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1、 学 号： 常 州 大 学毕业设计（论文）（2013届）题 目 基于AT91SAM7S64的无线温湿度监控系统设计 学 生 学 院 信息科学与工程学院 专 业 班 级 通信工程091 校内指导教师 专业技术职务 讲师 二一三年六月学位论文独创性声明本人郑重声明：所提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的内容外，本论文不含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不含为获得常州大学或其它教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。签名： 日期： 说明：本页签名及日期均为
2、手签。基于AT91SAM7S64的无线温湿度监控系统设计摘 要：在现代科技发展过程中,嵌入式系统在诞生之初就有着独特的地位,进入信息时代,在更多的新技术支持下,走向一个新的发展时代，即从普遍的低端应用进入到一个高、低端并行发展的时代，其主要标志是32位MCU的大范围应用。随着众多嵌入式系统厂家的参与，基于ARM系列处理器的应用技术广泛的应用到各个领域，更加的方便了人们的生活和工作。温湿度的自动测量和现实在生活和生产中具有非常重要的意义。以往的人工采集数据不仅占用人力资源，而且可靠性低，容易发生差错，不能满足现代化的需求。一般的温湿度采集系统数据显示单调，而且需要在复杂的地区布线，十分的不便。本
3、文采用应用广泛的ARM系列微处理器AT91SAM7S64作为平台的核心构建系统。主机负责数据的采集和发送功能，使用51单片机负责数据的接收功能，在计算机上显示数据参数。温湿度采集模块采用温湿度传感器芯片DHT11，无线收发模块采用无线数传模块nRF24L01。本项目能够实时采集周围环境的温度和湿度，且不受布线的约束，是适应现代社会的高价值研究。关键字：AT91SAM7S64；温湿度监测；无线数传模块；温湿度传感器 Design of Environmental Monitoring Node on Single-chip AT91SAM7S64 based wireless temperatu
4、re and humidity monitoring system designABSTRACT：In the process of development of modern science and technology, embedded system has a unique position near the beginning of the birth , into the information age, more new technology support, toward a new era of development , from the common low-end ap
5、plications into a high and low end of the era of parallel development, the main sign is the widespread application of 32-bit MCU. As many embedded systems manufacturers participate in, based on ARM series processor application technology is widely applied to various fields, more convenient peoples l
6、ife and work. Temperature and humidity automatic measurement and practical in life and production has very important significance. Previous artificial data not only takes up human resources, and low reliability, prone to error, cannot meet the needs of modernization. Normal temperature and humidity
7、data acquisition system show drab, and needs in areas of complex wiring, very inconvenient. Based on the widely used ARM series microprocessor AT91SAM7S64 at the core of platform build system. Host is responsible for data collection and send function, using 51 MCU is responsible for the receiving fu
8、nction of data, data parameters displayed on the computer. Temperature and humidity acquisition module using DHT11 temperature and humidity sensor chip, nRF24L01 wireless transceiver module USES the wireless data transmission module.This project can collect real-time temperature and humidity of the
9、surroundings, and is not bound by wiring, the high value of research is to adapt to the modern society. 显示对应的拉丁字符的拼音Keywords：AT91SAM7S64; Temperature and humidity monitoring; Wireless data transmission module; Temperature and humidity sensor 目录摘 要：II1 引言11.1 课题背景及研究的意义11.2 课题研究的目的11.3 国内外现状及发展趋势11.4
10、 论文结构安排22系统硬件设计32.1硬件总体设计32.2 ARM系统板介绍32.3温湿度采集模块设计52.4无线收发模块设计62.4.1数据发送模块设计62.4.2数据接收模块设计93软件的设计与实现133.1系统总体软件设计133.2温湿度采集模块程序设计143.3无线收发模块程序设计173.3.1数据发送模块程序设计173.3.2数据接收模块程序设计224 系统调试264.1调试平台264.2数据采集模块调试264.3数据发送和接收模块调试274.4设计中遇到的问题及解决方法285 结论29参考文献30致谢31附录32I常州大学毕业设计（论文）1 引言1.1 课题背景及研究的意义 温湿度
11、的测量在仓储管理、生产制造、科学研究以及日常生活中得到广泛的应用。传统的温湿度测量采用有线测控系统，必须实施网络布线工程，铺设光纤或者电缆，大大增加了系统的成本，同时降低了系统的灵活性、可维护性以及可扩展性。把无线通信技术应用到温湿度测量系统中，通过传感器实时采集各节点处温湿度的信息，经过处理后再通过无线数据采集系统将温湿度信息传输到监控终端，从而达到集成化、低成本和易操作的目的。目前，这种微功率短距离无线数据传输技术在民用、工业等领域得到了广泛应用。1.2 课题研究的目的基于AT91SAM7S64开发平台，使用无线数传模块，与PC机进行网络通信，具体完成如下工作：（1）设计ARM与温度、湿度
12、传感器以及无线接口电路等；（2）设计ARM的无线通信程序，能采用中断方式实现数据的收发； （3）完成上位机程序，设计ARM与上位机的无线通信协议，ARM根据接收的通信命令采集温度或湿度数据发送到上位机，显示到界面上。1.3 国内外现状及发展趋势 现有的温湿度采集系统主要基于有线传输，有线传输需要现场布线，因此需要大量的人力物力，在遇到一些相对封闭或不便现场驻点的环境，将对有线温湿度采集有着极强的制约力，有线传输的维护也是不容易实现的。 伴随着智能化、信息化、网络化的发展，温湿度采集开始向着无线传输的方向发展，无线采集有着以下优点： 1、可实时采集温度、湿度数据，采集间隔可调。2、产品能全程跟踪
13、记录展柜，恒温恒湿室/箱、药品仓库、冷库、机房、车间、库房、实验室等环境温湿度变化；3、用户可以通过数据管理软件对所取数据进行查看、分析并可将图表或报表存档、打印出来；4、液晶显示，在线同时显示温度、湿度数据，时钟，报警等信息，现场实时温湿度环境一目了然；5、数字信号输出，采用无线数据传输方式，将信号传输到指定的接收设备或数据集中器，然后通过温湿度系统软件进行监控。6、设备本身具有数据存储功能，在电脑关闭或温湿度监测软件没有开的情况下，温湿度采集器仍然自动保存数据，在需要时可以通过温湿度监测软件下载调取设备内部存储的数据到电脑。（软件未开温湿度数据不会丢失）7、用户可以根据实际需要任意设置报警
14、的上下限，软件会识别显示记录超限数值；8、可根据需要扩展输出控制功能；9、稳定性高可24小时不间断工作，是替代传统温湿度记录仪的新式产品。10、整机采用防雷设计，在雷雨多的地方不易受损坏。11、提供数据即读取信号通讯协议(或dll链接库)，可根据工程应用进行二次开发，大大减少开发时间及成本。ARM是Advanced RISC Machines 的缩写，它具有体积小、功耗低、成本低、性能好等优点，并且具有16 位和32 位双指令集。它被广泛应用在16 位和32 位嵌入式RISC 解决方案中，嵌入式RISC 微处理器市场份额的75%被它占有。ARM 公司是业内公认的领先的半导体知识产权提供商，该公
15、司本身并不生产芯片，主要靠转让其技术通过许可的合作伙伴来生产不同的芯片，从而引领全球嵌入式电子技术研究的潮流。ARM 的片上系统解决方案也推动了当今嵌入式市场中一系列终端产品的技术发展。1.4 论文结构安排本文基于本次毕业设计的过程与要求，将论文分为五章。具体内容如下：第1章 引言。本章简单介绍了课题的研究背景、目的和意义，温湿度采集系统的国内外发展现状和相关领域中已有的研究结果，该设计的预期结果和意义。第2章 系统硬件设计。本章介绍本课题硬件系统各部分电路的设计、实现，讲述了芯片的工作原理及各模块的基本功能。第3章 系统软件设计。本章根据系统的总方案，设计出程序的总流程图，并利用C语言编写相应的程序。第4章 系统调试
