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1、摘 要 在仓库的货物的管理中，防潮、防霉、防腐、防爆是衡量仓库管理质量的重要指标，它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行，我们需要实时知道温湿度的具体变化，因此首要问题就是加强仓库内温度和湿度的监测工作。人工测试方法费时费力、效率低、测试的温度湿度误差大随机性大，而且库区的面积越来越大，因此我们需要一种造价低廉、使用方便、测量准确、传输能力强和通信距离远的监控系统来有效地对仓库货物进行监管。本课题是在ARM控制系统的基础上，利用DS18B20温度传感器、HS1101湿度传感器、AY-nRF905和S3C44B0，通过SPI总线方式进行AY-nRF905与S3C44
2、B0的数据通信。同时，通过DS18B20温度传感器和HS1101湿度传感器在嵌入式系统的控制下来实现工业现场温度和湿度数据的采集，将该温度和湿度数据送到AY-nRF905无线收发模块予以发射出去。在远程进行接收并实现报警、显示温度和湿度以及被送到上位机。关键词:ARM DS18B20 HS1101 NRF905 监控系统AbstractIn the management of warehouse goods ,moisture, mildew, corrosion, explosion are important indicators to measure the quality of war
3、ehouse-management. They directly affect the life and reliability of the stockpile. In order to ensure the daily work is carried out smoothly, we need to know the real-time and specific changes of temperature and humidity . So the first problem is to strengthen the monitoring of temperature and humid
4、ity inside the warehouse. Manual testing method is time-consuming and low efficiency, large randomness of the test temperature and humidity errors, and the area of the reservoir area is more and more large. Therefore, we need a low cost, easy to use, accurate measurement, transmission capability and
5、 the communication distance monitoring system to effectively regulate the storage of goods. This topic is about how to use the DS18B20 temperature sensor, the HS1101 humidity sensor, the AY-nRF905 and S3C44B0 and AY-nRF905 S3C44B0 data communication through SPI bus based on the ARM control system. D
6、S18B20 emperature sensor and HS1101 humidity sensor in the control of embedded systems down industrial site temperature and humidity data collection, the temperature and humidity data to the AY- nRF905 wireless transceiver module to be transmitted out. Receive and display the temperature and humidit
7、y as well as being sent to the host computer in the remoteKeywords : ARM DS18B20 HS1101 NRF905 Monitoring system目 录摘要IAbstractII绪论11 温湿度采集系统的硬件设计21.1 S3C44B0X21.1.1 S3C44B0X硬件资源21.1.2 I/O功能概述31.2 温度传感器部分51.2.1 DS18B20简介51.2.2 DS18B20的主要特性及引脚功能61.2.3 DS18B20的内部结构及工作原理61.3 湿度传感器部分81.3.1 HS1101的特点81.3.
8、2 HS1101的参数特性91.4 无线传输技术101.4.1 AY-nRF905无线收发模块简介101.4.2 AY-nRF905的管脚排列111.4.3 AY-nRF905的工作模式121.4.4 AY-nRF905的配置过程142 温湿度采集系统软件设计172.1 DS18B20程序的设计172.1.1 DS18B20初始化程序设计172.1.2 DS18B20读程序设计172.1.3 DS18B20的写程序设计182.2 nRF905控制程序192.2.1 nRF905寄存器配置程序192.2.2 SPI写操作代码192.2.3 SPI读操作代码202.2.4 主机与nRF905通信2
9、12.2.5 使用nRF905发送数据213 调试部分243.1 使用CodeWarrior 建立工程并进行编译243.2 使用超级终端进行测试26结论28致谢29参考文献3029绪 论嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化，类似与BIOS的工作方式。具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点。特别适合于要求实时的和多任务的体系。 嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括:工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、POS网络及电子商务、环境工程与自然等。本课题就是把嵌入式系统的优势利用到仓库的温湿度监控系统
10、中。 在仓库的货物的管理中，防潮、防霉、防腐、防爆是衡量仓库管理质量的重要指标，它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行，我们需要实时知道温湿度的具体变化，因此首要问题就是加强仓库内温度和湿度的监测工作。传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行监测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低、测试的温度湿度误差大随机性大，而且库区的面积越来越大，因此我们需要一种造价低廉、使用方便、测量准确、传输能力强和通信距离远的监控系统来有效地对仓库货物进行监管。 本课题的目的就是利用ARM
11、控制器来实现工业现场温度、湿度的采集和无线传输，在远程可以显示温度和被送到上位机。1 温湿度采集系统的硬件设计本系统以嵌入式系统为核心即S3C44B0X，组成一个集温度的采集、处理、无线传输、显示、远程报警为一体的温度采集系统。系统硬件主要由温度传感器DS18B20、湿度传感器HS1101、嵌入式系统S3C44B0X、AY-nRF905模块组成。其系统框图见下图：数码管显示 S3C44B0XDS18B20温度采集AY-NRF905HS1101湿度采集图1-1 系统框图该系统的工作流程是，通过DS18B20温度传感器在嵌入式系统的控制下采集温度数据，将该温度数据送与AY-nRF905无线收发模块
12、予以发射出去。这个过程是温度数据的发射。同时，该无线数据采集系统也具备接收并显示温度数据的功能。通过AY-nRF905无线收发模块接收数据，并送显示2。1.1 S3C44B0XS3C44B0微处理器片内集成ARM7TDMI核，采用0.25um CMOS工艺制造。ARM7TDMI是ARM公司最早为业界普遍认可且得到了广泛应用的处理器核，特别是在手机和PDA中，随着ARM技术的发展，它已是目前最低端的ARM核。ARM7TDMI是从最早实现了32位地址空间编程模式的ARM6核发展而来的，可稳定地在低于5V的电源电压下可靠的工作；增加了64位乘法指令、支持片上调试、Thumb指令集和EmbededIC
13、E片上断点和观察点。此开发板在如上功能的基础上集成了丰富的外围功能模块，便于低成本设计嵌入式应用系统1。1.1.1 S3C44B0X硬件资源（1） 在ARM7TDMI基础上增加8KB的Cache；（2） 外部扩充存储器控制器（FP/EDO/SDRAM控制，片选逻辑）；（3） LCD控制器（最大支持256色的DSTN），并带有1个LCD专用DMA通道；（4） 2个通用DMA通道/2个带外部请求引脚的DMA通道；（5） 2个带有握手协议的UART，1个SIO；（6） 1个多主的IIC总线控制器；（7） 1个IIS总线控制器；（8） 5个PWM定时器及一个内部定时器；（9） 看门狗定时器；（10）
14、71个通用可编程I/O口，8个外部中断源；（11） 功耗控制模式：正常、低、休眠和停止；（12） 8路10位ADC；（13） 具有日历功能的RTC（实时时钟）；（14） PLL时钟发生器。1.1.2 I/O功能概述三星开发板44B0拥有71个通用可编程多功能输入/输出引脚，可分为以下7类端口：（1） 两个9位输入/输出端口（PortE和PortF）；（2） 两个8位输入/输出端口（PortD和PortG）；（3） 一个16位输入/输出端口（PortC）；（4） 一个10位输出端口（PortA）；（5） 一个11位输出端口（PortB）。每个端口都可通过软件设置来满足各种各样的系统设置和设计要求
15、。每个端口的功能通常都要在主程序开始前被定义3。如果一个引脚的多功能没有使用，那么这个引脚将被设置为I/O端口。在引脚配置之前，需要对引脚的初始化状态进行设定，以避免一些问题的出现。I/O端口的各种功能主要是通过对端口各个寄存器进行设置而实现的，下面通过对各个寄存器的说明来分别介绍I/O端口所能实现的功能。（1） 端口配置寄存器（PCONAG）在44B0中，大多数引脚都是多功能引脚。因此，应为每个引脚选择功能。端口控制寄存器（PCONn）决定了每一个引脚的功能。如果PG0PG7在掉电模式下被用作唤醒信号，则在中断模式下这些端口必须被设定。（2） 端口数据寄存器（PDATAG）如果这些端口被设定为输出端口，则输出数据可被写入PDATn相应位；如果被设定为输入端口，
