差</p><p>　　圖4.7 SHTXX系列的濕度測(cè)試相對(duì)誤差</p><p>　　5.2 傳輸距離測(cè)試</p><p>

72、;　　本測(cè)試主要測(cè)試系統(tǒng)正常工作時(shí)，從機(jī)與主機(jī)的最遠(yuǎn)傳輸距離。測(cè)試在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行，以能正常傳輸5位溫度數(shù)據(jù)和2位濕度數(shù)據(jù)為標(biāo)準(zhǔn)。由于場(chǎng)地有限。測(cè)試數(shù)據(jù)比較少。測(cè)試結(jié)果如下：</p><p>　　測(cè)試結(jié)果說(shuō)明:一號(hào)機(jī)在15M的距離時(shí)仍能正常傳輸數(shù)據(jù)，而二號(hào)機(jī)已經(jīng)出現(xiàn)50%的錯(cuò)碼率。分析愿意推斷可能是因?yàn)榍捌谠谙到y(tǒng)搭建時(shí)做了很多功能調(diào)試，因?yàn)榉植际綗o(wú)線傳輸存在傳輸時(shí)間匹配問(wèn)題即：從機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，主機(jī)應(yīng)當(dāng)在接受狀態(tài)。主機(jī)

73、發(fā)送時(shí)，從機(jī)應(yīng)當(dāng)在接受狀態(tài)。測(cè)試時(shí)出現(xiàn)過(guò)電源反接合單片機(jī)反接情況，導(dǎo)致PTR2000 性能下降。但由于PTR2000成本過(guò)高，性能仍在可接受范圍內(nèi)，過(guò)不再替換。</p><p>　　系統(tǒng)調(diào)試采用模塊化調(diào)試和整體組合調(diào)試相結(jié)合的方法來(lái)進(jìn)行。經(jīng)過(guò)模塊化的軟件仿真、硬件電路調(diào)試和組裝測(cè)試，最終實(shí)現(xiàn)了從機(jī)四路溫度數(shù)據(jù)采集功能、從機(jī)液晶初步顯示功能、無(wú)線數(shù)據(jù)發(fā)送功能和主機(jī)的無(wú)線數(shù)據(jù)接收功能。</p><

74、p><b>　　6結(jié)術(shù)語(yǔ)</b></p><p>　　在做此次設(shè)計(jì)時(shí)，從一開(kāi)始的確定課題，到后來(lái)的資料查找、理論學(xué)習(xí)，硬件焊接、硬件調(diào)試，軟件分機(jī)調(diào)試、軟件聯(lián)調(diào)再到最終的論文撰寫(xiě)。各種各樣的問(wèn)題層出不窮，常常弄的我是不知所措，經(jīng)過(guò)不斷調(diào)試，請(qǐng)教同學(xué)和指導(dǎo)老師，終于完成了此次設(shè)計(jì)。雖然仍然存在著一定的問(wèn)題，但這次實(shí)踐活動(dòng)確實(shí)讓我學(xué)到不少知識(shí)，使我懂得理論聯(lián)系實(shí)際的重要性，也使我對(duì)無(wú)線通信

75、、單片機(jī)串行通訊以及硬件電路等各方面知識(shí)都有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)?，F(xiàn)將調(diào)試過(guò)程中遇到的問(wèn)題以及改進(jìn)的方法大致總結(jié)有以下幾點(diǎn)：</p><p>　　起初我的顯示模塊是通過(guò)程序調(diào)用的方式實(shí)現(xiàn)，但是當(dāng)燒寫(xiě)入單片機(jī)后顯示及不穩(wěn)定，有時(shí)甚至出現(xiàn)亂碼，后將定時(shí)器中斷顯示改為主函數(shù)中調(diào)用顯示后效果非常理想。本人認(rèn)為是由于在主程序中開(kāi)設(shè)中斷過(guò)多，各中斷之間有影響，以至顯示不穩(wěn)定。雖然單片機(jī)和液晶顯示器的處理速度急高，但仍然會(huì)出現(xiàn)中斷

76、紊亂的現(xiàn)象。</p><p>　　7設(shè)計(jì)的優(yōu)缺點(diǎn)及展望</p><p>　　在整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，雖然系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)和系統(tǒng)調(diào)試都己經(jīng)完成，但設(shè)計(jì)中仍存在一些不足之處和需要進(jìn)一步改進(jìn)的地方，而且，針對(duì)不同的需求，也需要做適當(dāng)?shù)母膭?dòng)。</p><p>　　以下是本系統(tǒng)設(shè)計(jì)幾個(gè)不足之處和今后進(jìn)一步研究的建議：</p><p>　　(1)無(wú)線

77、傳輸模塊選用型號(hào)為PTR2000的成品裝置，由于模塊是PCB天線，故傳輸距離限制在250米以內(nèi)，而且有幾次調(diào)試時(shí)正負(fù)接反，導(dǎo)致最重成品傳輸距離下降。</p><p>　　(2)將已采集的溫度數(shù)據(jù)傳入PC機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)分析模塊未做深入考慮。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]何立民.單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)配置與接

78、口技術(shù)[M].北京:北京航空航天大學(xué),1990.</p><p>　　[2]迅通科技.PTR2000超小型、超低功耗、高速率19.2K無(wú)線收發(fā)數(shù)傳MODEM[Z],2002.</p><p>　　[3]長(zhǎng)沙太陽(yáng)人電子有限公司,LCM12864使用手冊(cè)[Z],2008.</p><p>　　[4]謝自美.電子線路設(shè)計(jì).實(shí)驗(yàn).測(cè)試(第二版)[M].武漢:華中科技大學(xué)出版

79、社,2000.</p><p>　　[5]童詩(shī)白.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京:高等教育出版社,2001.</p><p>　　[6]李朝青.單片機(jī)原理及接口技術(shù)[M].北京:北京航空航天大學(xué)出版社,2005.</p><p>　　[7]郭天祥.51單片機(jī)C語(yǔ)言教程[M].北京:電子版設(shè)出版社,2009(3).</p><p><b&g

80、t;　　附錄A：</b></p><p><b>　　主機(jī)總體電路圖</b></p><p><b>　　附錄B：</b></p><p><b>　　從機(jī)總體電路圖</b></p><p><b>　　附錄C：</b></p>

81、<p>　　LCD12864驅(qū)動(dòng)文件：</p><p>　　* 描述: *</p><p>　　* 12864標(biāo)準(zhǔn)字庫(kù)液晶演示 數(shù)據(jù)p0,控制p2 *<

82、/p><p>　　********************************************************************************/</p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>

83、　　/************* 12864LCD引腳定義 *************/</p><p>　　#define LCD_data P0 //數(shù)據(jù)口</p><p>　　sbit LCD_RS = P2^6; //寄存器選擇輸入 </p><p>　　sbit LCD_RW = P2^5; //液晶讀/寫(xiě)控制&l

84、t;/p><p>　　sbit LCD_EN = P2^7; //液晶使能控制</p><p>　　sbit LCD_PSB = P2^4; //串/并方式控制</p><p>　　sbit LCD_RST = P3^7; //液晶復(fù)位端口</p><p>　　#define delayNOP(); {_no

85、p_();_nop_();_nop_();_nop_();};</p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　/* */</

86、p><p>　　/* 延時(shí)函數(shù) */</p><p>　　/* */</p><p>　　/*********************

87、**********************************************/</p><p>　　void delay(int ms)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　while(ms--)</p><p><b>　　{</b></p>

88、<p><b>　　uchar i;</b></p><p>　　for(i=0;i<150;i++) </p><p><b>　　{</b></p><p>　　_nop_(); </p><p><b>　　_nop_();</b></p

89、><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_();</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}<

90、;/b></p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　/* */</p><p>　　/*檢查L(zhǎng)C

91、D忙狀態(tài) */</p><p>　　/*lcd_busy為1時(shí)，忙，等待。lcd-busy為0時(shí),閑，可寫(xiě)指令與數(shù)據(jù)。 */</p><p>　　/*

92、*/</p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　bit lcd_busy()</p><p>　　{ </p><p>　　bit result;</

93、p><p>　　LCD_RS = 0;</p><p>　　LCD_RW = 1;</p><p>　　LCD_EN = 1;</p><p>　　delayNOP();</p><p>　　result = (bit)(P0&0x80);</p><p>　　LCD_EN = 0;<

94、/p><p>　　return(result); </p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　/*

95、 */</p><p>　　/*寫(xiě)指令數(shù)據(jù)到LCD */</p><p>　　/*RS=L，RW=L，E=高脈沖，D0-D7=指令碼。 */</p>

96、<p>　　/* */</p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　void lcd_wcmd(uchar cmd

97、)</p><p>　　{ </p><p>　　while(lcd_busy());</p><p>　　LCD_RS = 0;</p><p>　　LCD_RW = 0;</p><p>　　LCD_EN = 0;</p><p><b

98、>　　_nop_();</b></p><p><b>　　_nop_(); </b></p><p><b>　　P0 = cmd;</b></p><p>　　delayNOP();</p><p>　　LCD_EN = 1;</p><p>　　del

99、ayNOP();</p><p>　　LCD_EN = 0; </p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　/*

100、 */</p><p>　　/*寫(xiě)顯示數(shù)據(jù)到LCD */</p><p>　　/*RS=H，RW=L，E=高脈沖，D0-D7=數(shù)據(jù)。 */

101、</p><p>　　/* */</p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　void lcd_wdat

102、(uchar dat)</p><p>　　{ </p><p>　　while(lcd_busy());</p><p>　　LCD_RS = 1;</p><p>　　LCD_RW = 0;</p><p>　　LCD_EN = 0;</p><

103、p><b>　　P0 = dat;</b></p><p>　　delayNOP();</p><p>　　LCD_EN = 1;</p><p>　　delayNOP();</p><p>　　LCD_EN = 0; </p><p><b>　　}</b></

104、p><p>　　/*******************************************************************/</p><p>　　/* */</p><p>　　/* LCD初始化設(shè)定

105、 */</p><p>　　/* */</p><p>　　/**********************************************************

106、*********/</p><p>　　void lcd_init()</p><p><b>　　{ </b></p><p>　　LCD_PSB = 1; //并口方式</p><p>　　LCD_RST = 0; //液晶復(fù)位</p><p>　　delay(3);

107、 </p><p>　　LCD_RST = 1; </p><p><b>　　delay(3);</b></p><p>　　lcd_wcmd(0x34); //擴(kuò)充指令操作</p><p><b>　　delay(5);</b></p&g

108、t;<p>　　lcd_wcmd(0x30); //基本指令操作</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>　　lcd_wcmd(0x0C); //顯示開(kāi)，關(guān)光標(biāo)</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p>

109、　　lcd_wcmd(0x01); //清除LCD的顯示內(nèi)容</p><p><b>　　delay(5);</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　/*********************************************************</p>

110、<p>　　* *</p><p>　　* 清屏函數(shù) *</p><p>　　*

111、 *</p><p>　　*********************************************************/</p><p>　　void clr_screen()</p><p><b>　　{</b></p><p>　　lcd_wcmd(0x34); //

112、擴(kuò)充指令操作</p><p>　　delay(5); </p><p>　　lcd_wcmd(0x30); //基本指令操作</p><p>　　delay(5); </p><p>　　lcd_wcmd(0x01); //清屏 </p><p>　　delay(5); </p&

113、gt;<p><b>　　} </b></p><p><b>　　主機(jī)程序</b></p><p>　　#include <intrins.h></p><p>　　#include <lcd12.h></p><p>　　#define uchar uns

114、igned char</p><p>　　sbitTXEN=P1^5;</p><p>　　sbitPOUP=P1^7;</p><p>　　sbit chage=P1^0; //換行</p><p>　　sbit add=P1^1; //加1</p><p>　　sbit sub=P1^2;