沈阳航空航天大学电子信息工程学院毕业设计（论文）
的单片机程序，均可用C语言程序代换。于是本设计采用C语言进行编程。
4.1 主程序的设计
本设计主要是完成对温度、湿度和光照强度的采集并用数码管显示，并将数据通过无线发射模块发射出去，发射端还要判断采集的数值是否在预置的上下限范围之内，不在范围内则还要进行声光报警。接收端则只显示接收的数据。发射端主程序流程图如图4.1所示，接收端主程序流程图如图4.2所示。
开始
系统初始化 调用温湿度采集子程序 调用光照强度采集子程序
调用数码管显示子程序
调用无线发射子程序
是否在上下限 N 范围之内 Y 图4.1 发射端主程序流程图
声光报警
开始 系统初始化 调用无线接收子程序 调用数码管显示子程序 图4.2 接收端主程序流程图
- 26 -
沈阳航空航天大学电子信息工程学院毕业设计（论文）
4.2 温湿度采集子程序的设计
此部分是使用DHT11温湿度传感器进行温度和湿度的采集，传感器内部的电阻式湿敏元件和NTC元件分别对湿度和温度采集，再经数模转换后将数值传送给单片机。DHT11首先初始化，在采集完数据后，DATA端与单片机的P1.2口相连，开始单片机给P1.2口置0，表示主机发出开始信号，然后主机把总线拉高等待DHT11发出响应信号，DHT11收到开始信号后将P1.2口置0表示发出响应信号，而后开始一位一位的传输数据，这时主机读取响应信号。温湿度采集子程序流程图如图4.3所示。
开始DHT11初始化 数据采集 主机发出开始信号 DHT11发送响应信号 传送数据 主机读取响应信号 返回 图4.3 温湿度采集子程序流程图
4.3 光照强度采集子程序的设计
此部分是使用BH1750FVI光照强度传感器对光照强度进行采集，传感器内部的光敏二极管会发出光电流，光照强度不同，光敏二极管所发出的光电流值则不同，在经过集成运放和模数转换器就可以将光照强度以数字量的形式传送给单片机，完成对
- 27 -
沈阳航空航天大学电子信息工程学院毕业设计（论文）
光照强度的采集。光照强度采集部分流程图如图4.4所示。
开始 BH1750FVI初始化 主机发送从机地址 写器件相应寄存器地址 写数据到相应寄存器地址 读取数据 主机发送停止信号 返回 图4.4 光照强度采集子程序流程图
4.4 无线发射接收子程序的设计
此部分是利用nRF24L01无线发射模块对采集完成的温度数据、湿度数据和光照强度数据进行无线发射。nRF24L01无线收发模块不区分发射和接收，完全由单片机的程序控制，将从传感器采集完成的温度、湿度和光照强度值存入到TxBuf数组中，无线发射模块会将这个数组中的数据发射出去。接收端的无线接收模块会将数据接收并存入到RxBuf数组中，再读取这个数组中的数据，这三个数据就是发射端采集的温度、湿度和光照强度的数值。无线发射子程序流程图如图4.5所示。
- 28 -
沈阳航空航天大学电子信息工程学院毕业设计（论文）
开始 nRF2401初始化
启动发射模式 将数据存入TxBuf中 无线发射 返回图4.5 无线发射子程序流程图
无线接收子程序流程图如图4.6所示。
启动接收模式 nRF2401初始化 开始 无线接收 读取RxBuf 中的数据 返回 图4.6 无线接收子程序流程图
4.5 数码管显示子程序的设计
由采集电路采集到的温度数据、湿度数据和光照强度数据传输到了单片机内，单片机就要通过程序控制将数据显示出来，这时就要设计数码管显示电路，将传感器采
- 29 -
沈阳航空航天大学电子信息工程学院毕业设计（论文）
集完成的湿度值，温度值和光照强度值用数码管显示。数码管的位选分别接到单片机的P2.0至P2.3口上，由于是共阳极的数码管，所以位选的四个管脚置1数码管就灭，置0则亮，所以数码管工作时，首先将数码管清屏，就是全灭，再一位一位的扫描显示各位的数。段选部分，abcdefg七段与P0口相连，哪一段置0则亮，置1则灭，工作时先将要显示的数的段选码从数组中找到送至P0口，再开启位选，比如若要显示1，则其二进制的段选码应为11111001，十六进制数为0xf9。数码管显示流程图如图4.7所示。
开始
千位显示 清屏
十位显示 百位显示
返回 个位显示 图4.7 数码管显示子程序流程图
4.6 键控部分中断程序的设计
此部分是单片机的一个中断服务程序所控制的，当单片机的INT0口接低电平时，主程序停止，这时由三个开关分别控制三个采集量的选择，控制哪个量的开关闭合则代表即将预置哪个量，S3控制湿度，S4控制温度，S5控制光照强度。S3闭合则开始预置湿度的上下限，S4闭合则开始预置温度的上下限，S5闭合则开始预置光照强度的上下限，S6接高电平时可以设置上限，S6接低电平时可以设置下限。S7和S8
- 30 -