1、學 號： 題目類型： 設計 (設計、論文、報告)本科畢業(yè)設計(論文)題目： 溫濕度測量系統(tǒng)設計 學 院： 信息科學與工程學院 專業(yè)(方向)： 通信工程 班 級： 2011-2班 學 生： 指導教師： 2015年 05月22日 摘 要利用zigbee無線通信技術和傳感器技術設計一個多點無線溫濕度測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以設置溫度最大限值，實現超值預警報警。溫濕度傳感器采用dht11，無線射頻芯片采用zigbee標準的cc2530。通過溫濕度傳感器對實時溫濕度數據的采集，利用zigbee無線技術把實時數據傳輸到接收終端，最終顯示在lcd顯示屏上，還可以通過按鍵減小或者增大溫度報警限值。通過該系統(tǒng)對溫濕度

2、的實時測量與控制以實現對人們工作生活環(huán)境溫度和濕度的測量監(jiān)控。該系統(tǒng)因為采用了cc2530模塊，使得pcb電路簡單，易于實現，具有功耗低、適應性強等特點。論文首先分析介紹傳溫濕度感器技術與zigbee無線技術的發(fā)展，并解析它們的技術特點。之后介紹該溫濕度測量系統(tǒng)的硬件設計：從cc2530芯片到dht11傳感器，最終到硬件電路的論述。緊接著介紹該系統(tǒng)的軟件設計：從系統(tǒng)整體方面對該系統(tǒng)進行一個綜述，然后分別對各部分實現的功能進行闡述。關鍵詞：無線通信；zigbee；傳感器；dht11；溫濕度測量 the design of the temperature and humidity measurem

3、ent system student:luo gang teacher:shen zhuo-junabstract: the design of temperature and humidity measuring system based on zigbee wireless communication technology and the temperature and humidity sensor technology. the system can set the maximum limit and carry out value warning and alarming. the

4、sensor adopts dht11 while the rfid chip adopts the standard cc2530 of zigbee. the real-time data, collected by the sensor and transmitted to the receiving end over zigbee, can be showed on the lcd screen. the alarm limit can be decreased or increased by pressing the button. the system is to measure

5、and monitor the temperature and humidity of peoples living and working environment by real time measuring and controlling. the application of cc2530 module makes the pcb circuit simple and easy to implement. it features low power consumption and strong adaptability. the paper is firstly to introduce

6、 the development of the sensor and zigbee, and then analyzes their features. secondly, it introduces the hardware design of the system: from cc2530 chip, dht11 sensor to the dissertation of the hardware circuit. thirdly, it introduces the software design. it gives a whole review to the system elabor

7、ates the functions of each part. key words: wireless communication；zigbee；sensor；dht11；temperature and humidity measurement 目 錄摘要iabstractii1 緒論11.1 引言11.2 溫濕度傳感器11.3 zigbee通信技術21.3.1 zigbee協議21.3.2 zigbee網絡拓撲結構22 系統(tǒng)架構52.1 總體架構52.2 硬件設計52.3 電路原理圖62.3.1 控制器主板62.3.2 數據采集板112.4 軟件設計142.4.1 程序框圖142.4.2

8、程序詳解153 調試與測試204 總結21致謝22參考文獻23附錄 1241 緒論1.1 引言經過幾十年上百年的工業(yè)化進程，工業(yè)化留下了太多的問題，而環(huán)境問題是極為突出的一方面。環(huán)境問題對工農業(yè)生產方面有著非常大的影響，如果是對工農業(yè)的影響只是生產者、各級政府、專家關注的方面。那么，現在在國內特別是在北方地區(qū)，當沙塵暴、pm2.5成為新聞熱點，人們口中的焦點，空氣污染正成為人們關注的對象。人們生活水平得到提高后，就開始關注生活質量，關注自身生活環(huán)境的舒適度。而溫度與濕度這個兩個參數對人們的生產生活有著非常重要的影響，而且溫度和濕度有著密不可分的聯系，人不單純的受溫度或者濕度的影響，而是受溫度和

9、濕度兩方面綜合的作用。在工業(yè)生產中需要實時的監(jiān)控溫濕度，在農業(yè)生產中有些時候也需要實時的監(jiān)控溫濕度（例如：溫室大棚農作物種植）。隨著人們生活水平的提高和近年來環(huán)境問題逐漸嚴峻，人們越來越注意自身生活環(huán)境質量的改善，雖然我們可以通過天氣預報獲知當地的溫濕度數據，但是天氣預報的都是一個地區(qū)（一般精確到縣區(qū)）的數據，在多山地區(qū)（尤其在廣西），居住在同一區(qū)域的居民，居住的環(huán)境也有不同。同一區(qū)域中有居住在丘陵中，有些生活在海拔高的山上，以至于同一區(qū)域溫濕度存在著差異。有些時候，人們還需要監(jiān)測一定空間內（溫室、飼養(yǎng)場）的溫濕度數據。 溫濕度對人們的一個比較明顯的影響：在人們的臥室中，溫濕度對人們的睡眠質量

10、也有著重要的影響，實時地監(jiān)控溫濕度可以為改善人們睡眠質量提供條件。通過溫濕度測量系統(tǒng)，用戶可以了解其工作生活環(huán)境的溫度和濕度情況，以做出相應的應對措施，改善其生活的環(huán)境。所以各種溫濕度測控系統(tǒng)正以各種家電（例如空調、增濕器）或者智能硬件為載體進入個人用戶家庭。1.2 溫濕度傳感器21世紀是科技主導的世紀，得益于高科技的快速發(fā)展，在傳感器方面，高度集成化、智能化的傳感器的出現，使得現在傳感器技術應用非常廣泛，傳感器除了在軍用、航空、工農業(yè)生產等方面有極大的發(fā)展1。逐步地，傳感器技術的應用很早就進入了民用領域，上至各種大家電，下到我們使用的智能手機，都應用了傳感器技術?，F狀全球環(huán)境日益惡劣，人們越

11、來越關注生活環(huán)境問題，在當今互聯網行業(yè)發(fā)展最迅速的智能硬件更是把傳感器技術發(fā)揮到了極致，各種溫濕度、pm2.5、空氣凈化等環(huán)境監(jiān)控智能硬件正走進各家各戶。而溫濕度傳感器也最初的分立式、模擬集成式發(fā)展到現在高度智能化、極致集成化、系統(tǒng)化、微型化、低成本化的發(fā)展2，現在溫濕度測量系統(tǒng)不僅僅應用于工農業(yè)生產，個人民用方面，溫濕度及其相關環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)也得到了長足的發(fā)展。特別是智能硬件與智能家居的興起，讓這些環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)重新受到開發(fā)者的青睞。一個溫濕度及其他環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，可以接入智能家居系統(tǒng)，成為其數據采集、數據改善的一部分。所以，受近些年來智能硬件的影響，溫濕度及其他環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)有著非常廣闊的發(fā)展空間

12、。1.3 zigbee通信技術zigbee通信技術是一種在ieee802.15標準的基礎上發(fā)展起來的低功耗、近距離的新興的無線通信技術。相對于藍牙，wifi等短距離無線通信技術，其特點是功耗低、安全性高、時延短、自組織、短距離、速率低、成本低。zigbee工作在工業(yè)醫(yī)療頻段，全球2.4gmhz，美國915mhz，歐洲868mhz，無需申請牌照即可免費使用3。zigbee可以嵌入各種設備，應用于各種自動控制和遠程控制系統(tǒng)中。隨著物聯網與智慧城市的快速發(fā)展，城市中的各種控制系統(tǒng)互聯，家庭中的設備互聯尤為離不開無線通信技術。而zigbee作為一種新興的無線通信技術，更有著比藍牙，wifi更多的優(yōu)點，

13、互聯互操作是zigbee的最大技術優(yōu)勢，在一些互操作性要求極高的場景（只能路燈控制、智能家居等）有著非常廣泛的應用前景。更由于其統(tǒng)一性強，能大大縮短開發(fā)周期，使其越來越來的受到開發(fā)者的關注與應用。1.3.1 zigbee協議zigbee協議的集成是802.15.4，其擴展了ieee，并對網絡層協議和api進行了標準化。它有自己的協議標準，適應了無線傳感器花費低、能耗低、容錯性高的要求，用于短距離無線通信，能在非常多個無線傳感器中形成自組網絡實現通信。能實現通信的網絡就會有相應的網絡協議的支持，無線溫濕度測量系統(tǒng)的軟件設計也需要針對各層通信編寫出相應程序代碼。zigbee協議棧與ieee制定的網

14、絡協議類似，其具有物理層，mac層，傳輸層、網絡層、應用層4。1.3.2 zigbee網絡拓撲結構zigbee網絡結構有星形、樹形和網狀形3種。在整個網絡中，每個網絡節(jié)點都有一個屬性，它們按照功能劃分，分別為:協調器、路由器、終端節(jié)點。星形是zigbee最簡單的一種網絡拓撲結構，它包含一個作為中心節(jié)點的協調器和一系列只能與協調器進行通信的終端節(jié)點5（如圖1.1所示）。這種網絡結構所有的通信都由中心節(jié)點來支配，具有維護管理容易、擴展方便和配置靈活的特點。但是其也因為所有的通信數據都只能通過中心節(jié)點而使其有可能成為整個星形網絡的瓶頸，若中心節(jié)點出問題，那么整個網絡就癱瘓了。 終端節(jié)點 協調器 圖1

15、.1 星形網絡拓撲樹形結構是一種分層結構，有多個層級，其由協調器往下連接一系列的路由器與終端節(jié)點，而路由器也可以往下連接一系列的路由器跟終端節(jié)點5（如圖1.2所示）。該網絡結構命名為樹形網絡結構是因為其形狀像一棵倒立的樹，頂端是樹根，樹根往下有各種分支，分支之后還可接很多子分支。樹形結構網絡的每個節(jié)點只能和它的父節(jié)點或者它的子節(jié)點通信。樹形拓撲也具有易于擴展、能很快隔離故障的優(yōu)點，但是整個網絡對根節(jié)點（協調器）的依賴性太大。 協調器 路由器 終端節(jié) 圖1.2 樹形網絡拓撲網狀結構不依賴于某個單一的節(jié)點，每個節(jié)點可以與多個節(jié)點通信，在整個網絡中節(jié)點與其他節(jié)點通信可以選擇多條不同的路徑5。加上網狀

16、結構具有靈活的路由信息規(guī)則，有較高的可靠性，可以有效的減少網絡阻塞和碰撞，即使是局部網絡出現故障這也不會影響整個網絡的通信。雖然網狀結構網絡具有非常多的優(yōu)點，但是由于網狀網絡關系復雜，結構也是非常的復雜。網狀結構圖如圖1.3所示： 協調器 路由器 終端節(jié)點 圖1.3 網狀網絡拓撲2 系統(tǒng)架構2.1 總體架構諾基亞5110zigbee 數據接收端 data data data data zigbee zigbeezigbeezigbee dht11 dht11 dht11 dht11 數據采集端1 數據采集端2 數據采集端3 數據采集端4 圖2.1 整體架構示意圖該系統(tǒng)共由五個模塊組成（如圖2.

17、1所示），其中一模塊（控制器模塊）為數據接收處理單元，負責對接收到的溫濕度數據進行處理并顯示在顯示屏上，還可在數據接收單元上設置相關參數與數值限額，實現對實時溫濕度數據的監(jiān)控報警。其余四個模塊為數據采集單元，主要是對實現監(jiān)控環(huán)境內四個不同點的溫濕度進行實時采集，并把相關數據通過zigbee無線模塊傳輸到數據接收單元。2.2 硬件設計該課題實現的是一個溫濕度測量系統(tǒng)的設計，需具備以下功能：1. 對四個不同位點進行溫度、濕度測量，并將數據以無線的方式傳輸到控制器模塊。2. 控制器對多點溫濕度進行處理、修正，并把溫濕度顯示在同一顯示屏上。3. 可手動設置溫濕度門限值，實現超值報警。主控制器模塊主要由

18、nokia5110 lcd液晶顯示屏和cc2530 zigbee模塊組成，并配備一個自鎖開關，為電路提供上電功能。主控制器模塊上的zigbee模塊作為整個系統(tǒng)的協調器，實現網絡的建立與對數據的綜合處理功能，如圖2.2所示。nokia5110cc2530天線 信號 data 圖2.2 主控制器模塊電路框圖數據采集模塊相對于主控制器模塊要簡單得多，數據采集模塊主要由cc2530模塊與dht11溫濕度傳感器組成。該模塊上的zigbee模塊作為系統(tǒng)的路由器，主要用于對數據通過無線方式傳輸到控制器模塊上。而溫濕度傳感器作為系統(tǒng)的終端節(jié)點，為整個系統(tǒng)提供溫濕度數據采集功能，如圖2.3所示。 dht11cc

19、2530天線 data 信號 圖2.3 數據采集模塊電路框圖2.3 電路原理圖2.3.1 控制器主板控制器主板最主要的是cc2530模塊、和諾基亞5110顯示屏和dht11溫濕度傳感器。cc253模塊內部已經集成了很多必要的電路，因此我們只要較少的外圍電路即可對信號進行發(fā)送和接收。為了能更好的重復利用液晶顯示屏和cc2530模塊，對諾基亞5110與cc2530的處理是：不直接焊接在電路板上，而是利用把插排焊接于板子上，顯示屏和cc2530采用插拔模式。電路板上的led指示燈是工作狀態(tài)指示燈，若模塊上電之后，指示燈開始不斷地閃爍，隨后穩(wěn)定的長亮，這時候即表示整個zigbee網絡已建立，模塊之間就

20、可以進行通信了?？刂破髦靼咫娐穲D如2.4所示。2.3.1.1 cc2530模塊電路本設計使用的是zigbee核心板rev2.1版本的cc2530，該模塊共有24個引腳，舊版本的單排插針改為雙排插針。在該溫濕度測量系統(tǒng)中，一共占用了cc2530模塊的17 個端口，如上圖，k1一端接復位接口，另一端接地，此按鍵負責對模塊進行復位，按下按鍵，整個系統(tǒng)即進行復位操作；k2是進行加操作，在設置溫度上限報警值時負責加溫度，按一次即對溫度執(zhí)行+1操作；k3進行減操作，在設置溫度上限報警值時負責減溫度，按一次即對溫度執(zhí)行-1操作。cc2530模塊電路如圖2.5所示。 圖2.4 控制器主板電路圖 圖2.5 cc

21、2530電路圖zigbee cc2530內部集成了增強型的高速8051內核微型處理器，具有8kb的ram，最多可達256kb的閃存（可編程）。具有8通道的12位adc和usart接口兩個，還有通用的gpio21個等；供電電壓為2.03.6v，具有3種電源管理模式：喚醒模式、睡眠模式、中斷模式6，不同模式間的轉換讓其有更低的功耗，能適應系統(tǒng)低功耗的要求；cc2530還具有一個兼容802.15.4協議的無線收發(fā)器，rf內核控制無線模塊5。此外，它還提供了一個接口給8051微型處理器與無線設備之間通信，這使得其可以發(fā)出命令控制各種設備，讀取設備的工作狀態(tài)。無線設備還具有數據包過濾與地址識別功能。該r

22、f模塊具有極高的接收靈敏度和抗干擾性，輸出功率可達4.5dbm，使其傳輸距離大于75m，在數據傳輸方面，最高傳輸速率可達250kbps。cc2530模塊還包括很多的外設，為開發(fā)者提高開發(fā)先進應用的條件。cc2530模塊上芯片引腳如圖2.6所示： 圖2.6 cc2530芯片引腳圖引腳說明： 1，2，3，4 gnd 未使用引腳，接地5，6，7，8，12，13，14，15，16，17，18，19，34，35，36，37，38 數字i/o端口10，39 dvdd2 電源（數字）2v-3.6v 連接數字電源9，11 數字i/o端口 1.0-20ma驅動能力20 reset_n 數字復位，活動到低電平21

23、，24，27，28，29，31電源（模擬） 2v-3.6v 連接模擬電源22，23 模擬i/o 32-mhz 晶振引腳25 rf i/o rx期間正rf輸入信號到lna26 rf i/o rx期間負rf輸入信號到lna30 模擬i/o接口 參考電流的外部偏置電阻32，33 數字i/o 模擬端口 40 dvdd1 電源（數字）1.8v數字電源去耦，不接外部電路 2.3.1.2 諾基亞5110電路 圖2.7 諾基亞5110電路圖諾基亞5110是實現對數據采集模塊采集的溫濕度數據進行顯示，該模塊是84*84的點陣lcd液晶顯示屏，可顯示4行漢字。它采用串口與處理器通信，僅有8條接口信號線，支持多種串

24、行通信協議，傳輸速率可達4mbps，寫入數據的時間極短，無需等待。lcd控制器和驅動芯片已與lcd集成在一起，所以lcd模塊的體積很小，為整塊板子節(jié)約了極大空間。其采用低壓供電，工作電壓為3.3v，工作電流在200a，完全跟整個電路板上其他元件工作要求一致。諾基亞5110電路如圖2.7所示。nokia5110引腳定義，如表2-1： 表2-1 諾基亞5110引腳表 引腳類型描述1rst 復位引腳，外部復位信號輸入2cs 片選引腳3dc數據和命令切換引腳4din 數據輸入5clk時鐘引腳，串行輸入6vcc 電源正7blc背光開關（低電平開）8gnd 接地或電源負極2.3.1.3 蜂鳴器電路 圖2.

25、8 蜂鳴器電路如圖2.8所示，此電路是蜂鳴器電路，蜂鳴器工作電壓為3.3v，當設置溫度報警上限之后，若溫濕度傳感器測得的溫度大于上限值，則有高電平通過該電路，蜂鳴器報警。2.3.1.4 穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路采用的是一個as1117芯片，該芯片采用三腳封裝，為整個主板提供3.3v的穩(wěn)定電壓值，電壓精度為+-1%，還具有過流保護與過熱保護功能，為整個主控制器板塊的穩(wěn)定工作做出貢獻，如圖2.9所示。 圖2.9 穩(wěn)壓電路2.3.2 數據采集板 圖2.10 數據采集板電路圖由于在數據采集板上的cc2530模塊只是作為一個路由器，其主要的功能是負責與協調器通信和數據的傳送，所以相對于控制器板上的電路，數據采集

26、板的外部電路非常的少，主要有溫濕度傳感器和穩(wěn)壓電路。按鍵k3負責對本數據采集模塊進行復位操作，其電路板上同樣具有l(wèi)ed指示燈，能顯示該電路板的工作狀態(tài)。如圖2.10所示。2.3.2.1 cc2530電路 圖2.11 采集板cc2530電路圖 因為數據采集板上的路由器作為數據傳輸的部件，其沒有協調器那樣進行復雜的數據處理，所以該板子上引用cc2530模塊的引腳非常的少，只利用了其上的6個引腳。數據采集板cc2530引用引腳，如表2-2所示： 表2-2 cc2530引用引腳引腳類型描述p0.4i/occ2530 p0.4p0.7i/occ2530 p0.7p1.4i/occ2530 p1.4gnd

27、地接地rst復位低電平大于5ms有效vcc電源2.0v-3.3v dc2.3.2.2 dht11電路 圖2.11 溫濕度傳感器電路dht11是一款數字溫濕度傳感器，因該傳感器應用專用的溫濕度傳感技術與數字模塊采集技術，因此dht11傳感器具有穩(wěn)定性強和非常高的可靠性。除此之外，dht11還有高度集成化、低功耗、抗干擾強、性價比高等優(yōu)點。dht11測量范圍:濕度20-90%rh，溫度0-50；測量精度：濕度+-5%rh，溫度+-2；正常工作電壓為直流3.0-5.5v7。dht11電路圖如圖2.11所示。 dht11采用4引腳安裝，但在該設計中只利用了其中的三個引腳：1pin為vdd供電3.0-5

28、.5vdc，2pin為data串行數據，3pingnd接地。data串行數據接口為單線雙向設置7，data用于mcu與dht11間的通信，采用總線數據格式，單次通信世界為4ms。 dht11的內部結構如圖2.12，其內部包括了一個電阻式感濕原件與一個ntc測溫原件，并連接一個微型處理器。otp是一種微處理器內存，該內存中存儲以程序形式存儲的校準系數。得益于制造工藝的進步，dht11采用模塊化設計，集成化程度比較高，很大程度上減小了應用電路的復雜程度與體積。 圖2.12 dht11內部原理圖2.3.2.3 穩(wěn)壓電路 圖2.13 穩(wěn)壓電路穩(wěn)壓電路如圖2.13所示，穩(wěn)壓電路采用的是一個as1117芯

29、片，該芯片采用三腳封裝，為整個主板提供3.3v的穩(wěn)定電壓值，同樣具有過流與過熱保護功能，為整個數據采集板塊的穩(wěn)定工作做出貢獻。2.4 軟件設計本次針對cc2530采用iar公司的c編譯器iar embedded workbench 進行程序的編寫，采用的協議棧為德州儀器公司zstack-cc2530 -2.5.1 - 1.4.0。上電之后設備初始化，溫濕度模塊開始工作，加入數據采集模塊，并把采集到的溫濕度數據傳輸給zigbee模塊，zigbee加入網絡之后數據通過無線傳輸到控制器模塊，最終在液晶顯示屏上顯示。2.4.1 程序框圖所有設備上電初始化，zigbee模塊（協調器與路由器）開始建立通信

30、形成網絡；當建立網絡之后，協調器把從溫濕度傳感器獲得的相關數據通過網絡無線傳輸到路由器；路由器接收到數據，經過cpu綜合處理之后，就可以在lcd液晶顯示屏上顯示出來?？傮w程序流程圖如圖2.14所示： 圖2.14 程序框圖2.4.2 程序詳解2.4.2.1自組網絡建立過程當zigbee數據采集模塊（協調器）完成初始化之后，周期性的在一個合適的信道中發(fā)送請求包；當控制器模塊（路由器）掃描到協調器發(fā)送的請求包之后，也會周期性的發(fā)送請求包來回復協調器；協調器接收到路由器的請求包之后再發(fā)送一個包含自己mac地址的包；路由器接收包含協調器mac地址的包之后就將協調器的mac地址保存；路由器再向協調器發(fā)送一

31、個數據包尋求加入網絡，收到協調器的確認包之后緊接著發(fā)送一個請求網絡地址的請求包；協調器接收到路由器網絡地址請求包后就獲得一個唯一的網絡短地址，然后向路由器發(fā)送這個短網絡地址，路由器獲去了網絡地址整個網絡就已經建立了8，各節(jié)點直接就可以進行通信了。1） 初始化：int main( void ) osal_int_disable( ints_all );/關閉所有中斷 hal_board_init();/初始化時鐘 zmain_vdd_check();/檢查電壓，確保電壓足以支撐系統(tǒng)運行 initboard( ob_cold );/初始化led haldriverinit(); /初始化硬件模塊

32、osal_nv_init( null );/初始化存儲器 zmacinit();/mac層 zmain_ext_addr();/形成mac地址osal_init_system();/操作系統(tǒng)上電設備初始化開始，關閉所有中斷，不執(zhí)行任何中斷請求；然后系統(tǒng)檢查各個硬件設備和相關參數；最終獲取mac地址，初始化操作系統(tǒng)，完成整個系統(tǒng)的初始化。2）網絡建立：if ( zgdevicelogicaltype = zg_devicetype_coordinator ) /當啟動的設備是一個協調器時 devstartmode = mode_hard; zdo_config_node_descriptor.l

33、ogicaltype= nodetype_coordinator; if ( devstate = dev_coord_starting ) devstate = dev_zb_coord; /網絡形成 osal_pwrmgr_device( pwrmgr_always_on ); osal_set_event( zdapptaskid, zdo_state_change_evt );設備初始化之后，如果整個系統(tǒng)中有協調器啟動的話，就開始向網絡層請求形成一個網絡。網絡建立后，如果檢測到路由器的信號，路由器就可以加入到該網絡之中，完成網絡建立，各節(jié)點即可通信。3） 溫濕度數據獲?。?dht11(

34、); /獲取溫濕度 temp0 =c; /將溫濕度獲取的數據轉換成字符串,供lcd顯示 temp1 = wendu_shi+0x30; /溫度十位數據 temp2 = wendu_ge+0x30;/溫度個位上的數據 temp3 =c;/溫度數據之后的單位，原為，現用c代替 temp4 = ; temp5 = shidu_shi+0x30;/濕度十位上的數據 temp6 = shidu_ge+0x30;/濕度個位上的數據 temp7 =%;/濕度數據的單位 af_datarequest( &genericapp_dstaddr, &genericapp_epdesc,/ genericapp_w

35、endu_clusterid, temp, &genericapp_transid, af_discv_route, af_default_radius );當從dht11溫濕度傳感器獲取溫濕度數據，就將其轉化成字符串模式，以便在液晶顯示屏上面顯示該數據。2.4.2.2 溫濕度傳感器dht111）溫濕傳感啟動：void dht11(void) /溫濕度傳感器啟動 data_pin=0; delay_ms(19); /18ms data_pin=1; /上拉電阻升高 p0dir &= 0x80; /重新配置io口方向 delay_10us();/延時10us delay_10us(); dela

36、y_10us(); delay_10us(); if(!data_pin) /判斷低電平響應信號，若有運行，沒有跳出溫濕度傳感器初始化，對i/o接口進行重新配置，設置延時，定義i/o口，判斷是否具有響應，決定運行狀態(tài)。2）溫濕度定義：uchar ucharflag,uchartemp;uchar shidu_shi,shidu_ge,wendu_shi,wendu_ge=4;uchar uchart_data_h,uchart_data_l,ucharrh_data_h,ucharrh_data_l,ucharcheckdata;/校驗的溫濕度高8位與低8位uchart_data_h_temp

37、,uchart_data_l_temp,ucharrh_data_h_temp,ucharrh_data_l_temp,ucharcheckdata_temp; /用于讀取溫濕度數據uchar ucharcomdata;/讀取一個字節(jié)數據上述語句實現對溫濕度的定義，定義溫濕度高8位與低8位，并提供校驗和。3）溫濕度數據寫入：void com(void) uchar i; for(i=0;i8;i+) /8次循環(huán)讀取8位數據 ucharflag=2; /讀取和等待溫濕度傳感器的低電平開始信號 while(!data_pin)&ucharflag+); delay_10us();/延時10us d

38、elay_10us(); delay_10us(); uchartemp=0;/判斷總線高低，高1，低0 if(data_pin)uchartemp=1; ucharflag=2;/等待1位低電平結束 while(data_pin)&ucharflag+); if(ucharflag=1)break; ucharcomdata=1;/左移一位 ucharcomdata|=uchartemp; 10 溫濕度數據是串行的8位數據，這里利用循環(huán)語句讀取溫濕度8位數據。2.4.2.3 lcd#define lcd_dc p1_0 /定義引腳p1_0#define lcd_sda p0_7 /定義引腳p

39、0_7#define lcd_scl p0_5 /定義引腳p0_5#define lcd_ce p0_6 /定義引腳p0_6該語句是為諾基亞5110設置引腳定義static void lcd_write_byte(unsigned char data, unsigned char command) lcd_ce = 0 ; / 使能lcd if (command = 0) lcd_dc = 0; / 傳送命令 else lcd_dc = 1;/ 傳送數據 sendbyte(data); lcd_ce = 1; / 關閉lcd lcd_dc = 1;此語句實現寫數據到lcd nokia 5110

40、這個程序系統(tǒng)的設計主要是對這三個器件進行編程，但是每一個模塊都是相互聯系的，都是zigbee中心微型處理器對其他器件的調用。應該是最核心的就是zigbee，但是因為涉及到網絡通信，那么就要關系到網絡通信協議。除了對這幾個元件的編程，還要對協議棧編程，對協議棧中的每一層進行定義。3 調試與測試5塊板子完成制作，即開始對軟件的調試，利用iar進行軟件調試，對獲取的軟件資料進行整合。面對一共幾千行的代碼，一般人或許會不知所措，但是只要找準了大框架，對自己板子所用芯片與元件非常詳細即可很輕松的組成滿足自己需求的程序。經過編譯成功，即可下載到芯片上。初步完成作品的制作就已經非常的欣慰，但是要能實現相關功

41、能才是真正的成功。給設備上電，5塊板子有一塊數據采集板子沒有上電成功，控制器板子能上電，但是沒有數據顯示，就連設備初始化的數據都沒有顯示出來。用萬能表檢查，是由于焊接不細心，虛焊導致不能導電故不能正常工作。而控制器板子出問題，最首先的感覺是程序出現問題，但檢查過后程序是正常的，那么問題很可能就出現在硬件上。重新制作了一塊主板，還是遇到了同樣的問題。找實驗室的同學幫忙檢查了，問題出在電路圖上，稍微改了電路圖制成板子終于在lcd顯示數據了。經過修改與調試后，設備在自鎖開關上電之后，協調器的led指示燈開始亮起來，這是路由器上的指示燈也發(fā)光了，這是通信建立成功的現象。這時看到nokia5110上已經顯示四個點的溫度和濕度值了，還有初始設置的溫度限值。把溫度限值設置為30攝氏度，對著其中一個數據采集模塊的溫濕度傳感器哈氣，慢慢地，lcd上該處溫度和濕度值在不斷的上升，當該處溫度上升到30攝氏度時，控制器板上的蜂鳴器開始發(fā)聲報警，停止哈氣，溫度降下去后，一切又恢復正常了。4 總結一個溫濕度系統(tǒng)的完成，是要肯花費時間的，很