畢業(yè)設(shè)計(jì)基于STG89C52單片機(jī)的溫度濕度采集顯示控制系統(tǒng)

1、目 錄 1 概論 .4 1.1 前言 .4 1.2 主要研究?jī)?nèi)容和意義 .4 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案 .5 2.1 方案論證 .5 2.2 系統(tǒng)框圖 .5 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) .7 3.1 單片機(jī)及相關(guān)電路 .7 3.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 .12 3.3 環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊 .15 3.4 nrf905 無線模塊.18 3.5 控制模塊 .23 4 軟件設(shè)計(jì) .24 4.1 總體程序流程圖設(shè)計(jì).24 4.2 分模塊程序設(shè)計(jì).25 5 系統(tǒng)調(diào)試 .28 5.1 pcb 板制作元器件封裝的選取和擺放.28 5.2 電路板的調(diào)試 .28 5.3 軟件調(diào)試 .29 5.4 軟硬件結(jié)合調(diào)試 .29 6

2、總結(jié) .30 參考文獻(xiàn) .31 致 謝 詞 .32 獨(dú)撰聲明 .33 翻譯資料 .34 基于單片機(jī)的溫度濕度基于單片機(jī)的溫度濕度 采集顯示控制系統(tǒng)采集顯示控制系統(tǒng) 作 者 張偉 指導(dǎo)老師：劉亞軍 （年級(jí)專業(yè)：2008 級(jí)電子信息工程通訊方向） 摘 要：文中討論采用 stg89c52 單片機(jī)為核心，nrf905 無線模塊作為橋梁來實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境 中溫度和濕度的采集，傳輸；并通過 lcd 顯示屏來查看溫度和濕度的變化，及時(shí)做出調(diào)整的 可能性。給出了無線采集模塊，無線接收模塊，lcd 顯示模塊，控制模塊及 stc89c52 單片機(jī) 構(gòu)成的溫度濕度采集顯示控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。并詳細(xì)介紹了無線模塊的硬件組

3、成和軟件的 工作流程。文章重點(diǎn)闡述了 stc89c52 單片機(jī)，無線采集模塊，無線接收模塊的特點(diǎn)和功能。 采用這種方案，不必敷設(shè)電纜，節(jié)省了費(fèi)用和時(shí)間。該系統(tǒng)體積小，精確度較高，數(shù)據(jù)傳輸 可靠性高，功耗低，功能易擴(kuò)展，適用于實(shí)驗(yàn)室，倉庫，家庭等多種應(yīng)用領(lǐng)域。 關(guān)鍵詞：stc89c52 單片機(jī) lcd 顯示屏 nrf905 無線收發(fā) 系統(tǒng)監(jiān)測(cè) 溫濕度傳感器 based on single chip microcomputer temperature humidity collection display and control system author: zhang wei guide tea

4、cher: liu yajun (grade level 2008 professional: electronic and information engineering-communication direction) abstrac ：this paper discusses the stg89c52 microcontroller as the core, nrf905 wireless module used as a bridge to achieve in indoor environment temperature and humidity of the collection,

5、 transmission; and through the lcd screen to see the change of the temperature and humidity, make timely adjust the possibility. given the wireless acquisition module, wireless receiving module, lcd display module, control module and stc89c52 single-chip computers.the temperature humidity collection

6、 display and control system design scheme. and introduces wireless module of hardware and software flow of work. this paper describes the stc89c52 microcontroller, wireless acquisition module, wireless receiving module characteristics and function. use this scheme, need not laying cable, save the co

7、st and time. the system, small size, high accuracy, high reliability data transmission, low power consumption, the function is easy to expand, used in the lab, warehouse, the family, as well as a variety of applications. key words:stc89c52microcontroller lcddisplay thenrf905wireless transceiver moni

8、toring system temperature and humidity sensor 1 1 概論概論 1.11.1 前言前言 隨著現(xiàn)在社會(huì)對(duì)信息的采集，控制需求變得越來越重要，因而作為獲取信息 的手段如：傳感器技術(shù),無線技術(shù)也得到了顯著地發(fā)展。而溫度，濕度作為與人 們生活息息相關(guān)的信息元素也越發(fā)的得到重視，例如：在農(nóng)業(yè)大棚生產(chǎn)、倉儲(chǔ)管 理、氣象預(yù)測(cè)、生活起居及科學(xué)研究中對(duì)溫度，濕度都有十分嚴(yán)格的要求。而這 所需用到的方法就不得不提到傳感器技術(shù)和無線技術(shù)的應(yīng)用。傳感器在環(huán)境數(shù)據(jù) 采集方面扮演著重要的角色；再加上無線技術(shù)，便可以將很多的物體信息連接成 一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。 環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)采集在現(xiàn)代工

9、業(yè)和人們的日常生活中都有重要的意義，它作 為科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個(gè)綜合性的結(jié)果，在越來越多的領(lǐng)域扮演著重要的角色，如 何使數(shù)據(jù)采集的多樣化，方便化和精度化是人們一直以來努力思考探索的方向。 正是基于這種需要我設(shè)計(jì)了該套裝置?；趩纹瑱C(jī)的溫濕度采集顯示控制動(dòng)裝置， 預(yù)計(jì)通過無線技術(shù)來遠(yuǎn)程獲取環(huán)境溫濕度參數(shù)，有效的避免了危險(xiǎn)環(huán)境給人們帶 來的傷害。無線控制的移動(dòng)平臺(tái)可以很好的彌補(bǔ)遠(yuǎn)程操作而帶來的不便。當(dāng)然我 這套裝置只是探索性、實(shí)驗(yàn)性的去設(shè)計(jì)制作，肯定會(huì)存在許多的不足之處，希望 在以后的研究中間改進(jìn)加強(qiáng)。 1.21.2 主要研究?jī)?nèi)容和意義主要研究?jī)?nèi)容和意義 本設(shè)計(jì)主要包含無線采集模塊系統(tǒng)，無線接收模塊

10、系統(tǒng)兩大部分，能夠?qū)崿F(xiàn) 對(duì)環(huán)境中溫度，濕度的數(shù)據(jù)有效采集，傳輸，顯示和控制；并以 lcd 顯示的方式 來提醒工作者及時(shí)了解環(huán)境中溫濕度的變化，并及時(shí)作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，保證環(huán)境 中所需的正常溫濕度。特別適用于農(nóng)業(yè)大棚生產(chǎn)、倉儲(chǔ)管理、氣象預(yù)測(cè)、生活起 居及科學(xué)研究中；也適用于家庭環(huán)境，有利于家人身心健康。而通過無線模塊實(shí) 現(xiàn)顯得更加方便，快捷。不僅減少了有線連接的繁瑣，而且有效的避免了電氣干 擾，增加了系統(tǒng)的有效性。 2 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體方案 2.12.1 方案論證方案論證 用干濕球濕度計(jì)或毛發(fā)濕度計(jì)來測(cè)量濕度的方法，早已無法滿足現(xiàn)代科技發(fā) 展的需要。這是因?yàn)闇y(cè)量濕度要比測(cè)量溫度復(fù)雜

11、得多，溫度可獨(dú)立測(cè)量，而濕度 卻受其他因素（大氣壓、溫度）的影響。利用 stc89c52 單片機(jī)強(qiáng)大的功能，同 時(shí)結(jié)合智能傳感器測(cè)量溫濕度有快速和使用簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一個(gè)溫濕度采集 系統(tǒng)來對(duì)溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。通過對(duì)實(shí)際環(huán)境的溫濕度測(cè)量，證明了該系統(tǒng)硬 件電路布局設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單合理，體積小，功能齊全，精度高，成本低，性價(jià)比相當(dāng)高， 是一款可以普及化的高精度溫濕度參數(shù)檢測(cè)儀。 本設(shè)計(jì)通過溫濕度傳感器來采集環(huán)境中的溫度和濕度數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)處理后再 通過無線采集模塊將兩種參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸至無線接受控制模塊，并用 lcd 液晶顯示 屏顯示，讓我們清晰的了解到環(huán)境中的溫濕度情況。 2.22.2 系統(tǒng)框圖系統(tǒng)框圖

12、根據(jù)設(shè)計(jì)要求及論證分析，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)所包含的總體電路方框圖如下圖 1,圖 2 所示： 圖 1 溫濕度采集板 adc0809 數(shù)模轉(zhuǎn)換 電源 5v lcd 顯示 nrf905 發(fā)送 無線模 塊 濕度傳 感器 溫度傳感 器 stc8 9c52 單片 機(jī) 系統(tǒng) nrf905 接受 無線模 塊 stc8 9c52 單片 機(jī) 系統(tǒng) 圖 2 溫濕度顯示控制板 為了達(dá)到上述功能，主要設(shè)計(jì)的硬件模塊有：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制最小系統(tǒng) （stc89c52 單片機(jī)）、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（adc0809）、溫度傳感器模塊(ds18b20)、 濕度傳感器模塊（hr31）、無線傳輸接收模塊(nrf905)、lcd12864 液晶顯示模塊、

13、 控制模塊。 電源 5v繼電器控制 設(shè)備 3 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 3.13.1 單片機(jī)及相關(guān)電路單片機(jī)及相關(guān)電路 3.1.1.stc89c52 單片機(jī)簡(jiǎn)介 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。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 cpu 和在系統(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。 具有以 下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k 字節(jié) flash，512 字節(jié) ram， 32 位 i/o 口線，看門狗定時(shí)器， 內(nèi)置 4kb eeprom，max810 復(fù)位電路，三個(gè)

14、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。另外 stc89x52 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?？臻e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。最高運(yùn)作頻率 35mhz，6t/12t 可選。 單片機(jī) stc89c52 引腳圖如圖 3 所示： p1.0/t2 1 p1.1/t2ex 2 p1.2/ec i 3 p1.3/c ex 0 4 p1.4/c ex 1 5 p1.5/c ex 2 6 p1.6

15、/c ex 3 7 p1.7/c ex 4 8 r s t 9 p3.0/r xd 10 p3.1/txd 11 p3.2/in t0 12 p3.3/in t1 13 p3.4/t0 14 p3.5/t1 15 p3.6/w r 16 p3.7/r d 17 x ta l2 18 x ta l1 19 v s s 20 p2.0/a 8 21 p2.1/a 9 22 p2.2/a 10 23 p2.3/a 11 24 p2.4/a 12 25 p2.5/a 13 26 p2.6/a 14 27 p2.7/a 15 28 ps en 29 a le/pr o g 30 ea /v pp 31

16、p0.7/a d 7 32 p0.6/a d 6 33 p0.5/a d 5 34 p0.4/a d 4 35 p0.3/a d 3 36 p0.2/a d 2 37 p0.1/a d 1 38 p0.0/a d 0 39 v c c 40 u 1 s tc 89c 52 圖 3 stc89c52 單片機(jī)引腳圖 下面就對(duì)本系統(tǒng)用到的 stc89c52 單片機(jī)的結(jié)構(gòu)和功能進(jìn)行介紹： stc89c52 是一種帶 8k 字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲(chǔ)器（fperom-flash programable and erasable read only memory ）的低電壓，高性能 comos8 的 微

17、處理器，俗稱單片機(jī)。該器件采用 atmel 搞密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造， 與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 mcs-51 指令集和輸出管腳相兼容。 stc89c52 具體介紹如下： 主電源引腳：2 根； vcc(pin40)：電源輸入，接5v 電源； gnd(pin20)：接地線； 外接晶振引腳：2 根； xtal1(pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端； xtal2(pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端； 控制引腳：4 根； rst/vpp(pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù) 位； ale/prog(pin30)：地址鎖存允許信號(hào)； psen(pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)

18、； ea/vpp(pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指 令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令； 可編程輸入/輸出引腳：32 根； stc89c52 單片機(jī)有 4 組 8 位的可編程 i/o 口，分別位 p0、p1、p2、p3 口，每 個(gè)口有 8 位（8 根引腳），共 32 根； po 口（pin39pin32）：8 位雙向 i/o 口線，名稱為 p0.0p0.7； p1 口（pin1pin8）：8 位準(zhǔn)雙向 i/o 口線，名稱為 p1.0p1.7 ； p2 口（pin21pin28）：8 位準(zhǔn)雙向 i/o 口線，名稱為 p2.0p2.7 ； p3 口（pin1

19、0pin17）：8 位準(zhǔn)雙向 i/o 口線，名稱為 p3.0p3.7。 stc89c52 主要功能如表 1 所示： 表 1 stc89c52 主要功能 主要功能特性 兼容 mcs51 指令系統(tǒng)，8k 可反復(fù)擦寫 flash rom 32 個(gè)雙向 i/o 口，256x8bit 內(nèi)部 ram 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷，時(shí)鐘頻率 0-24mhz 2 個(gè)串行中斷，可編程 uart 串行通道 2 個(gè)外部中斷源，共 6 個(gè)中斷源 2 個(gè)讀寫中斷口線，3 級(jí)加密位 低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 3.1.2.stc89c52 單片機(jī)最小系統(tǒng) 控制芯片最小系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的 8051

20、單片機(jī)最小系統(tǒng)電路。包括控制芯片 stc89c52 單片機(jī)、晶振電路和復(fù)位電路。單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖 4 所示： p2.7/a15 28 p2.6/a14 27 p2.5/a13 26 p2.4/a12 25 p2.3/a11 24 p2.0/a8 21 p2.1/a9 22 p2.2/a10 23 p1.0/t2 1 p1.1/t2ex 2 p1.2/eci 3 p1.3/cex0 4 p1.4/cex1 5 p1.5/cex2 6 p1.6/cex3 7 p1.7/cex4 8 p0.7/ad7 32 p0.6/ad6 33 p0.5/ad5 34 p0.4/ad4 35 p0.3/ad3

21、36 p0.2/ad2 37 p0.1/ad1 38 p0.0/ad0 39 vcc 40 vss 20 xal1 19 xal2 18 rst 9 ea/vpp 31 psen 29 ale/prog 30 p3.0/rxd 10 p3.1/txd 11 p3.2/int0 12 p3.3/int1 13 p3.4/t0 14 p3.5/t1 15 p3.6/wr 16 p3.7/rd 17 u1 stc90c58rd+ vcc p00 p01 p02 p03 p04 p05 p06 p07 p10 p11 p12 p13 p14 p15 p16 p17 p20 p21 p22 p23 p2

22、4 p25 p26 p27 p30 p31 p32 p33 p34 p35 p36 p37 psen ale xal1 30pfc1 30pfc2 gnd k1 vcc 10uf c3 10k r1 gnd 圖 4 單片機(jī)最小系統(tǒng) 3.1.3.晶振電路的選擇 晶振電路設(shè)計(jì)如圖 5 所示： xal1 30pfc1 30pfc2 圖 5 晶振電路 在晶振電路中使用了兩個(gè) 30pf 的電容（c1，c2）和一個(gè)晶振（y1） ，分別接 的是單片機(jī)的 18，19 引腳，晶振頻率選取的是 11.0592mhz,是因?yàn)橹饕紤]到在 串口通信時(shí)的誤碼率的問題。下面給出最常用的兩種晶振頻率 11.0592mhz、

23、12mhz 在同一波特率、同一定時(shí)器方式下串口通信時(shí)傳輸數(shù)據(jù)的誤 碼率的對(duì)比，見下圖 6 所示： 圖 6 不同晶振頻率下誤碼率對(duì)比 從以上對(duì)比，不難看出，在 9600bps 波特率下：采用 11.0592mhz 的晶振頻率 進(jìn)行串口通信時(shí)是沒有誤差的，通信質(zhì)量很好。而 12mhz 的晶振頻率卻高達(dá) 8.51的誤差！這樣大誤碼率，顯然是不能保證串口通信的質(zhì)量的。雖然在 12mhz 晶振頻率下降低波特率到一定數(shù)值時(shí)，誤差是可以忽略的，但是這是以犧 牲波特率為前提的，其必然降低串口通信的通信速率，故也不是很明智的辦法。 所以綜合多方面考慮，我們最終采用了 11.0592mhz 的晶振頻率。 3.1.

24、4.復(fù)位電路的設(shè)計(jì) 復(fù)位是單片機(jī)的初始化的操作。單片機(jī)控制器在上電啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)，都需要先 復(fù)位。其作用是使 cpu 和控制器中其它部件處于一個(gè)確定的初始狀態(tài)，從這個(gè)狀 態(tài)開始工作，因而，復(fù)位是一個(gè)很重要的操作方式。但單片機(jī)本身是不能進(jìn)行自 動(dòng)復(fù)位的。必須配合相應(yīng)的外部復(fù)位電路才能實(shí)現(xiàn)。 本系統(tǒng)采用按鍵電平復(fù)位電路，其連接方式如圖 7 所示： k1 vcc 10uf c3 圖 7 按鍵電平復(fù)位電路 3.23.2 模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊 3.2.1.adc0809 的選用 模數(shù)轉(zhuǎn)換 adc0809 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 cmos 工藝 8 通道，8 位逐次 逼近器。其內(nèi)部有一個(gè) 8 通道多路

25、開關(guān)，它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號(hào)， 只選通 8 路模擬輸入信號(hào)中的一個(gè)進(jìn)行 a/d 轉(zhuǎn)換。是目前國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的 8 位 通用 a/d 芯片 。 3.2.2.主要特性 (1)8 路輸入通道， 8 位 a/d 轉(zhuǎn)換器，即分辨率為 8 位； (2)具有轉(zhuǎn)換起?？刂贫?； (3)轉(zhuǎn)換時(shí)間為 100s(時(shí)鐘為 640khz 時(shí))，130s（時(shí)鐘為 500khz 時(shí)）； (4)單個(gè)+5v 電源供電 ； (5)模擬輸入電壓范圍 0+5v，不需零點(diǎn)和滿刻度校準(zhǔn) ； (6)工作溫度范圍為 -40+85 攝氏度； (7)低功耗，約 15mw。 3.2.3.內(nèi)部結(jié)構(gòu) adc0809 是 cmos 單片型逐次

26、逼近式 a/d 轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，它由 8 路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8 位開關(guān)樹型 a/d 轉(zhuǎn)換器、逐次逼近 寄存器、邏輯控制和定時(shí)電路組成。 3.2.4 .引腳功能 adc0809 引腳圖如圖 8 所示: vcc gnd gnd vcc p01 p02 p03 p04 p05 p06 p07 p00 p35 in0 p25 p36 p27 p26 p33 in1 in2 in3 p34 in3 1 in4 2 in5 3 in6 4 in7 5 start 6 eoc 7 d3 8 oe 9 clk 10 vcc 11 vref+ 12 gnd 13 d1 14 d2

27、15 vref- 16 d0 17 d4 18 d5 19 d6 20 d7 21 ale 22 add c 23 add b 24 add a 25 in0 26 in1 27 in2 28 u2 adc0809 圖 8 adc0809 模數(shù)轉(zhuǎn)換引腳圖 adc0809 芯片有 28 條引腳，采用雙列直插式封裝，如圖所示。下面說明各 引腳功能： in0in7：8 路模擬量輸入端 ； 2-12-8：8 位數(shù)字量輸出端 ； adda、addb、addc：3 位地址輸入線，用于選通 8 路模擬輸入中的一路 ale：地址鎖存允許信號(hào)，輸入，高電平有效 ； start： a/d 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入

28、一個(gè)正脈沖（至少100ns 寬）使其 啟動(dòng)（脈沖上升沿使 0809 復(fù)位，下降沿啟動(dòng) a/d 轉(zhuǎn)換）； eoc： a/d 轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)，輸出，當(dāng) a/d 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸出一個(gè)高電平 （轉(zhuǎn)換期間一直為低電平） ； oe：數(shù)據(jù)輸出允許信號(hào)，輸入，高電平有效。當(dāng)a/d 轉(zhuǎn)換結(jié)束時(shí)，此端輸入 一個(gè)高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量 ； clk：時(shí)鐘脈沖輸入端。要求時(shí)鐘頻率不高于640khz； ref（+）、ref（-）：基準(zhǔn)電壓 ； vcc：電源，單一 +5v； gnd：地。 3.2.5 .adc0809 的工作過程 首先輸入 3 位地址，并使 ale=1，將地址存入地址鎖存器中。此地址經(jīng)譯

29、碼選通 8 路模擬輸入之一到比較器。 start 上升沿將逐次逼近寄存器復(fù)位。 下降沿啟動(dòng) a/d 轉(zhuǎn)換，之后 eoc 輸出信號(hào)變低，指示轉(zhuǎn)換正在進(jìn)行。直到 a/d 轉(zhuǎn)換完成， eoc 變?yōu)楦唠娖?，指?a/d 轉(zhuǎn)換結(jié)束，結(jié)果數(shù)據(jù)已存入鎖存器， 這個(gè)信號(hào)可用作中斷申請(qǐng)。當(dāng) oe 輸入高電平 時(shí)，輸出三態(tài)門打開，轉(zhuǎn)換結(jié) 果的數(shù)字量輸出到數(shù)據(jù)總線上。 轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的傳送 a/d 轉(zhuǎn)換后得到的數(shù)據(jù)應(yīng)及時(shí)傳送給單片機(jī)進(jìn)行處理。數(shù) 據(jù)傳送的關(guān)鍵問題是如何確認(rèn) a/d 轉(zhuǎn)換的完成，因?yàn)橹挥写_認(rèn)完成后，才能 進(jìn)行傳送。為此可采用下述三種方式 ： （1）定時(shí)傳送方式 對(duì)于一種 a/d 轉(zhuǎn)換器來說，轉(zhuǎn)換時(shí)間作為一項(xiàng)

30、技術(shù)指標(biāo)是已知的和固定的。 例如 adc0809 轉(zhuǎn)換時(shí)間為 128s，相當(dāng)于 6mhz 的 mcs-51 單片機(jī)共 64 個(gè)機(jī) 器周期。可據(jù)此設(shè)計(jì)一個(gè)延時(shí)子程序， a/d 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)后即調(diào)用此子程序，延 遲時(shí)間一到，轉(zhuǎn)換肯定已經(jīng)完成了，接著就可進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。 （2）查詢方式 a/d 轉(zhuǎn)換芯片由表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)，例如adc0809 的 eoc 端。因此 可以用查詢方式，測(cè)試 eoc 的狀態(tài)，即可確認(rèn)轉(zhuǎn)換是否完成，并接著進(jìn)行數(shù) 據(jù)傳送。 （3）中斷方式 把表明轉(zhuǎn)換完成的狀態(tài)信號(hào)（eoc）作為中斷請(qǐng)求信號(hào)，以中斷方式進(jìn)行數(shù) 據(jù)傳送。 不管使用上述哪種方式，只要一旦確定轉(zhuǎn)換完成，即可通過指令進(jìn)行

31、 數(shù)據(jù)傳送。首先送出口地址并以信號(hào)有效時(shí)，oe 信號(hào)即有效，把轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)送上數(shù) 據(jù)總線，供單片機(jī)接受。 3.33.3 環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)采集模塊 3.3.1.ds18b20 溫度數(shù)據(jù)采集 環(huán)境溫度數(shù)據(jù)采集模塊主要使用了 ds18b20 傳感器。ds18b20 是由美國(guó) dallas 半導(dǎo)體公司生產(chǎn)最新單線數(shù)字式溫度傳感器，主要特性如下：可實(shí)現(xiàn)對(duì)一 55到+125 范圍內(nèi)的溫度測(cè)量，并且測(cè)量溫度的誤差在0.5，實(shí)際系統(tǒng)的 分辨率可單獨(dú)設(shè)定，并且保存在 eeprom 中，即使斷電也能夠保存；現(xiàn)場(chǎng)溫度的 測(cè)量值通過串行通信的方式傳輸，即“單線總線”的數(shù)字方式傳輸；系統(tǒng)供電電 壓容許范

32、圍大，可在 3v 到 55v 的范圍波動(dòng)。ds18b20 實(shí)物圖及引腳圖如圖 9 所示： 圖9 ds18b20實(shí)物及引腳排列圖 引腳功能簡(jiǎn)介： (1)dq 為數(shù)字信號(hào)輸入/輸出端； (2)gnd 為電源地； (3)vdd為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。 3.3.2.ds18b20 與 stc89c52 單片機(jī)的連接 本設(shè)計(jì)中 ds18b20 與 stc89c52 單片機(jī)的連接，見圖 10 所示： gnd 5kr6 vcc p32 gnd 1 dq 2 vcc 3 u5 ds18b20 圖10 ds18b20溫度傳感器連接電路 這里使用了5k的上拉電阻來保證傳感器的正常工作，在

33、實(shí)驗(yàn)中我們發(fā)現(xiàn)，在 數(shù)據(jù)線很短的情況下，即使不使用上拉電阻也可正常的工作。上拉電阻的選用要 根據(jù)數(shù)據(jù)線的長(zhǎng)短合適的選取。為了穩(wěn)妥起見，我們使用了一個(gè)5k的上拉電阻 3.3.3.hr31 濕度數(shù)據(jù)采集 環(huán)境濕度數(shù)據(jù)采集模塊主要使用了 hr31 濕敏電阻傳感器。hr31 濕敏電阻是采 用有機(jī)高分子材料的一種新型的濕度敏感元件，感濕范圍寬，長(zhǎng)期使用性能穩(wěn)定， 可以應(yīng)用于倉儲(chǔ)、車廂、居室內(nèi)空氣質(zhì)量控制、樓宇自控、醫(yī)療、工業(yè)控制系統(tǒng) 及科研領(lǐng)域等廣泛的應(yīng)用。hr31 的特點(diǎn)有：優(yōu)良的線性，高性價(jià)比，耗能低，測(cè) 量范圍廣，響應(yīng)迅速，抗污染能力強(qiáng)，性能穩(wěn)定等。hr31 實(shí)物如圖 11 所示： 圖 11 hr

34、31 濕敏電阻 3.3.4.hr31 濕敏電阻電路圖 hr31 采集的數(shù)據(jù)必須通過 adc0809 轉(zhuǎn)換后和單片機(jī)相連。電路圖如圖 12 所示： 1 2 p2 r2 gnd vcc in0 圖 12 hr31 連接電路圖 這里采用的是滑動(dòng)變阻器來保證傳感器的正常工作。hr31 功能指標(biāo)如下所示： 工作范圍：2095%rh 60 供電電壓：1.5v ac(max 正弦波) 工作頻率 ：500hz2khz 額定功率 ：0.2mw(max 正弦波) 中心值 ：（at251khz 1v ac 60%rh 正弦波）31.0k 阻抗范圍 ：（at251khz 1v ac 60%rh 正弦波）19.850.

35、2k 濕度檢測(cè)精度：5%rh 特性參數(shù)：at 1khz 單位：歐姆 阻抗特性：at251v ac 1khz 注意事項(xiàng)： （1）為防止極化現(xiàn)象，驅(qū)動(dòng)傳感器所用的電壓或電流不應(yīng)含有直流成分； （2）請(qǐng)使用 lcr 交流電橋進(jìn)行測(cè)量，請(qǐng)勿使用萬用表測(cè)量； （3）避免結(jié)露情況； （4）推薦保存條件：溫度 1040 濕度 60%rh 以下。 3.43.4 nrf905nrf905 無線模塊無線模塊 3.5.1.無線 nrf905 簡(jiǎn)介 nrf905單片無線收發(fā)器是挪威nordic公司推出的單片射頻發(fā)射器芯片，工作 電壓為1.9-3.6v，32引腳qfn封裝（5mm5mm） ，工作于433/868/915

36、mhz3個(gè)ism頻 道。 nrf905可以自動(dòng)完成處理字頭和 crc（循環(huán)冗余碼校驗(yàn)）的工作，可由片 內(nèi)硬件自動(dòng)完成 曼徹斯特編碼 /解碼，使用 spi接口與微控制器通信，配置非 常方便，其功耗非常低，以 -10dbm的輸出功率發(fā)射時(shí)電流只有 11ma，在接收 模式時(shí)電流為 12.5ma。 nrf905單片無線收發(fā)器工作由一個(gè)完全集成的頻率調(diào) 制器，一個(gè)帶解調(diào)器的接收器，一個(gè)功率放大器，一個(gè)晶體震蕩器和一個(gè)調(diào)節(jié) 器組成。shockburst工作模式的特點(diǎn)是自動(dòng)產(chǎn)生前導(dǎo)碼和 crc，可以很容易 通過spi接口進(jìn)行編程配置。 nrf905的實(shí)物如圖13所示: 圖 13 nrf905 模塊 3.5.

37、2.nrf905 工作模式 nrf905采用nordic公司的vlsi shockburst技術(shù)。shockburst技術(shù)使 nrf905能夠提供高速的數(shù)據(jù)傳輸，而不需要昂貴的高速 mcu來進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 / 時(shí)鐘覆蓋。通過將與 rf協(xié)議有關(guān)的高速信號(hào)處理放到芯片內(nèi)， nrf905提供給 應(yīng)用的微控制器一個(gè) spi接口，速率由微控制器自己設(shè)定的接口速度決定。 nrf905通過shockburst工作模式在rf以最大速率進(jìn)行連接時(shí)降低數(shù)字應(yīng)用部 分的速度來降低在應(yīng)用中的平均電流消耗。在 shockburst rx模式中，地址 匹配am和數(shù)據(jù)準(zhǔn)備就緒 dr信號(hào)通知mcu一個(gè)有效的地址和數(shù)據(jù)包已經(jīng) 各

38、自接 收完成。在shockburst tx模式中，nrf905自動(dòng)產(chǎn)生前導(dǎo)碼和 crc校驗(yàn)碼，數(shù) 據(jù)準(zhǔn)備就緒dr信號(hào)通知mcu數(shù)據(jù)傳輸已經(jīng)完成?？傊?，這意味著降低 mcu的存 儲(chǔ)器需求也就是說降低 mcu成本，又同時(shí)縮短軟件開發(fā)時(shí)間。 3.5.3.nrf905 基本特點(diǎn) nrf905 無線收發(fā)模塊體積小、精度高、工作穩(wěn)定、抗干擾性強(qiáng)、通信穩(wěn)定。 芯片結(jié)構(gòu)如圖 14 所示： 圖 14 nrf905 芯片結(jié)構(gòu) 芯片各部分功能及性能介紹： (1) 433mhz 開放 ism 頻段免許可證使用； (2) 接收發(fā)送功能合一，收發(fā)完成中斷標(biāo)志； (3) 170 個(gè)頻道，可滿足多點(diǎn)通訊和跳頻通訊需求，實(shí)現(xiàn)組

39、網(wǎng)通訊 tdma-cdma- fdma (4) 內(nèi)置硬件 8/16 位 crc 校驗(yàn)，開發(fā)更簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)傳輸可靠穩(wěn)定； (5) 工作電壓 1.9-3.6v，低功耗，待機(jī)模式僅 2.5ua； (6) 接收靈敏度達(dá)-100dbm； (7) 收發(fā)模式切換時(shí)間 650us； (8) 每次最多可發(fā)送接收 32 字節(jié)，并可軟件設(shè)置發(fā)送/接收緩沖區(qū)大小 2/4/8/16/32 字節(jié)； (9) 模塊可軟件設(shè)地址，只有收到本機(jī)地址時(shí)才會(huì)輸出數(shù)據(jù)（提供中斷指示)， 可直接接各種單片機(jī)使用，軟件編程非常方便； (10) 最大發(fā)射功率 10 毫瓦，發(fā)射模式：最大電流30ma；接收模式：電流 12.2ma (12) 標(biāo)準(zhǔn)

40、 dip 間距接口，便于嵌入式應(yīng)用； (11) 內(nèi)置 spi 接口，也可通過 i/o 口模擬 spi 實(shí)現(xiàn)，最高 spi 時(shí)鐘可達(dá) 10m (13) 采用高精度貼片晶振及品牌阻容元件，性能更優(yōu)，工作更穩(wěn)定。 (14) 尺寸小巧，不含天線 25mm*19mm； (15) 發(fā)射速率 5 0 kbps，外置 433mhz 天線，空曠通訊距離可達(dá) 200-300 米。 nrf905引腳圖如圖15所示： vcc 1 tx_en 2 trx_ce 3 pwr_up 4 uclk 5 cd 6 am 7 dr 8 miso 9 mosi 10 sck 11 csn 12 gnd 13 gnd 14 u3 n

41、rf905 3.3v p31 p30 p17 p16 p10 p11 p12 p13 p14 p15 gndgnd 圖15 nrf905引腳圖 管腳及功能如表2所示： 表2 nrf905管腳功能 管腳 名稱 管腳功能 說明 1 vcc 電源 電源+3.33.6v dc 2 tx_en 數(shù)字輸入 tx_en= 1 tx 模式 tx_en= 0 rx 模 式 3 trx_ce 數(shù)字輸入 使能芯片發(fā)射或接收 4 pwr_up 數(shù)字輸入 芯片上電 5 uclk 時(shí)鐘輸出 本模塊該腳廢棄不用，向后兼容 6 cd 數(shù)字輸出 載波檢測(cè) 7 am 數(shù)字輸出 地址匹配 8 dr 數(shù)字輸出 接收或發(fā)射數(shù)據(jù)完成 9

42、 miso spi 接口 spi 輸出 10 mosi spi 接口 spi 輸入 11 sck spi 時(shí)鐘 spi 時(shí)鐘 12 csn spi 使能 spi 使能 13 gnd 地 接地 14 gnd 地 接地 說明:(1) vcc 腳接電壓范圍為 3.3v3.6v 之間，不能在這個(gè)區(qū)間之外，超 過 3.6v 將會(huì)燒毀模塊。推薦電壓 3.3v 左右 (2) 除電源 vcc 和接地端，其余腳都可以直接和普通的 5v 單片機(jī) io 口直接 相連，無需電平轉(zhuǎn)換。當(dāng)然對(duì) 3v 左右的單片機(jī)更加適用 (3) 硬件上沒有 spi 的單片機(jī)，可以用普通單片機(jī) io 口模擬 spi，不需要單 片機(jī) spi

43、 模塊介入，只需添加代碼模擬 spi 時(shí)序即可 (4) 13 腳、14 腳為接地腳,需要和母板的邏輯地連接起來 (5) 排針間距為 100mil,標(biāo)準(zhǔn) dip 插針，如果需要其他封裝接口，比如密腳插 針，或者其他形式的接口，可以聯(lián)系我們定做 (6) 與 51 系列單片機(jī) p0 口連接時(shí)候，需要加 10k 的上拉電阻,與其余口連接 不需要 (7) 其他系列的單片機(jī)，如果是 5v 的，請(qǐng)參考該系列單片機(jī) io 口輸出電流 大小，如果超過 10ma，需要串聯(lián)電阻分壓，否則容易燒毀模塊! 如果是 3.3v 的， 可以直接和 rf905 模塊的 io 口線連接。 模塊引腳和電氣參數(shù)說明 ：rf905 單

44、 片無線收發(fā)器工作在 433/868/915mhz 的 ism 頻段由一個(gè)完全集成的頻率調(diào)制器 一個(gè)帶解調(diào)器的接收器一個(gè)功率放大器一個(gè)晶體震蕩器和一個(gè)調(diào)節(jié)器組成 shockburst 工作模式的特點(diǎn)是自動(dòng)產(chǎn)生前導(dǎo)碼 和 crc 可以很容易通過 spi 接 口進(jìn)行編程配置電流消耗很低在發(fā)射功率為10dbm 時(shí)發(fā)射電流為 30ma 接收電 流為 12.5ma. 進(jìn)入 powerdown 模式可以很容易實(shí)現(xiàn)節(jié)電。rf905 模塊性能參考數(shù) 據(jù)如表 3 所示： 表 3 nrf905 性能參數(shù) 參數(shù) 數(shù)值 單位 最低工作電壓 3.0 v 最大發(fā)射功率 10 dbm 最大數(shù)據(jù)傳輸率曼切斯特編碼 50 kb

45、ps 輸出功率為-10 dbm 時(shí)工作電 流 9 ma 接收模式時(shí)工作電流 12.5 ma 溫度范圍 -40 to +85 典型靈敏度 -100 dbm powerdown 模式時(shí)工作電流 2.5 ua rf905 模塊工作電壓與最大發(fā)射增益參考數(shù)據(jù)如表 4 所示： 表 4 nrf905 工作電壓與發(fā)射增益 工作電壓(模塊 vcc 供電電壓) 模塊最大發(fā)射增益(dbm) +3.3v+7.3dbm +3.6v+10dbm 3.53.5 控制模塊控制模塊 為了實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度的控制功能，設(shè)計(jì)一個(gè)繼電器控制電路模塊。這個(gè)模塊主 要是通過對(duì)繼電器的控制來實(shí)現(xiàn)的。繼電器采用的是 5v 驅(qū)動(dòng)的五腳繼電器?？?

46、制電路圖如圖 16 所示： d15 1n4007 q5 s8550 p21 gnd vcc d1.5 vcc 1 2 3 p5 子子子子 4 5 1 2 3 j5 gnd d11 1n4007 q1 s8550 p25 gnd vcc d1.1 vcc 1 2 3 p1 子子子子 4 5 1 2 3 j1 gnd d12 1n4007 q2 s8550 p24 gnd vcc d1.2 vcc 1 2 3 p2 子子子子 4 5 1 2 3 j2 gnd d14 1n4007 q4 s8550 p22 gnd vcc d1.4 vcc 1 2 3 p4 子子子子 4 5 1 2 3 j4 gn

47、d 470 r11 470 r1.1 470 r12 470 r1.2 470 r14 470 r1.4 470 r15 470 r1.5 圖 16 繼電器控制電路 從原理圖可以看到，我們?cè)O(shè)計(jì)中包含了4個(gè)繼電器。控制原理是：在無任何控 制信號(hào)的時(shí)候三極管截止，繼電器未吸和，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管亮。當(dāng)單片機(jī)給一 個(gè)低電平信號(hào)時(shí)三極管導(dǎo)通，繼電器吸和，對(duì)應(yīng)的發(fā)光二極管滅。發(fā)光二極管的 限流電阻選用的是常用的470歐姆的電阻，三極管選用的是9012（pnp）,為了達(dá) 到合適的驅(qū)動(dòng)電流，三極管基極電阻選用的是1k的電阻。 4 4 軟件設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì) 4.14.1 總體程序流程圖設(shè)計(jì)總體程序流程圖設(shè)計(jì) 采集板

48、程序流程如圖 17 所示： 濕度 采集 adc0 809 轉(zhuǎn)化 nrf9 05 開 始 結(jié) 束 初 始 化 stc 89c 52 圖 17 采集板程序設(shè)計(jì)流程圖 接受控制板程序流程如圖 18 所示： 圖圖 1818 接受控制板程序設(shè)計(jì)流程圖接受控制板程序設(shè)計(jì)流程圖 4.24.2 分模塊程序設(shè)計(jì)分模塊程序設(shè)計(jì) 對(duì)于相應(yīng)的硬件模塊，主要要設(shè)計(jì)的模塊程序分別是：數(shù)據(jù)采集接受的程序 設(shè)計(jì)，128*64 液晶屏幕顯示驅(qū)動(dòng)程序的設(shè)計(jì)，繼電器控制程序設(shè)計(jì)。蜂鳴器的控 制也只需控制相應(yīng)的單片機(jī) i/o 口輸出高/低電平即可。下面我們將分別給出各 個(gè)主要模塊程序設(shè)計(jì)的思路。 4.2.1.數(shù)據(jù)采集模塊的程序設(shè)計(jì)

49、從硬件的設(shè)計(jì)和總體程序流程圖，我們可以看出，數(shù)據(jù)采集是一個(gè)很重要的 步驟。對(duì)于數(shù)據(jù)采集我們主要是采集溫度、濕度等環(huán)境因素的數(shù)據(jù)，采用的傳感 器分別是 ds18b20，hr31。下面分別給出它們的程序設(shè)計(jì)思路。 4.2.1.1 ds18b20 的程序設(shè)計(jì) 從上文給出的 ds18b20 的資料，在硬件連接正確且上電的情況下，要讀出溫 溫度 采集 初 始 化 nrf 905 lcd 顯示 繼電器 開 始 結(jié) 束 st c89 c52 度數(shù)據(jù)，我們?cè)O(shè)計(jì)了以下幾個(gè)函數(shù)： 18b20 讀字節(jié)函數(shù) uchar readonechar(void)。函數(shù)功能:向 ds18b20 讀一字 節(jié)數(shù)據(jù)，入口參數(shù):無，出

50、口參數(shù):dat。 18b20 寫字節(jié)函數(shù) void writeonechar(unsigned char dat)。函數(shù)功能:向 ds18b20 寫一字節(jié)數(shù)據(jù)，入口參數(shù):dat ，出口參數(shù): 無。 18b20 初始化函數(shù) void init_ds18b20(void)。函數(shù)功能:ds18b20 初始化子 程序，入口參數(shù):無，出口參數(shù):無。 18b20 讀溫度值函數(shù) readtemperature(void)。函數(shù)功能:向 ds18b20 讀溫度 值，并將溫度值存入字符數(shù)組。入口參數(shù):無，出口參數(shù):temperature。 ds18b20 讀一次溫度數(shù)據(jù)的程序流程圖如圖 19 所示： 圖 19

51、溫度數(shù)據(jù)采集流程圖 4.2.1.2 adc0809 以及適度數(shù)據(jù)采集的程序設(shè)計(jì) 濕度數(shù)據(jù)的采集我們采用的是濕敏電阻 hr31 采集，因?yàn)闈衩綦娮枋请妷盒偷?傳感器，所以單片機(jī)需要通過 ad 轉(zhuǎn)換才能識(shí)別并處理采集到的數(shù)據(jù)。對(duì)于 adc0809 和濕度數(shù)據(jù)的采集我們?cè)O(shè)計(jì)了以下一些函數(shù)： adc0809 初始化函數(shù) uchar adc( )。函數(shù)功能：adc0809 初始化，入口參數(shù)： 無，出口參數(shù)：getdata。 初始 化 ds18b 20 高低 位轉(zhuǎn) 換為 實(shí)際 溫度 讀溫 度寄 存器 值 （高 8 低 8 位） 再初 始化 ds18 b20 溫 度 轉(zhuǎn) 換 開 始 結(jié) 束 讀取濕度值函數(shù)

52、void readguangzhao( )。函數(shù)功能：讀取光照值數(shù)據(jù)，并 將濕度值數(shù)據(jù)存入字符數(shù)組，入口參數(shù)：無，出口參數(shù)：無。 具體的代碼的編寫已經(jīng)完成，這里為節(jié)約篇幅，不再附上。adc0809 讀一次 數(shù)據(jù)的流程圖如圖 20 所示： 圖 20 adc0809 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換流程圖 4.2.1.3 28*64 液晶屏幕顯示模塊驅(qū)動(dòng)程序設(shè)計(jì) 128*64 液晶屏幕主要用于數(shù)據(jù)和信息的顯示，為驅(qū)動(dòng)它正常工作，設(shè)計(jì)了以 下一些函數(shù)：128*64 寫指令函數(shù) void zhiling(uchar a)函數(shù)功能：寫一字節(jié)的 指令到 128*64，入口參數(shù)：a，.出口參數(shù)：無。128*64 寫數(shù)據(jù)函數(shù) voi

53、d shuju。函數(shù)功能：寫一字節(jié)的數(shù)據(jù)到 128*64，入口參數(shù)：b,出口參數(shù)：無。位 置函數(shù) void weizhi(uchar x ,uchar y)。函數(shù)功能：設(shè)置 128*64 的初始顯示位 置，入口參數(shù)：x,y,出口參數(shù)：無；有延時(shí)的顯示函數(shù) void xianshi(uchar x,uchar y,uchar *p)。函數(shù)功能：128*64 有延時(shí)顯示一個(gè)字符串，入口參數(shù)： x,y，*p,出口參數(shù)：無。無延時(shí)的顯示函數(shù) void xianshi1(uchar x,uchar y,uchar *p)。函數(shù)功能：128*64 無延時(shí)的顯示一個(gè)字符串，入口參數(shù)：x,y,*p, 出口參數(shù)

54、：無。128*64 初始化函數(shù) void init(void)。函數(shù)功能：128*64 的初始 化設(shè)置，入口參數(shù)：無，出口參數(shù)：無。具體的代碼的編寫已經(jīng)完成，這里為節(jié) 約篇幅，不再附上。128*64 寫入一次顯示數(shù)據(jù)如圖 21 所示： 選擇輸 入通道 初始化 adc080 9 并讀 取數(shù)據(jù) 將數(shù)據(jù) 存入字 符數(shù)組 初始化 128*64 調(diào)用顯 示函數(shù) 寫入顯 示數(shù)據(jù) 128*64 顯示寫 入數(shù)據(jù) 開始 結(jié)束 開始 結(jié)束 圖 21 128*64 lcd 一次顯示數(shù)據(jù)流程圖 5 5 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試 5.15.1 pcbpcb 板制作元器件封裝的選取和擺放板制作元器件封裝的選取和擺放 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)

55、要自己制作兩塊 pcb 板：采集板 pcb 板和繼電器控制板 pcb 板。 采集，控制板 pcb 板自己設(shè)計(jì)制成。 這一步在 pcb 板制作過程中是很重要的，直接影響到板的大小、布線的難易 及板的大小與美觀等。在 altium designer 中默認(rèn)的很多元件封裝可能會(huì)與采購 的元件封裝不符，或大或小或引腳順序和數(shù)目不對(duì)，因此首先就需要對(duì)封裝不符 的元件進(jìn)行大小和引腳距離的測(cè)量，然后自制封裝，載入元件庫，在原理圖中替 代默認(rèn)封裝。 在原理圖中將元件封裝修改完成后，將所有元件封裝導(dǎo)入 pcb 圖中進(jìn)行元件 位置的大致擺放，擺放時(shí)，盡量將各模塊的元件放置在一起，便于布線與電路的 檢測(cè)；元件也盡量

56、放置緊湊，可避免線路過長(zhǎng)和縮小電路板。當(dāng)然，元件擺好后 不是就不能動(dòng)了，在布線時(shí)，根據(jù)需要可進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，盡量使元件擺放整齊， 布線方便、美觀。 5.25.2 電路板的調(diào)試電路板的調(diào)試 pcb 布線是制板過程中最難花費(fèi)時(shí)間最多的一步。采集板 pcb 板和繼電器控 制板 pcb 板的制作采用的是雙面板面板，由于線路比較多，加上制版工藝的限制， 采用自動(dòng)布線功能難以完成本控制器合理的布線工作，因此采用了手工布線。 手工布線過程中，在布線之前先要設(shè)置好布線的層面和部分布線規(guī)則。采集 板 pcb 板，線寬設(shè)置為 0.4mm，線與線之間的距離設(shè)置為 0.8mm。繼電器板 pcb 板，線寬設(shè)置為 0.4

57、mm,線與線之間的距離設(shè)置為 0.3mm。 制作好電路板之后需要進(jìn)行硬件電路的測(cè)試。 線路檢測(cè)：根據(jù)電路圖用萬用表檢測(cè) pcb 板線路是否有短路和斷路現(xiàn)象。 焊接好元件后，根據(jù)電路圖檢查有極性元件是否反接，元件參數(shù)是否合適， 再檢測(cè)元件引腳與對(duì)應(yīng)的線路是否接通，防止虛焊。 將電源電路接通，用萬用表測(cè)量各輸出電壓值是否正常。 確保 pcb 板上線路連接正常后，開啟自鎖開關(guān)將板上電源接通，再檢測(cè)各電 源接口電壓是否正常，看各元件能否正常工作如有無發(fā)燙現(xiàn)象，過一段時(shí)間再檢 測(cè)，確定硬件控制器的穩(wěn)定性。 裝上單片機(jī)，再測(cè)量其電壓輸入口40引腳vcc電壓（5v） 、31引腳ea/vpp引腳 電壓（5v）

58、 、晶振兩引腳與地之間的電壓（2.2v左右）和降壓引腳之間的電壓 （3.3v左右） ；說明單片機(jī)能正常工作。 5.35.3 軟件調(diào)試軟件調(diào)試 硬件調(diào)試成功之后，依次對(duì)液晶顯示程序，nrf24l0 無線模塊對(duì)采集量的傳 輸程序，串口程序等進(jìn)行調(diào)試。 5.45.4 軟硬件結(jié)合調(diào)試軟硬件結(jié)合調(diào)試 硬件調(diào)試和軟件調(diào)試成功之后，將各部分程序進(jìn)行揉合處理，分別寫入相應(yīng) 的單片機(jī)，看看整個(gè)系統(tǒng)能否正常按預(yù)期目標(biāo)工作。如果不能，還要從硬件和軟 件部分找出相應(yīng)的原因，并依次解決問題。 6 6 總結(jié)總結(jié) 通過一段時(shí)間地全心投入和辛苦努力，模擬無線系統(tǒng)完成了最終的調(diào)試工 作，實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求的功能。 本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)通過

59、無線采集溫濕度數(shù)據(jù)發(fā)送到無線接收端，通過 lcd 顯示， 繼電器控制的的思路。 在整個(gè)制作過程中，遇到過一些困難，首先在硬件設(shè)計(jì)上，由于開始對(duì) nrf905 無線模塊不熟悉加之其程序量較多，通過我多方面的查找資料，并不斷的 向劉老師和同學(xué)請(qǐng)教，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源，最終找出比較完善的方案，在理論上能夠 實(shí)現(xiàn)功能要求。經(jīng)過學(xué)習(xí)，我積累了很多的關(guān)于無線傳輸?shù)慕?jīng)驗(yàn)，并且知道了在 合理布線，pcb 板制圖，檢查裝配無誤的情況下，如果還出現(xiàn)電路無輸出的情況， 那么可以肯定是原理圖錯(cuò)誤，這時(shí)就要回到原理圖進(jìn)行檢查?？傮w的檢查順序應(yīng) 該是原理圖、pcb 圖、裝配情況、焊接工藝。從整體來說這是一個(gè)復(fù)雜，繁瑣的 過程。

60、但是經(jīng)過這次設(shè)計(jì)也使我深深的認(rèn)識(shí)到：一片耕耘，一片收獲！ 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 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 2 譚浩強(qiáng). c 語言設(shè)計(jì)m.北京：清華大學(xué)出版社，2005 3 宮俊卿,彭文標(biāo),趙亮方,操金點(diǎn). 單工無線呼叫及數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí) 現(xiàn)j安防科技, 2008,(02) 4 黃賢武，鄭筱霞，傳感器原理及其應(yīng)用 成都：電子科技大學(xué)出版社 2002.7 5 湯青波, 朱文虎, 周榮瑋. 單工無線呼叫系統(tǒng)j. 江西理工大學(xué)學(xué)報(bào), 2007,(01) 6 張超, 吳占江, 鄧亮輝. 無線呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)j. 紹興文理學(xué)院學(xué)報(bào)(自然 科學(xué)版), 20