1、.：.；摘 要 溫室大棚是當(dāng)今全球設(shè)備農(nóng)業(yè)的重要組成部分，是現(xiàn)代全球農(nóng)業(yè)開展的重點(diǎn)之一。它可以在瞬息萬變的自然條件下為作物生長(zhǎng)人為發(fā)明一個(gè)適宜的環(huán)境。全球溫室種植業(yè)的實(shí)際閱歷闡明，提高溫室的智能控制和管理程度可充分發(fā)揚(yáng)設(shè)備農(nóng)業(yè)的高效性。而我國(guó)在溫室大棚智能控制方面的運(yùn)用跟世界興隆國(guó)家相比還有較大的差距。目前國(guó)內(nèi)設(shè)備溫室運(yùn)用的主要環(huán)境變量測(cè)控系統(tǒng)大多為國(guó)外進(jìn)口產(chǎn)品，這些產(chǎn)品技術(shù)含量非常高，測(cè)控效果非常好，但相對(duì)價(jià)錢非常高，通常只被運(yùn)用于國(guó)內(nèi)少見的大型或高檔連棟溫室。少數(shù)國(guó)產(chǎn)安裝無論技術(shù)程度還是測(cè)控效果均不甚理想，尤其是短少可以運(yùn)用于我國(guó)常見的中小型日光溫室的低本錢智能測(cè)控安裝。本文結(jié)合當(dāng)今最搶手

2、的嵌入式技術(shù)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，并根據(jù)目前國(guó)內(nèi)常見中小型日光溫室環(huán)境控制需求，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一套設(shè)備農(nóng)業(yè)日光溫室智能嵌入式控制系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：溫室控制，嵌入式系統(tǒng)，設(shè)備農(nóng)業(yè)，無線傳感器引言隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，現(xiàn)代農(nóng)業(yè)已成為我國(guó)農(nóng)業(yè)的開展方向，尤其是隨著人口的增長(zhǎng)，需求的不斷添加，耕地的日益減少，更加促使了農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的快速開展，高投入高產(chǎn)出的現(xiàn)代農(nóng)業(yè)種植理念，使得設(shè)備農(nóng)業(yè)成為世界農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的一個(gè)重要開展方面，從傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)向優(yōu)質(zhì)高效的現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)轉(zhuǎn)變成為我國(guó)農(nóng)業(yè)開展歷史上新的階段，設(shè)備農(nóng)業(yè)是我國(guó)今后較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)農(nóng)業(yè)開展的一個(gè)主要方向。設(shè)備農(nóng)業(yè)就是一種利用農(nóng)業(yè)工程手段，在農(nóng)業(yè)消費(fèi)上用改善自然環(huán)境的方法，

3、來獲得植物最適宜的生長(zhǎng)條件的方法，即用人工控制環(huán)境要素來滿足植物最正確生長(zhǎng)條件從而獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益；是科技含量高、高投入、高產(chǎn)出、高效益的集約化消費(fèi)方式。設(shè)備農(nóng)業(yè)關(guān)鍵作用，就是能處理農(nóng)業(yè)消費(fèi)假設(shè)干必需的氣候條件，包括光、溫、水、氣等在匹配上的理想化。隨著科學(xué)技術(shù)的開展，先進(jìn)的、尖端的科學(xué)技術(shù)已逐漸運(yùn)用于設(shè)備農(nóng)業(yè)中。作為現(xiàn)代生物技術(shù)和工程技術(shù)的集合，設(shè)備農(nóng)業(yè)涵蓋了建筑、機(jī)械、環(huán)境、自動(dòng)控制、種類、栽培、管理、市場(chǎng)等多個(gè)領(lǐng)域、多種系統(tǒng)，設(shè)備農(nóng)業(yè)中溫室工程的建立與開展是都市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)開展的重要組成部分，是設(shè)備農(nóng)業(yè)開展的高級(jí)階段。溫室工程是以綜合國(guó)力的強(qiáng)盛為背景，以農(nóng)用工業(yè)的開展為根底，以生物技術(shù)、工

4、程技術(shù)、信息技術(shù)的開展為依托的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。溫室作為設(shè)備農(nóng)業(yè)的消費(fèi)車間，可以為農(nóng)作物發(fā)明出最正確的生長(zhǎng)條件、經(jīng)過改動(dòng)溫室內(nèi)農(nóng)作物的生長(zhǎng)環(huán)境來防止外界惡劣環(huán)境氣候變化對(duì)其影響。國(guó)內(nèi)外溫室種植業(yè)的實(shí)際閱歷闡明，提高溫室自動(dòng)控制和管理程度是現(xiàn)代溫室消費(fèi)中的重要課題。溫室控制的重要目的是經(jīng)過改善溫室環(huán)境，為作物生長(zhǎng)發(fā)明有利條件，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)高效與可繼續(xù)開展。隨著世界各國(guó)溫室面積不斷擴(kuò)展以及自動(dòng)化配備的不斷創(chuàng)新與運(yùn)用，設(shè)備農(nóng)業(yè)消費(fèi)進(jìn)入了新的開展階段，溫室控制技術(shù)的開展對(duì)于溫室產(chǎn)業(yè)乃至我國(guó)的農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程具有深遠(yuǎn)的影響。由于傳統(tǒng)溫室內(nèi)的人為環(huán)境調(diào)控才干很低，任務(wù)人員又不能及時(shí)準(zhǔn)確地了解和調(diào)控溫室內(nèi)的各種環(huán)境參

5、數(shù)值，不能給植物生長(zhǎng)發(fā)育提供適宜的生態(tài)環(huán)境，使產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量都遭到了很大影響。農(nóng)業(yè)要再有大的開展，加強(qiáng)溫室內(nèi)的人為環(huán)境調(diào)控才干勢(shì)在必行。隨著嵌入式技術(shù)、挪動(dòng)通訊技術(shù)、智能傳感技術(shù)以及自動(dòng)控制技術(shù)的迅猛開展，溫室控制技術(shù)也向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向開展。目 錄 HYPERLINK l _Toc 摘 要 HYPERLINK l _Toc 引 言 TOC o - h z u HYPERLINK l _Toc 目 錄 HYPERLINK l _Toc 一 緒論 PAGEREF _Toc h . 設(shè)計(jì)標(biāo)題 HYPERLINK l _Toc PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _T

6、oc .設(shè)計(jì)要求 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .作用與目的 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 二 設(shè)備及軟件 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . Proteus仿真軟件 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . Keil軟件 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 三 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 各單元電路設(shè)計(jì) P

7、AGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 四 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 單片機(jī)的選擇 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . STCC引見 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . STCC單片機(jī)的引腳闡明 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . STCC單片機(jī)最小系統(tǒng) PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 引腳功能及描畫 PA

8、GEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 任務(wù)方式 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 溫濕度傳感模塊 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 二氧化碳檢測(cè)模塊 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc .終端顯示模塊 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 濕度報(bào)警電路 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 五 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) HYPERLINK l _Toc . 主程序流程設(shè)計(jì) HYPERLINK l _Toc . 數(shù)據(jù)采集發(fā)送程序流程

9、設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 數(shù)據(jù)接納顯示程序流程設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 中斷程序流程設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 報(bào)警子程序流程設(shè)計(jì) PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 六 系統(tǒng)仿真調(diào)試分析 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 仿真調(diào)試工具 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 軟件調(diào)試 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 硬件調(diào)試 P

10、AGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 顯示模塊調(diào)試 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 報(bào)警電路調(diào)試 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc . 仿真調(diào)試結(jié)果 PAGEREF _Toc h HYPERLINK l _Toc 七 設(shè)計(jì)中的問題及處理方法 HYPERLINK l _Toc 八 嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)心得 HYPERLINK l _Toc 參考文獻(xiàn) HYPERLINK l _Toc 致 謝 HYPERLINK l _Toc 附錄：電路原理圖 HYPERLINK l _Toc 附錄：系統(tǒng)程序清單嵌入式系統(tǒng)課程設(shè)

11、計(jì) PAGE 26一 緒論. 設(shè)計(jì)標(biāo)題嵌入式技術(shù)在溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的運(yùn)用.設(shè)計(jì)要求設(shè)計(jì)基于嵌入式技術(shù)的無線傳感器硬件組成及軟件設(shè)計(jì)方案, 將無線技術(shù)嵌入到溫室環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中。. 作用與目的隨著無線傳感技術(shù)和單片機(jī)的迅速開展，自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)生了宏大變化，溫室環(huán)境自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制方面的研討有了明顯的進(jìn)展，并且必將以其優(yōu)良的性能價(jià)錢比，逐漸取代傳統(tǒng)的溫濕度控制措施.但是，目前運(yùn)用于溫室大棚的溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)大多采用模擬溫度傳感器、多路模擬開關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器及單片機(jī)等組成的傳輸系統(tǒng)。這種溫濕度度采集系統(tǒng)需求在溫室大棚內(nèi)布置大量的測(cè)溫電纜，才干把現(xiàn)場(chǎng)傳感器的信號(hào)送到采集卡上，安裝和裝配繁雜，本錢也高。同時(shí)線

12、路上傳送的是模擬信號(hào)，易受干擾和損耗，丈量誤差也比較大。為了抑制這些缺陷，本文設(shè)計(jì)了一種基于嵌入式設(shè)備并采用數(shù)字化單片機(jī)總線技術(shù)的溫度測(cè)控系統(tǒng)運(yùn)用于溫室環(huán)境的的設(shè)計(jì)方案。本文引見的溫濕度測(cè)控系統(tǒng)就是單總線技術(shù)及其器件組建的。該系統(tǒng)可以對(duì)大棚內(nèi)的溫濕度進(jìn)展采集，利用溫濕度傳感器將溫室大棚內(nèi)溫濕度的變化，變換成數(shù)字量，其值由單片機(jī)處置，最后由單片機(jī)去控制液晶顯示器，顯示溫室大棚內(nèi)的實(shí)踐溫濕度，同時(shí)經(jīng)過與預(yù)設(shè)量比較，對(duì)大棚內(nèi)的溫度進(jìn)展自動(dòng)調(diào)理，假設(shè)超越他們預(yù)先設(shè)定的濕度限制，濕度報(bào)警模塊將進(jìn)展報(bào)警。這種設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)了溫濕度實(shí)時(shí)丈量、顯示和控制。該系統(tǒng)抗干擾才干強(qiáng)，具有較高的丈量精度，不需求任何固定網(wǎng)

13、絡(luò)的支持，安裝簡(jiǎn)一方便，性價(jià)比高，可維護(hù)性好。這種溫濕度測(cè)控系統(tǒng)可運(yùn)用于農(nóng)業(yè)消費(fèi)的溫室大棚，實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的實(shí)時(shí)控制，是一種比較智能、經(jīng)濟(jì)的方案，適于大力推行，以便促進(jìn)農(nóng)作物的生長(zhǎng)，從而提高溫室環(huán)境的畝產(chǎn)量，以帶來很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。二 設(shè)備及軟件 . Proteus仿真軟件 Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完好設(shè)計(jì)。是目前世界上獨(dú)一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處置器模型支持、HC、PIC/DsPIC、AVR、ARM、和MSP等，年又添加

14、了Cortex和DSP系列處置器，并繼續(xù)添加其他系列處置器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。. Keil軟件Keil公司是一家業(yè)界領(lǐng)先的微控制器MCU軟件開發(fā)工具的獨(dú)立供應(yīng)商。Keil公司由兩家私人公司結(jié)合運(yùn)營(yíng)，分別是德國(guó)慕尼黑的Keil Elektronik GmbH和美國(guó)德克薩斯的Keil Software Inc。Keil公司制造和銷售種類廣泛的開發(fā)工具，包括ANSI C編譯器、宏匯編程序、調(diào)試器、銜接器、庫管理器、固件和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中心real-time kernel。有超越萬名微控制器開發(fā)人員在運(yùn)用這種得到業(yè)界認(rèn)可的處理方案。其Keil C編譯器自年

15、引入市場(chǎng)以來成為現(xiàn)實(shí)上的行業(yè)規(guī)范，并支持超越種變種。三 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)的高敏感和可控性；溫濕度傳感器、二氧化碳傳感器可以產(chǎn)生數(shù)字信號(hào)；無線收發(fā)模塊可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)男阅堋Ｓ蓴?shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處置、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)顯示四部分構(gòu)成的。. 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)電源模塊STCCSTCCLCDNfLNfLDHTAM- = * ROMAN I = * ROMAN IIAB無線收發(fā)圖- 系統(tǒng)總體框圖此設(shè)計(jì)是以STCC單片機(jī)根本系統(tǒng)為中心，以無線數(shù)據(jù)傳輸為亮點(diǎn)的一套監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。其中包括溫濕度監(jiān)測(cè)、二氧化碳濃度監(jiān)測(cè)、單片機(jī)、無線傳輸電路、USB傳輸電路、PC顯示窗口設(shè)計(jì)、電源電路設(shè)計(jì)等。系統(tǒng)總體方

16、框圖如圖-。. 各單元電路設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采集 由DHT、TGS組成；數(shù)據(jù)處置 由單片機(jī)STCC根本系統(tǒng)組成；數(shù)據(jù)傳輸 由單片機(jī)STCC和NRFL組成；數(shù)據(jù)顯示 由LCD對(duì)溫室的溫度、濕度、二氧化碳濃度進(jìn)展數(shù)據(jù)顯示。本系統(tǒng)中DHT是溫濕度傳感器采集大棚室內(nèi)溫度、濕度信息。輸出數(shù)字信號(hào)。TGS是二氧化碳傳感器采集大棚室內(nèi)二氧化碳信息輸出數(shù)字信號(hào)。STCCI單片機(jī)驅(qū)動(dòng)DHT、TGS兩個(gè)傳感器進(jìn)展信息采集并對(duì)采集到的信息進(jìn)展處置，驅(qū)動(dòng)無線發(fā)送模塊NRFL將處置后的信息發(fā)送出去。NRFLA是無線發(fā)送模塊對(duì)STCCI所給的信號(hào)進(jìn)展發(fā)送前處置并在STCCI的驅(qū)動(dòng)下將適宜在信道傳輸?shù)男盘?hào)發(fā)送出去。NRFLB為無線接

17、納模塊其作用是在單片機(jī)STCCII的驅(qū)動(dòng)下接納、處置NRFLA所發(fā)送的信號(hào)。單片機(jī)STCCII驅(qū)動(dòng)LCD顯示實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)電源模塊為傳感器、LCD、單片機(jī)供電，無線收發(fā)模塊供電由單片機(jī).V輸出端提供。四 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)下面將一一引見簡(jiǎn)單硬件根本資料和選擇該硬件詳細(xì)緣由。. 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)系統(tǒng)總體構(gòu)造電路原理圖如以下圖所示：圖- 系統(tǒng)電路原理圖. 單片機(jī)的選擇在本設(shè)計(jì)的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中，采用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)。在單片機(jī)選用方面，由于STCC系列單片機(jī)與MCS-系列單片機(jī)兼容，所以，本系統(tǒng)中選用STCC單片機(jī)。. STCC引見STCC 具有片內(nèi)上電復(fù)位、VDD 監(jiān)視器、電壓調(diào)整器、看門狗定時(shí)器和時(shí)鐘振蕩

18、器的STCC/ 器件是真正能獨(dú)立任務(wù)的片上系統(tǒng)。 FLASH 存儲(chǔ)器還具有在系統(tǒng)重新編程才干，可用于非易失性數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，并允許現(xiàn)場(chǎng)更新 固件。用戶軟件對(duì)一切外設(shè)具有完全的控制，可以關(guān)斷任何一個(gè)或一切外設(shè)以節(jié)省功耗。 . STCC單片機(jī)的引腳闡明圖- STCC單片機(jī)引腳圖芯片引腳如圖-所示：VCC : 電源。GND: 地。P口：P口是一個(gè)位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P端口寫“時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P口也被作為低位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種方式下，P具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時(shí)，P口也用來接納指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令

19、字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需求外部上拉電阻。RST: 復(fù)位輸入。晶振任務(wù)時(shí)，RST腳繼續(xù)個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后，RST 腳輸出 個(gè)晶振周期的高電平。特殊存放器AUXR(地址EH)上的DISRTO位可以使此功能無效。DISRTO默許形狀下，復(fù)位高電平有效。ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)ALE是訪問外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低 位地址的輸出脈沖。在flash編程時(shí)，此引腳PROG也用作編程輸入脈沖。中斷：STCC 有個(gè)中斷源如表-所示：兩個(gè)外部中斷INT 和INT，三個(gè)定時(shí)中斷定時(shí)器、和一個(gè)串行中斷每個(gè)中斷源都可以經(jīng)過置位或去除特殊存放器IE 中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源

20、有效或無效。IE還包括一個(gè)中斷允許總控制位EA，它能一次制止一切中斷。定時(shí)器可以被存放器TCON中的TF和EXF的或邏輯觸發(fā)。程序進(jìn)入中斷效力后，這些標(biāo)志位都可以由硬件清。實(shí)踐上，中斷效力程序必需斷定能否是TF 或EXF激活中斷，標(biāo)志位也必需由軟件清。表- 中斷控制存放器符號(hào)位地址功能EAIE.中斷總允許控制位。EA=,中斷總制止；EA=，各中斷由各自的控制位設(shè)定-IE.預(yù)留ETIE.定時(shí)器中斷允許控制位ESIE.串行口中斷允許控制位ETIE.定時(shí)器中斷允許控制位EXIE.外部中斷允許控制位ETIE.定時(shí)器中斷允許控制位EXIE.外部中斷允許控制位. STCC單片機(jī)最小系統(tǒng)圖- 晶振電路如圖-

21、 、-所示，復(fù)位電路和時(shí)鐘電路是維持單片機(jī)最小系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的根本模塊。圖- 復(fù)位電路單片機(jī)最小系統(tǒng)是在以單片機(jī)為根底上擴(kuò)展，使其能更方便地運(yùn)用于測(cè)試系統(tǒng)中，不僅具有控制方便、組態(tài)簡(jiǎn)單和靈敏性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被測(cè)試的技術(shù)目的，從而可以大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價(jià)低和開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，稱為在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制領(lǐng)域中廣泛運(yùn)用的器件，在工業(yè)消費(fèi)中稱為必不可少的器件，尤其是在日常生活中發(fā)揚(yáng)的作用也越來越大。. 無線收發(fā)模塊選擇nRFL是由NORDIC出品的任務(wù)在.GHz.GHz的ISM 頻段的單片無線收發(fā)器芯片。無線收發(fā)器包括：頻率發(fā)生器、加強(qiáng)型“Schoc

22、kBurst方式控制器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器和解調(diào)器。輸出功率頻道選擇和協(xié)議的設(shè)置可以經(jīng)過SPI 接口進(jìn)展設(shè)置。幾乎可以銜接到各種單片機(jī)芯片，并完成無線數(shù)據(jù)傳送任務(wù)。 nRFL 可以兼容nRFA、nRFL+、nRFLE、nRFLU等無線模塊。 結(jié)合本系統(tǒng)實(shí)踐情況本案選用nRFL無線收發(fā)模塊。. 引腳功能及描畫 圖- nRFL的引腳陳列nRFL的封裝及引腳陳列如下圖。各引腳功能如下： CE：使能發(fā)射或接納; CSN，SCK，MOSI，MISO：SPI引腳端微處置器可經(jīng)過此引腳配置nRFLIRQ：中斷標(biāo)志位；VDD：電源輸入端； VSS：電源地；XC，XC：晶體振蕩器引腳; VDD_PA

23、：為功率放大器供電，輸出為. V； ANT,ANT：天線接口；IREF：參考電流輸入。 . 任務(wù)方式 經(jīng)過配置存放器可將nRFL配置為發(fā)射、接納、空閑及掉電四種任務(wù)方式，如表所示。表.：方式PWR_UPPRIM_RXCEFIFO存放器形狀接納方式-發(fā)射方式數(shù)據(jù)在TXFIFO存放器中發(fā)射方式停留在發(fā)送方式，直至數(shù)據(jù)發(fā)送完待機(jī)方式TXFIFO為空待機(jī)方式-無數(shù)據(jù)傳輸?shù)綦?圖- NRFL接線圖待機(jī)方式主要用于降低電流損耗，在該方式下晶體振蕩器依然是任務(wù)的；待機(jī)方式那么是在當(dāng)FIFO存放器為空且CE=時(shí)進(jìn)入此方式；待機(jī)方式下，一切配置字依然保管。 在掉電方式下電流損耗最小，同時(shí)nRFL也不任務(wù)，但其一

24、切配置存放器的值依然保管。. 溫濕度傳感模塊DHTHYPERLINK baike.baidu/view/.htm t _blank數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)熟習(xí)信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，它運(yùn)用公用的數(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杰出的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能位單片機(jī)相銜接。因此該產(chǎn)品具有質(zhì)量杰出、超快呼應(yīng)、抗干擾才干強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT傳感器都在即為準(zhǔn)確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)展校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的方式存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)型號(hào)的處置過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變

25、得簡(jiǎn)易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸間隔 可達(dá)米以上，使其成為給類運(yùn)用甚至最為苛刻的運(yùn)用場(chǎng)所的最正確選擇。圖- DHTHYPERLINK baike.baidu/view/.htm t _blank數(shù)字溫濕度傳感器DHT溫濕度傳感器集成了溫度傳感器、濕度傳感器，集成度更高，運(yùn)用方便本錢較低。很大程度上簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程。因此本案選用DTH溫濕度傳感模塊。. 二氧化碳檢測(cè)模塊AM-二氧化碳傳感器模塊，可直接運(yùn)用于二氧化碳?xì)怏w監(jiān)測(cè)。該模塊內(nèi)部帶有A/D轉(zhuǎn)換器，并已對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)展了采樣并作了處置。它輸出的電壓信號(hào)與二氧化碳濃度值呈線性關(guān)系，輸出的電壓信號(hào)為.V，相當(dāng)于ppm的二氧化碳濃度。AM-

26、模塊的輸出電壓為V，需求經(jīng)過放大處置變?yōu)閂傳送給A/D轉(zhuǎn)化器，才干為單片機(jī)傳送更為準(zhǔn)確的數(shù)字信號(hào)。本設(shè)計(jì)對(duì)處置該信號(hào)方案如圖圖-所示。圖- 二氧化碳濃度檢測(cè)電路.終端顯示模塊本案中的終端顯示是指本系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)顯示。經(jīng)過綜合思索決議運(yùn)用LCD液晶顯示屏。圖- LCD引腳圖. 濕度報(bào)警電路本設(shè)計(jì)采用峰鳴音報(bào)警電路。峰鳴音報(bào)警接口電路的設(shè)計(jì)只需購買市售的壓電式蜂鳴器，然后經(jīng)過MCS-的根口線經(jīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)蜂鳴音發(fā)聲。壓電式蜂鳴器約需mA的驅(qū)動(dòng)電流，可以運(yùn)用TTL系列集成電路或低電平驅(qū)動(dòng)，也可以用一個(gè)晶體三極管驅(qū)動(dòng)。在圖中，P.接晶體管基極輸入端。當(dāng)P.輸出高電平“時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲

27、得約+V電壓而鳴叫；當(dāng)P.輸出低電平“時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停頓發(fā)聲。五 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)首先，初始化單片機(jī)設(shè)置中斷，定義變量，然后初始化LCD顯示模塊，設(shè)置位格式，行，*矩陣顯示，整體顯示。調(diào)用溫濕度采集程序進(jìn)展數(shù)據(jù)采集，經(jīng)過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序，將十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制，將十進(jìn)制數(shù)據(jù)輸出到LCD顯示模塊進(jìn)展顯示，根據(jù)溫度調(diào)整電機(jī)轉(zhuǎn)速，根據(jù)濕度判別能否報(bào)警，最后，進(jìn)展新一輪的溫濕度采集。 . 主程序流程設(shè)計(jì)整體系統(tǒng)框圖如以下圖-所示：初始化終了AM- CO濃度檢測(cè)DNT溫濕度檢測(cè)CO濃度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換溫濕度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換根據(jù)測(cè)得濕度控制蜂鳴器LCD顯示實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)System_stop能否為？YN圖- 系統(tǒng)整體流程框

28、圖. 數(shù)據(jù)采集發(fā)送程序流程設(shè)計(jì). 數(shù)據(jù)接納顯示程序流程設(shè)計(jì)LCD初始化終了延時(shí)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制Address=x+x延時(shí)輸入顯示地址指令輸入顯示數(shù)據(jù)能否在第一行顯示數(shù)據(jù)Address=x+xYN圖. 數(shù)據(jù)接納顯示流程圖. 中斷程序流程設(shè)計(jì)中斷入口重裝TH、TL初值P.取反中斷前往圖. 中斷程序流程框圖. 報(bào)警子程序流程設(shè)計(jì)置位報(bào)警標(biāo)志報(bào)警濃度置初值濕度能否達(dá)標(biāo)？啟動(dòng)報(bào)警檢測(cè)標(biāo)志位前往NY圖.濕度報(bào)警程序圖六 系統(tǒng)仿真調(diào)試分析 . 仿真調(diào)試工具本次課程設(shè)計(jì)所采用的程序調(diào)試軟件為wave集成調(diào)試軟件，所采用的仿真軟件為protus軟件。除protus以外他們還會(huì)用到Keil仿真軟件。. 軟件調(diào)試系

29、統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)的過程主要分為以下幾個(gè)步驟：第一步：建立源程序。經(jīng)過計(jì)算機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的編輯軟件，按照所要求的格式、語法規(guī)定、源程序輸入到開發(fā)系統(tǒng)中，并存在磁盤上。第二步：在計(jì)算機(jī)上，利用KILE軟件對(duì)第一步輸入的源程序進(jìn)展編譯，變?yōu)榭蓤?zhí)行的目的代碼。假設(shè)源程序有語法錯(cuò)誤，那么其錯(cuò)誤將顯示出來，然后前往到第一步進(jìn)展修正，再進(jìn)展編譯，直到語法錯(cuò)誤全部糾正為止。第三步：在線調(diào)試。對(duì)于與系統(tǒng)、硬件無聯(lián)絡(luò)的程序，可以借助在線調(diào)試手段，發(fā)現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤后，前往到第一步修正，直到邏輯錯(cuò)誤糾正為止。對(duì)于與系統(tǒng)硬件嚴(yán)密相關(guān)的程序，那么需對(duì)軟件和硬件同時(shí)進(jìn)展調(diào)試，將程序燒入CPU，然后將CPU 插入系統(tǒng)。發(fā)現(xiàn)硬件缺點(diǎn)后應(yīng)排除

30、缺點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)邏輯錯(cuò)誤后應(yīng)修正程序，消除邏輯錯(cuò)誤。. 硬件調(diào)試硬件調(diào)試主要包括兩步：第一步：系統(tǒng)上電之前，先仔細(xì)檢查線路能否銜接正確，并核對(duì)元器件的型號(hào)、規(guī)格和安裝能否符合要求，應(yīng)特別留意電源系統(tǒng)的檢查，以防止電源的短路和極性錯(cuò)誤，并重點(diǎn)檢查系統(tǒng)總線能否存在相互之間短路或與其它信號(hào)線的短路。第二步：第一步的調(diào)試，只是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)展初步伐試，可以排除一些明顯的缺點(diǎn)，而硬件缺點(diǎn)(如各個(gè)部件內(nèi)部存在的缺點(diǎn)和部件之間銜接的邏輯錯(cuò)誤)主要是靠軟件和硬件聯(lián)調(diào)來排除。硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是不能完全分開的，許多硬件錯(cuò)誤是在軟件調(diào)試中發(fā)現(xiàn)和被糾正的。. 顯示模塊調(diào)試液晶顯示器是人機(jī)界面最關(guān)鍵的部分，可以使他們更加清楚的讀

31、取數(shù)據(jù)。在對(duì)顯示模塊進(jìn)展調(diào)試的過程中發(fā)現(xiàn)顯示不正常，漢字顯示與字符顯示不同，LCD-每行可以顯示個(gè)字符，個(gè)漢字，漢字不能分半顯示，由于軟件編程時(shí)，地址分配有誤，使得漢字部分無法顯示。經(jīng)過檢查，發(fā)現(xiàn)問題后，將地址重新分配，顯示部分正確。. 報(bào)警電路調(diào)試本次系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用的是聲光報(bào)警電路。當(dāng)溫度和濕度其中任何值一個(gè)過限后，蜂鳴器都會(huì)發(fā)出聲音。這是寫在軟件程序里的。但是在加上控制信號(hào)，溫濕度過限后，蜂鳴器不報(bào)警。蜂鳴器的控制端口無控制信號(hào)輸出。經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)程序里面蜂鳴器的控制端口電平設(shè)置有誤，修正后，蜂鳴器任務(wù)正常。. 仿真調(diào)試結(jié)果經(jīng)過仿真調(diào)試并進(jìn)展多次仔細(xì)修正之后本系統(tǒng)曾經(jīng)滿足設(shè)計(jì)要求，無線收發(fā)安裝可

32、以正常任務(wù)使系統(tǒng)可以正常的對(duì)溫室環(huán)境的溫濕度以及二氧化碳濃度進(jìn)展實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并顯示。當(dāng)濕度超標(biāo)時(shí)系統(tǒng)會(huì)啟動(dòng)濕度報(bào)警電路驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警。七 設(shè)計(jì)中的問題及處理方法在軟件的調(diào)試過程中，遇到的問題有很多，下面就幾個(gè)比較突出的問題進(jìn)展闡明。在對(duì)Keil C的運(yùn)用時(shí)不知道怎樣才干讓它生成HEX文件，從而進(jìn)展仿真，由于以前沒有用過類似的軟件，不會(huì)并且也不知道需求生成HEX文件，導(dǎo)致前期的任務(wù)很難進(jìn)展 由于用的是DHT數(shù)字傳感器，在編程過程中需求對(duì)所測(cè)得溫度進(jìn)展處置，而且需求給定一個(gè)溫度范圍，建立一個(gè)溫度與電機(jī)轉(zhuǎn)速的數(shù)學(xué)模型，經(jīng)過反復(fù)的計(jì)算、實(shí)驗(yàn)才實(shí)現(xiàn)。由于思索到經(jīng)濟(jì)適用方面，所以在進(jìn)展實(shí)物操作之前，采用pro

33、teus軟件對(duì)程序和硬件電路進(jìn)展仿真，可是在仿真過程中，獨(dú)立按鍵總是不靈敏，這需求對(duì)延遲時(shí)間進(jìn)展調(diào)整，而程序中設(shè)置的延遲時(shí)間總是不可以很符合實(shí)踐操作，所以在這方面浪費(fèi)了大量的時(shí)間進(jìn)展反復(fù)的操作和實(shí)驗(yàn)八 嵌入式系統(tǒng)學(xué)習(xí)心得經(jīng)過本次課程設(shè)計(jì)，使我學(xué)到了許多書本上無法學(xué)到的知識(shí),也使我深化領(lǐng)會(huì)到單片機(jī)技術(shù)運(yùn)用領(lǐng)域的廣泛。不僅讓我對(duì)學(xué)過的單片機(jī)知識(shí)有了很多的穩(wěn)定，同時(shí)也對(duì)嵌入式系統(tǒng)這一門課程產(chǎn)生了更大的興趣。本設(shè)計(jì)涉及到、等學(xué)科。讓我對(duì)專業(yè)知識(shí)有了更深的了解。在做課程設(shè)計(jì)的初期階段，難度很大，沒有頭緒。經(jīng)過在圖書館里、網(wǎng)上查閱資料，攻克了課程設(shè)計(jì)中的道道難題。本次設(shè)計(jì)我能獨(dú)立完成，算是有了很大的收獲。

34、總的感受有以下幾方面：) 穩(wěn)定了課本上的知識(shí)。經(jīng)過本次設(shè)計(jì)，我不但對(duì)單片機(jī)有了更為深化的了解，對(duì)一個(gè)課題如何畫流程圖，編程序等，有了一定的認(rèn)識(shí)。) 在本次課程設(shè)計(jì)中，我進(jìn)一步加強(qiáng)了本人的動(dòng)手才干和運(yùn)用專業(yè)知識(shí)的才干，從中學(xué)習(xí)到如何去思索和處理問題，以及如何靈敏地改動(dòng)方法去實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案；特別是深化領(lǐng)會(huì)到的是軟件和硬件結(jié)合的重要性，以及兩者的聯(lián)絡(luò)和配協(xié)作用。) 經(jīng)過本次課程設(shè)計(jì)，讓我了解到嵌入式技術(shù)對(duì)當(dāng)今人們生活的重要性。同時(shí)這次做課程設(shè)計(jì)的閱歷也使我受害匪淺。讓我知道做任何事情都應(yīng)腳踏實(shí)地，刻苦努力地去做。只需這樣，才干做好。總之，經(jīng)過這次課程設(shè)計(jì)不僅使我穩(wěn)定了本課程所學(xué)的根本知識(shí)，還使我具有了

35、撰寫科研報(bào)告的初步訓(xùn)練才干，我置信這些才干在我以后的任務(wù)或者學(xué)習(xí)中一定會(huì)起到不小的作用，一切的辛勞和困難都是值得的。參考文獻(xiàn) 孫育才.MCS-系列單片微型計(jì)算機(jī)及其運(yùn)用M.南京：東南大學(xué)， 康華光.電子技術(shù)根底-模擬部分第五版M.北京：高等教育， 康華光.電子技術(shù)根底-數(shù)字部分第五版M.北京：高等教育， 石來德.機(jī)械參數(shù)電測(cè)技術(shù)M.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)，譚浩強(qiáng)，張基溫.C言語程序設(shè)計(jì)教程第三版M.北京：高等教育， 曹繼松.測(cè)試電路M.上海：上海交通大學(xué)， 謝自美.電子線路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)試M.武漢：華中科技大學(xué)， 馬靖善，秦玉平.C言語程序設(shè)計(jì)M.北京：清華大學(xué)， 賴麒文. 單片機(jī) C言語開發(fā)環(huán)境實(shí)務(wù)

36、與設(shè)計(jì) M.北京：科學(xué)， 徐愛鈞.智能化丈量控制儀表原理與設(shè)計(jì)M.北京：北京航空航天大學(xué)，致 謝這次課程設(shè)計(jì)可以得以順利完成，是一切曾經(jīng)指點(diǎn)過我的教師，協(xié)助 過我的同窗，不斷支持著我的家人對(duì)我的教導(dǎo)、協(xié)助 和鼓勵(lì)的結(jié)果。我要在這里對(duì)他們表示深深的謝意！首先，要特別贊賞我的指點(diǎn)教師 教師。楊教師在我的課程設(shè)計(jì)過程中，給我提供了極大的協(xié)助 和指點(diǎn)。楊教師給我提供了許多珍貴建議。楊教師淵博的專業(yè)知識(shí)，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，精益求精的任務(wù)作風(fēng)，誨人不倦的高尚師德，樸實(shí)無華、平易近人的人格魅力對(duì)我影響深遠(yuǎn)。不僅使我樹立了遠(yuǎn)大的學(xué)術(shù)目的、掌握了根本的研討方法，還使我明白了許多待人接物與為人處世的道理。贊賞楊教師

37、對(duì)我的報(bào)告進(jìn)展仔細(xì)的評(píng)閱和仔細(xì)的修正。其次，贊賞我的父母親，他們是我力量的源泉，只需有他們，不論面對(duì)什么樣的困難，我都不會(huì)害怕，謝謝他們對(duì)我的支持與鼓勵(lì)！第三，要贊賞一切曾經(jīng)給他們班任課的教師和我的學(xué)校湖南文理學(xué)院，教師們教會(huì)我的不僅僅是專業(yè)知識(shí)，還有對(duì)待學(xué)習(xí)、對(duì)待生活的態(tài)度；贊賞學(xué)校給他們提供了一個(gè)如此富有學(xué)習(xí)氣味的學(xué)習(xí)環(huán)境。再次，贊賞我的室友及其他好友，由于有他們的協(xié)助 ，我的論文才干得以順利完成。謝謝他們?cè)谖也欢臅r(shí)候給我的提點(diǎn)。在此，我再一次真誠地向協(xié)助 過我的教師和同窗表示贊賞！附錄：電路原理圖附錄：系統(tǒng)程序清單#include #include #define LCD_DB Psb

38、it DQ = P;sbit BUZZER = P;sbit PWM = P;sbit LCD_RS = P;sbit LCD_RW = P;sbit LCD_E = P;sbit HEAT = P;void initial(void);void read_DHT(void);void LCD_write_command(unsigned char com);void LCD_display_char(unsigned char x, unsigned char y, unsigned char dat);unsigned char read_DHT_char(void);void control_temperature_humidity(void);void delay_xms(unsigned int time_xms);void delay_xus(unsigned int time_xus);unsigned char stop_system = ;unsigned char lineOne = TS(-): C;unsigne