毕业论文基于AVR单片机和NRF905无线环境监测系统设计

1、图书分类号：密 级：毕业设计(论文)基于AVR单片机和NRF905无线环境监测系统设计DESIGN OF WIRELESS ENVIRONMENTAL MONITORING SYSTEM BASED ON AVR SINGLE CHIP MICROCOMPUTER AND NRF905 学生学号20060501222学生姓名李宝学院名称信电工程学院专业名称信息电子科学与技术指导教师高玉芹2010年6月3日徐州工程学院毕业设计(论文)徐州工程学院学位论文原创性声明本人郑重声明： 所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用或参考的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标注。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。论文作者签名： 日期： 年 月 日徐州工程学院学位论文版权协议书本人完全了解徐州工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：本校学生在学习期间所完成的学位论文的知识产权归徐州工程学院所拥有。徐州工程学院有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的

2、纸本复印件和电子文档拷贝，允许论文被查阅和借阅。徐州工程学院可以公布学位论文的全部或部分内容，可以将本学位论文的全部或部分内容提交至各类数据库进行发布和检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。论文作者签名： 导师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日摘要本文提出了一种基于低功耗高性能Atmage16L单片机为主控器和射频nRF905为无线收发模块的无线环境系统监测的总体设计方案和实现方法。系统设置了一个主机和两个从机，通过无线通信方式，实现了两个节点的环境监测。主机通过从机预设的不同地址来实现区分两个节点发送来的环境监测数据。本设计采用nRF905射频模块为无线传输模块，DS18B20为温度传感器模块及HM1500为湿度传感器模块来实现了环境的温湿度监测。Atmage16L和nRF905之间通过高速串口SPI实现双向通信, SPI支持高速数据传输，从而满足了环境参数数据实时传输的要求，并且利用VB6.0企业版的MScomm控件编写接收界面，通过串口实时显示在PC机上。关键词 ATMEGA16L；nRF905；DS18B20；HM1500；无线环境监测Abs

3、tractThis article proposed one kind Wireless Environmental Montoring system overall design plan and therealization method which based on the low-power high-performance Atmega16L MCU and the wireless module nRF905 . The system has one Master and two Slaves ,througn the wieless communication to come true Montoring Environmental in two different places. The Master can distinguish the data of the Environment from two different places through the different address.The design uses nRF905 as the wirele

4、ss receiving and dispatching module and DS18B20 as the temperature sensor module and HM1500 as the humidity sensor,thus complies the design of Wireless Environmental Montoring system,includes temperature and humidity .The design can come ture the data of environment transmission between Atmega16L and nRF905 which uses the SPI mouth realization two-way communication, SPI supports the high-speed data transmission,also use the MScomm of VB6.0 to write a interface, it can display the data on PCs scr

5、een.Keywords ATMEGA16L nRF905 DS18B20 HM1500 Wireless Environmental MontoringI徐州工程学院毕业设计(论文)目 录1 绪论11.1 课题研究的背景11.2 开发意义12 系统总体设计22.1 系统的整体结构22.2 系统的工作原理22.3 课题实现的功能23 系统硬件设计43.1器件的选用43.1.1中央处理器的选用43.1.2无线发射芯片的选用43.1.3温度传感器的选用53.1.4湿度传感器的选用63.1.5显示器的选用63.2主机的硬件设计63.2.1串行外设接口SPI73.2.2单片射频收发器nRF90583.2.3通用同步和异步串行接收器和转发器USART113.3从机的硬件设计123.3.1 串行外设接口SPI133.3.2 单片射频收发器nRF905133.3.3字符型液晶显示器LCD1602133.3.4温度传感器DS18B20163.3.5湿度传感器HM1500184 系统软件设计214.1主机软件设计214.1.1主程序的设计214.1.2 SPI接口软件的设计224.1.3 nRF905软

6、件的设计234.1.4 串口软件的设计244.2从机软件设计254.2.1 主程序的设计254.2.2 SPI接口软件设计274.2.3 nRF905软件设计274.2.4 LCD1602软件设计274.2.5 DS18b20软件设计274.2.6 HM1500软件设计295 PC机通信及数据处理显示程序设计305.1 VB6.0特点305.2 MSComm控件305.2.1 MSComm控件的主要属性、事件315.3 VB程序设计315.3.1 程序详细设计315.3.2 系统界面316 调试336.1 液晶显示器LCD1602设计过程中遇到的问题既解决方法336.2 串口设计过程中遇到的问题既解决方法336.3 nRF905设计过程中遇到的问题既解决方法336.4 DS18B20设计过程中遇到的问题既解决方法346.5 VB程序设计中遇到的问题与解决方法34结论35致谢36参考文献37附录38附录1英文翻译38附录2硬件原理图54附录3源程序代码711 绪论1.1 课题研究的背景在许多测控现场中，传统的数据传输是通过有线电缆实现的。随着射频技术、集成电路的发展，无线通信功能的实现越

7、来越容易，抗干扰能力也越来越强，因此，越来越多的场合采用了无线传输技术。无线数据传输相比于有线传输有许多优点：一、是成本低，省去了大量的布线；二、是建网快捷，只需在每个终端连接无线数据传输模块和架设适当高度的天线即可；三、是适应性好，无线数据传输在一些特殊的应用环境，比如遇到山地、湖泊、林区等特殊的地理环境或是移动物体等布线比较困难的应用环境的时候，能解决因布线困难、电缆接插件松动、短路等带来的问题；四、是扩展性好，采用有线传输方式，不能随意移动，设备重新布局就要重新布线，但采用无线数据传输，只需将设备与无线数据传输模块相连接就可以了；五、是设备维护容易，有线通信链路的维护需沿线路检查，出现故障时，一般很难及时找出故障点，而采用无线数据传输方式只需维护数据传输模块，出现故障时则能快速找出原因。通过环境监测,提供代表环境质量现状的数据，判断环境质量是否符合国家标准；评价环保设施的性能，为综合防治对策提供基础数据，积累长期监测资料，为研究环境容量，实施总量控制提供基础数据。通过大量的监测数据，制定切实可行的环保法规和环境质量标准。总之，环境监测的作用是及时、准确、全面地反映环境质量现状及发

8、展趋势，为环境管理、环境规划、环境科学研究提供依据。为了提高环境参数采集的自动化水平, 提升效率, 设计了无线环境监测系统。本课题运用了传感器技术、无线通信技术和单片机技术, 实现了对环境温度、湿度等参数的检测。它能够实时地与上位机进行无线通信, 满足对环境参数实时监测的要求。1.2 开发意义随着经济高速发展，工业化的不断推进，人们对生存的环境日益重视。为此，环境监测已成为我们合理地利用环境 资源、保护生态环境的工作重点。在许多情况下，传统的环境监测往往由于受到地理环境和工作内容的限制，如山地、港口和开阔地等特殊地理环境，对有线网络、有线传输的布线工程带来极大的不便，采用有线的施工周期将很长，甚至根本无法实现。这时，采用无线无线环境监测可以摆脱线缆的束缚，有安装周期短、维护方便、扩容能力强，迅速收回成本的优点。本文将无线技术运用到环境监测中，提出了一种利用低功耗高性能Atmage16L单片机为主控器，nrf905射频模块为无线传输模块，DS18B20为温度传感器模块及HM1500为湿度传感器模块，实现无线环境监测系统的设计。2 系统总体设计2.1 系统的整体结构本系统包含一台主机和两台从机。系统的总体结构框图见图2-1。NRF905单片机温湿度NRF905单片机PC 从机1NRF905单片机主机温湿度 从机2图2-1 系统整体结构框图2.2 系统的工作原理本设计中主机和从机之间是通过通过单片射频收发器nRF905完成互相通信的。每个从机都有唯一一个地址，主机通过轮流发送从机的地址来实现接收对应的从机的环境数据，并把参数通过串口实时显示在VB6.0企业版MSCom控件编写的界面上。从机接收主机发送来的地址，判断是否和自己的地址匹配，如果匹配则把采集到的环境参数发送给主机，再继续接收和判断主机发送来的地址。2.3 课题实现的功能一、完成DS18B20、HM1500、LCD1602、单片射频收发器nFR905、串口和

《毕业论文基于AVR单片机和NRF905无线环境监测系统设计》由会员壹****1分享，可在线阅读，更多相关《毕业论文基于AVR单片机和NRF905无线环境监测系统设计》请在金锄头文库上搜索。