智能环境数据采集小车
2．3 无线模块
NRF24L01是NORDIC公司最近生产的一款无线通信通信芯片，采用FSK调制，内部集成NORDIC自己的Enhanced ShortBurst协议。可以实现点对点或是1对6的无线通信。无线通信速度可以达到2 M(bps)。工作在2．4 GHz世界通用ISM频段。通过SPI协议与单片机进行通讯，单片机只需4个IO口和一个外部中断口就可操作此模块。
SPI协议：SPI(Sedal Peripheral interface)串行外围设备接口，是一种高速的，全双工，同步的通信总线。SPI是一个环形总线结构，通信以主从方式工作，这种模式通常有一个主设备和一个或多个从设备，需要至少4根线。也是所有基于SPI的设备共有的，它们是SDI(数据输入)，SDO(数据输出)，SCK(时钟)，CS(片选)。其时序主要是在sck的控制下，两个双向移位寄存器进行数据交换。SDO(MOSI)：主设备数据输出，从设备数据输入；SDI(MISO)：主设备数据输入，从设备数据输出；SCLK时钟信号，由主设备产生；CS：从设备使能信号，由主设备控制。
2．4 温湿度传感器
温湿度传感器是系统中最重要的部分，需要响应速度快，采样间隔短，分辨率高，误差小。本设计选定DHT21数字温湿度传感器，这是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。单片机通过IIC协议与传感器通信，直接输出数字量，无需转换。精度高采样间隔小，满足实时采样。4针单排引脚封装，与单片机连接方便。电路如图3所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/192918.htm
IIC总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线，可发送和接收数据。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送，最高传送速率100 kbps。各种被控制电路均并联在这条总线上，但就像电话机一样只有拨通各自的号码才能工作，所以每个电路和模块都有唯一的地址，在信息的传输过程中，IIC总线上并接的每一模块电路既是主控器(或被控器)，又是发送器(或接收器)，这取决于它所要完成的功能。CPU发出的控制信号分为地址码和控制量两部分，地址码用来选址，即接通需要控制的电路，确定控制的种类；控制量决定该调整的类别(如对比度、亮度等)及需要调整的量。这样，各控制电路虽然挂在同一条总线上，却彼此独立，互不相关。
IIC总线在传送数据过程中共有3种类型信号，它们分别是：开始信号、结束信号和应答信号。开始信号：SCL为高电平时，SDA由高电平向低电平跳变，开始传送数据。结束信号：SCL为高电平时，SDA由低电平向高电平跳变，结束传送数据。应答信号：接收数据的IC在接收到8 bit数据后，向发送数据的IC发出特定的低电平脉冲，表示已收到数据。CPU向受控单元发出一个信号后，等待受控单元发出一个应答信号，CPU接收到应答信号后，根据实际情况作出是否继续传递信号的判断。若未收到应答信号，判断为受控单元出现故障。
DHT21数字温湿度传感器数据格式：
40 bit数据=16 bit湿度数据+16 bit温度数据+8 bit校验和(湿度高8位+湿度低8位+温度高8位+温度低8位)的末8位=校验和
当温度低于0℃时温度数据的最高位置1。
3 软件设计
3．1 小车程序流程图
小车程序主要实现对控制台控制信号接收和处理，控制电机转动。软件设计中首先对无线模块，温湿度传感器定时器等进行初始化，然后用查询的方式判断是否接收到站台指令，如果接收到对指令进行判断根据指令类型控制小车行进。小车程序流程图如图4所示。
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