基于PIC16F18345单片机的无线环境监控系统设计

基于PIC16F18345单片机的无线环境监控系统设计

 

 

　　系统分为主控端与监测端，通过无线模块进行数据通信，核心部分是需要对数据进行处理的主控端。主控端以PIC16F18345单片机为控制核心，通过nRF24L01模块进行数据的收集，以12864液晶模块作为数据显示的平台。监测端采用8位的PIC16F18345单片机作为控制核心。使用DHT11数字温湿度传感器采集温湿度数据。监测端还设计有继电器电路，可以模拟在温度超过警戒值时自动打开 房间空调制冷。

 

　　主控端微处理器选用凌阳公司推出的SPCE061A单片机。SPCE061A是一款16位的微处理器，运算速度快，非常适合处理复杂的数字信号。CPU工作电压VDD 为 2.4~3.6V，CPU 时钟频率范围为0.32~49.152MHz，内置2K字SRAM以及32K字FLASH；具有2 个 16 位可编程定时器/计数器；2个10位DAC(数/模转换)输出通道；32 位通用可编程输入/输出端口；具备触键唤醒的功能；7通道10位电压模/数转换器和单通道声音模/数转换器；声音模/数转换器输入通道内置麦克风放大器和自动增益控制(AGC)功能；具备串行设备接口；具有低电压复位(LVR)功能和低电压监测(LVD)功能；内置在线仿真电路ICE接口；具有保密功能；具有看门狗功能。

　　系统显示模块采用带中文字库的12864液晶显示屏。12864主要由行驱动器/列驱动器及128x64全点阵液晶显示器组成。其显示分辨率为128×64, 内置8192个16*16点汉字，和128个16*8点ASCII字符集。该模块接口方式灵活，操作指令简单、方便，可以显示8×4行16×16点阵的汉字，也可完成图形显示，可构成全中文人机交互图形界面。低电压低功耗也是其又一显著特点。12864具有简单而功能较强的指令集，可实现字符移动、闪烁等显示功能，共有7条指令，单片机只需通过D/I、R/W、DB0~DB7送入数据或者指令便可显示其指定内容或显示方式。

　　PIC16F18345开发板自身集成了三个按键K1、K2、K3，按键一端连接单片机的高电平，另一端分别连接了SPCE061A单片机的IOA0、IOA1、IOA2口。图10为SPCE061A开发板集成的三个按键电路图。其中按K1键进入调整报警温度模式，按K2键与K3键调整报警温度的上下限值。

 

　　监测端软件开始初始化相关IO口，并设置NRF24L01无线收发模块为发射模式，然后进入循环状态，开始调用温湿度采集子函数。采集完数据后，程序将数据放入NRF24L01无线收发模块的发射数据缓存器中。此时要检测温度数据是否超过设定的警戒值，如果超过警戒值则开启继电器，否则关闭继电器。下一步软件启动数据发射。发射完成后，读NRF24L01无线收发模块的状态寄存器并清除相关中断标志位，延时一段时间后再次进入循环采集发射状态，重复执行以上步骤。