基于无线传感器网络的智能灌溉系统设计与实现（毕业设计） - 图文

3. RF24L01有工作模式有四种： ①收发模式 ； ②配置模式 ； ③空闲模式 ； ④关机模式 ；

工作模式由PWR_UP register 、PRIM_RX register和CE决定，如表3.1.3所示

模式 PWR_UP寄存器 接收 1 发射 发射 1 1 PRIM_RX寄存器 1 0 0 1 1 1 数据已经在发射堆栈里 当CE已经有下降沿跳变时，数据已经发出 空闲2 空闲1 掉电 1 1 0 1 _ _ 1→0 0 _ 发射堆栈空 此时没有数据要发送 _ CE FIFO状态 表3.1.3 nRF24L01的工作模式

当nR24L01收到应答信号时，他将认为该包数据成功发送到接收方，并把这包数据从发射堆栈中清除，同时IRQ变低，STATUS寄存器里的中断标志位TX_ D S置高。用增强式 ShockBurst技术来发射数据可以有以下好处:极大地降低了电流损耗;系统开销低;极大地降低了数据在空气中的碰撞率。

3.1.4其它外围电路

1. 复位电路：在单片机的RST引脚引入高电平并保持2个机器周期时，单片机内部就执行复位操作。实际应用中，复位操作有两种形式：一种是上电复位，另一种是上电与按键均有效的复位。本设计采用按键复位。

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2. 晶振电路：单片机的时钟信号通常有两种方式产生：一是内部时钟方式，二是外部时钟方式。

本设计采用内部时钟方式，在单片机内部有一震荡电路，只要在单片机的XTAL1和XTAL2脚外接石英晶体（简称晶振），就构成了自己震荡器并在单片机内部产生时钟脉冲信号。如图3.1.3

图3.1.3：晶振电路

图中电容器的作用是稳定频率和快速起振，电容值在5～30pF,典型值为30pF。晶振CYS的震荡频率范围在1.2～12MHz间选择，典型值为12MHz和6MHz。本设计采用12MHz晶振，电容值为22 pF。

3.2系统的硬件设计思想

在编写程序的时候，模块化的思想是十分有效的。它实质是将复杂的大问题分解细化为若干独立的，较为容易解决的小问题，从而是问题得到更高的解决。在进行硬件电路的设计的时候，本文也是采用这种思想讲硬件电路分为几大功能模块，然后用较为简单的电路来实现这种功能块。

在设计基于无线传感器网络的温度采集系统的硬件电路时，可以把它分为如下几块： 1. 电源部分； 2. 检测部分； 3. 报警电路； 4. 按键电路； 5. 显示部分； 6. 无线通讯部分。

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3.3本系统的硬件电路

根据3.2节所述的设计思想分块设计硬件电路，然后再将其连接起来，就能最终完成基于无线传感器网络的数据采集系统的硬件电路设计工作。[5][6][7]

3.3.1电源部分

a,本系统单片机需要一组＋5V电源，采用的电源电路如图3.3.1所示。该电路是把本人的8V直流输入进行全桥整流，成为脉动直流，经过，一级滤波后送至三端稳压集成电路lm7805稳压，再经二级滤波后即为＋5V输出，图4.3.1的四个二极管组成了全桥整流电路，C1，C3是一级滤波电容，U1是稳压管lm7805，C4是二级滤波电容。

图3.3.1电源电路a

B,本系统无线模块需要一＋3V电源，采用电源电路如图3.3.2所示。该电路把先前转换得到的＋5V电源经过低压差电压调节器lm1117转换为＋3V电源。

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图3.3.2电源电路b

3.3.2检测部分

这部分又可以分为两部分：8051单片机基本电路和温度采集电路。

（1）8051单片机要正常工作，振荡电路和复位电路是必不可少的，其基本电路如图3.3.3所示。

图3.3.3 8051单片机基本电路

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