基于DSP和nRF24L01的無線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設計
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2．2 無線發(fā)射部分
首先設置nRF24L01為發(fā)射模式(設置發(fā)射和接收節(jié)點地址)，使能自動應答，配置自動重發(fā)次數(shù)，選擇通信頻率，配置發(fā)射參數(shù)，選擇通道0有效數(shù)據寬度，配置nRF24L01的基本參數(shù)以及切換工作模式；然后設置發(fā)射數(shù)據，啟動發(fā)射，發(fā)射完數(shù)據后會自動轉入接收模式接收應答信號。
2．3 無線接收部分
首先設置接收模式(即寫接收節(jié)點地址)，使能自動應答，通道0接收地址允許，選擇通信頻率，選擇通道0有效數(shù)據寬度，配置發(fā)射參數(shù)，配置nRF24L01的基本參數(shù)以及切換工作模式；然后啟動接收，130μs后開始檢測空中數(shù)據，若收到，則數(shù)據模塊會自動發(fā)射應答信號。
2．4 數(shù)據采集部分
分站對溫度、光照、地址編號進行采集，通過讀取I／O口得到地址編號的值，通過讀取A／D來獲得溫度、光照的最初值，經過DSP處理后得到準確的溫度、光度值。
2．5 數(shù)碼管顯示部分
程序以模擬串口的方式實現(xiàn)數(shù)據顯示，過程為：取一字節(jié)數(shù)據，移一位數(shù)據到I／O口中，通過置位另一I／O口高低電平來模擬時鐘信號，即把數(shù)據一位一位地移到移位寄存器74LS164中，然后并行輸出到數(shù)碼管顯示數(shù)據。
3 調試分析
3．1 系統(tǒng)板硬件部分調試
系統(tǒng)板硬件部分調試主要是萬用表檢查電路通斷情況，并測量部分關鍵引腳的電壓是否達到要求。
3．2 環(huán)境溫度測量調試
首先，把標準溫度計和熱敏電阻同時放入冰水混合液中，標準溫度計的示數(shù)為Y1，根據基礎表值探測點顯示為X1。接著，將它們放入沸水中，標準溫度計的示數(shù)為Y2，根據基礎表值探測點顯示為X2，得出比例系數(shù)K=(X2-X1)／(Y2-Y1)=2。最后，在沸水和冰水混合液之間的溫度內，測得標準溫度Yi(i=3，4，…，30)和探測點顯示值Xi(i=3，4，…，30)共28組，從而得到近似比例系數(shù)K=2±0．5。再通過軟件部分進行數(shù)據的校準，建立溫度數(shù)據表。最終，將溫度計和溫度傳感器置于同一環(huán)境下記錄測得的溫度值，如表1所列。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/150857.htm
3．3 環(huán)境光度測量調試
①將分站放置在燈光下，從最亮逐漸調暗，當暗到人眼看字有些費力時，從LED數(shù)碼管上讀得的光度原始數(shù)據為195 lx。
②將分站放置在自然光下，用手遮擋光度傳感器，由亮到完全遮蔽，當暗到幾乎無光線進入時，從LED數(shù)碼管上讀得的光度原始數(shù)據為198 lx。
根據以上試驗結果，結合人們的習慣思維，在程序上進行了一些設計。用195減去測得的原始數(shù)據，值小于等于零時顯示為零，光照越強顯示值越大。
3．4 無線通信調試
首先進行分站單發(fā)送信息、主站單接收信息的調試，經過一步步改進，最終通信成功。然后再進行主站、分站(即發(fā)送又接收信息)的調試，經反復調試最終通信成功。
結語
本文介紹的無線環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的控制采用TMS320LF2407實現(xiàn)。TMS320LF2407內部資源豐富，既有A／D轉換器，又有SPI、SCI，省去了系統(tǒng)擴展的麻煩；另外，I／O口比較多，內部存儲空間較大，有利于系統(tǒng)功能擴充。無線部分采用高度集成的nRF24L01器件，大大簡化了系統(tǒng)硬件和軟件設計，減小了體積，提高了系統(tǒng)工作的可靠性。
經試驗驗證，用編碼模塊可以設置分站的地址編號1～255，并能實時采集到周圍環(huán)境的溫度和光照數(shù)據，平均誤差控制在0．5℃以內，溫度測量范圍在0～100℃，各項數(shù)據都能通過數(shù)碼管清晰地顯示出來。光的有無還可通過一個發(fā)光二極管顯示，有光時發(fā)光二極管滅，無光時發(fā)光二極管亮。主站能準確無誤地無線接收分站數(shù)據，距離50 m左右仍能無線通信，但響應較慢。該系統(tǒng)攜帶方便，價格低廉，可應用到狹小的環(huán)境，可以隨意放置；此外，還可再接入其他傳感器，以測量更多的環(huán)境參數(shù)。
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