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1、无线传感器网络节点,该节点主要由几个模块组成：传感器模块、JN5139-Z01-MO1R1模块、显示器模块、电源模块、天线等。,主要部件,JN51-Z01-M模块（JN5421和JN5139） 高精度温湿度传感器SHT10，用于精确测量温度和湿度 开关控制2个，用于外设中断触发 LED指示灯3个，用于程序调试和节点状态指示 RS-232串口1个，用于编程或者连接其他的串口设备 电源 跳线开关2个（flash写保护和编程） 外扩40针I/O口，方便功能扩展 2.4G天线,温湿度传感器芯片SHT11,SHT11是一款高度集成的温湿度传感器芯片，采用LCC封装，提供全量程标定的数字输出。传感器包括一
2、个电容性聚合体湿度敏感元件和一个用能隙材料制成的温度敏感元件，这两个敏感元件与一个14位的A/D转换器，以及一个串行接口电路设计在同一个芯片上面。该传感器品质卓越、响应快、抗干扰能力强、性价比高。每个传感器芯片都在极为精确的恒温室中进行标定，以镜面冷凝式露点仪为参照。体积微小、功耗极低等优点使其成为各类应用中的首选。在25度下，测湿精度为正负4.5，测温精度为正负0.5度。,JN5139模块,兼容2.4GHz IEEE802.15.4和ZigBee协议 2.7-3.6V操作电压 睡眠电流2.8uA 接收灵敏度-96.5dBm T功率+2.5dBm(发送） T电流37mA R电流37mA（接收）
3、 开阔环境下，最高可达1KM通信距离 18mm*30mm尺寸,MCU特性,16MHz 32位RISC CPU 96KB RAM、192KB ROM 4个输入端口、12位ADC、两个11位DAC、2个比较器 2个应用级定时器/计数器 3个系统定时器 2个串口（一个用于系统在线调试） 一个SPI接口，带有5个片选线 2线串行接口 21个GPIO,JN5139模块内集成了JN5139无线微处理器，flash存储器、晶振、天线，因此采用该模块可以大大简化外围电路设计，不用考虑晶振、天线、存储器的设计，其外部只需外接几只容阻元件即可。,这个模块中最主要的部分就是集成了芯片JN5139，该芯片的技术参数包
4、括 全集成、单芯片 2.4GHz兼容IEEE802.15.4规范 内建128位AES安全协处理器 内建高效的电源管理器 内建32为RISC处理器 内建96KB容量RAM静态存储器 内建192KB ROM程序存储器,内建4路12位ADC、2路11位DAC、2个比较器 内建3个系统Timer和2个用户Timer 内建2个UART端口 内建1个SPI接口，带有5个片选线 内建1个2线串行接口，兼容SM-BUS和IIC规范 内建21个通用I/O口 8mm*8mm 56-pin的QFN封装 符合ROHS规范,LCD1602(液晶显示器),优点： 显示质量高：由于液晶显示器每一个点在收到信号后就一直保持那
5、种色彩和亮度，恒定发光，而不像阴极射线管显示器（CRT）那样需要不断刷新新亮点。因此，液晶显示器画质高且不会闪烁。 数字式接口：和单片机系统的接口更加简单可靠操作更方便。 体积小、重量轻：通过显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到显示的目的，在重量上比普通显示器要轻得多。 功耗低：功耗主要消耗在其内部的电极和驱动IC上，因而耗电量比其他显示器要小得多。,分类,按其显示方式分：段式、字符式、点阵式 按驱动方式分：静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matri）、主动矩阵驱动（Active Matri）,显示原理,线段的显示：点阵图形式液晶由MN个显示单元组成， 假设LCD显示屏有
6、64行，每行有128列，每8列对应1字节的 8位，即每行由16字节，共168=128个点组成，屏上 6416个显示单元与显示RAM区1024字节相对应，每一字 节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。例如屏的第一行 的亮暗由RAM区的000H00FH的16字节的内容决定，当 （000H）=FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度 为8个点；当（3FFH）=FFH时，则屏幕的右下角显示一条 短亮线；当（000H）=FFH，（001H）=00H，（002H） =00H，（00EH）=00H，（00FH）=00H时，则在屏幕 的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线,字符的显示：用LCD显示一
7、个字符时比较复杂，因为一个 字符由68或88点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个 位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为 “1”，其它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就 组成某个字符。但由于内带字符发生器的控制器来说，显示 字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在 LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的 地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。,汉字的显示：汉字的显示一般采用图形的方式，事先从微 机中提取要显示的汉字的点阵码（一般用字模提取软件）， 每个汉字占32B，分左右两半，各占16B，左边为1、3、 5右边为2、4、
8、6根据在LCD上开始显示的行列号及 每行的列数可找出显示RAM对应的地址，设立光标，送上要 显示的汉字的第一字节，光标位置加1，送第二个字节，换 行按列对齐，送第三个字节直到32B显示完就可以LCD 上得到一个完整汉字,下面以LCD1602为例，介绍其用法,1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为 HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中 并无差别，两者尺寸差别如下图,LCD1602主要技术参数： 显示容量:162个字符 芯片工作电压:4.55.5V 工作电流:2.0mA(5.0V) 模块最佳工作电压:5.0V 字符尺寸:2.954.35(WH)mm,1602
9、LCD采用标准的14脚（无背光）或16脚（带背光）接口，各引脚接口说明如表,第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。 第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。 第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。 第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令 第714脚：D
10、0D7为8位双向数据线,1602液晶模块内部的控制器共有11条控制指令，如下表所示,1602液晶模块的读写操作，屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现 的。（说明1为高电平，0为低电平） 指令1：清显示，指令码01H，光标复位到地址00H位置 指令2：光标复位，光标返回到地址00H 指令3：光标和显示位置设置I/D，光标移动方向，高电平右移，低电 平左移，S：屏幕上所有文字是否左移或右移，高电平表示有效，低电平 表示无效。 指令4：显示开关控制。D：控制整体的显示开与关，高电平表示开显 示，低电平表示关显示。C:控制光标的开与关，高电平表示有光标，低 电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电
11、平闪烁，低电平不闪烁。 指令5：光标或显示移位 S/C ：高电平时显示移动的文字，低电平时 移动光标 指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线N：低电平时为单行显示，高电平时为双行显示，F：低电平时显示57 的点阵字符，高电平时显示510的显示字符。 指令7：字符发生器RAM地址设置。 指令8：DDRAM地址设置。 指令9：读忙信号和光标地址 BF：忙标志位，高电平表示忙，此时模 块不能接收命令或数据，如果为低电平表示不忙。,与HD44780相兼容的芯片时序表如下,液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之 前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指
12、 令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉 模块在，哪里显示字符，图是1602的内部显示地址。,例如第二行第一个字符的地址是40H，那么是否直接写入40H就可以将光标定位在第二行第一个字符的位置呢？ 这样不行，因为写入显示地址时要求最高位D7恒定为高电平1所以实际写入的数据应该是01000000B（40H） +10000000B(80H)=11000000B(C0H)。在对液晶模块的初始化中要先设置其显示模式，在液晶模块显示字符时光标是自动右移的，无需人工干预。每次输入指令前都要判断液晶模块是否处于忙的状态。,1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM）已经存储 了160个不
13、同的点阵字符图形，如图10-58所示，这些字符有 ：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假 名等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字 母“A”的代码是01000001B（41H），显示时模块把地址41H 中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母“A”,电源模块,在这个节点中，除了显示模块需要5V电压，其他部分都是需要3.3V即可。所以，我们做了一个电压转换电路。,串口,MA3222/MA3232/MA3237/MA3241收发器采用专有的低压差发送器输出级，利用双电荷泵在3.0V至5.5V电源供电时能够实现真正的RS-232性能。器件仅需四个0.1F的外部小尺寸电荷泵
14、电容。 MA3222、MA3232和MA3241确保在120kbps数据速率下维持RS-232输出电平。MA3237在正常工作模式下可确保250kbps的数据速率，MegaBaudTM工作模式下保证1Mbps的速率，同时保持RS-232输出电平。 MA3222/MA3232具有2路接收器和2路驱动器。MA3222提供1A关断模式，有效降低功耗并延长便携式产品的电池使用寿命。关断模式下，接收器保持有效状态，对外部设备(例如调制解调器)进行监测，仅消耗1A电源电流。 MA3222和MA3232的引脚、封装和功能分别与工业标准的MA242和MA232兼容。 MA3241提供一个完整串口(3路驱动器/5路接收器)，设计用于笔记本电脑和亚笔记本电脑。MA3237 (5路驱动器/3路接收器)可理想用于高速调制解调器。这两款器件都具有关断模式，关断时所有接收器保持有效状态，仅消耗1A电源电流。接收器R1 (MA3237/MA3241)和R2 (MA3241)除标准输出外还提供附加输出。这些附加输出始终保持有效，可以对调制解调器等外部设备进行监测，电路(可能已完全撤除VCC电源)中无需正向偏置保护二极管。,
