基于單片機(jī)的室內(nèi)環(huán)境溫濕度測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)_第1頁(yè)
基于單片機(jī)的室內(nèi)環(huán)境溫濕度測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)_第2頁(yè)
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1、內(nèi)蒙古科技大學(xué)本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書題目:基于單片機(jī)的室內(nèi)環(huán)境溫濕度測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)學(xué)生姓名:王杰學(xué)號(hào):1467112201專業(yè):測(cè)控技術(shù)與儀器班級(jí):測(cè)控2014-2班指導(dǎo)教師:李文濤教授內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文) I基于單片機(jī)的環(huán)境溫濕度測(cè)量?jī)x設(shè)計(jì)摘要為了保障農(nóng)作物合適的生長(zhǎng)環(huán)境和天氣、國(guó)防、科研、航天等,必須對(duì)特定的環(huán)境溫度和濕度進(jìn)行測(cè)量和管控。有時(shí)候人們的舒適度和情緒也和空氣中的溫度和濕度有關(guān)聯(lián),因此對(duì)室內(nèi)環(huán)境溫度和濕度進(jìn)行測(cè)量是有必要的。本文設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的對(duì)室內(nèi)環(huán)境溫度和濕度測(cè)量的系統(tǒng)。微型計(jì)算機(jī)可以長(zhǎng)期、穩(wěn)定、實(shí)時(shí)的測(cè)量一些有特殊

2、要求的環(huán)境溫度和濕度。本系統(tǒng)主要是由硬件電路和軟件程序兩部分組成。使用傳感器和測(cè)量電路,從室內(nèi)外的環(huán)境中采集溫度和濕度信號(hào)。經(jīng)過微型計(jì)算機(jī)處理之后用LCD進(jìn)行顯示。若溫度和濕度超過我們已經(jīng)設(shè)定好的范圍,就會(huì)自動(dòng)報(bào)警。本設(shè)計(jì)以STC89C52為核心,DHT11實(shí)現(xiàn)信號(hào)的采集,能智能化、快捷化、方便的測(cè)量室內(nèi)外環(huán)境的溫度和濕度。整個(gè)系統(tǒng)的組成有:測(cè)量電路、顯示電路、按鍵電路、報(bào)警電路等。該測(cè)量?jī)x不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)易、而且抗干擾能力較強(qiáng)。關(guān)鍵詞:溫度;濕度;測(cè)量;單片機(jī);LCD顯示AbstractDesignofEnvironmenttemperatureandhumiditymeasuringinstru

3、mentbasedonsingleChipInordertoensuresuitableenvironmentandweatherforcrops,nationaldefense,scientificresearch,spaceflightandsoon,specificenvironmentaltemperatureandhumiditymustbemeasuredandcontrolled.Sometimespeopleundefinedscomfortandmoodarealsoassociatedwithtemperatureandhumidityintheair,soitisnece

4、ssarytomeasureindoortemperatureandhumidity.Inthispaper,asingle-chip-basedtemperatureandhumiditymeasurementsystemforindoorenvironmentisdesigned.Microcomputerscanbeusedforlong-term,stable,real-timemeasurementsofenvironmentaltemperatureandhumiditywithspecialrequirements.Thissystemismainlycomposedofhard

5、warecircuitandsoftwareprogram.Temperatureandhumiditysignalsarecollectedfromindoorandoutdoorenvironmentsusingsensorsandmeasuringcircuits.Afterthemicrocomputerprocessing,displaywithLCD.Ifthetemperatureandhumidityexceedtherangewehaveset,thealarmwillbeautomatic.ThisdesignusesSTC89C52asthecoretorealizesi

6、gnalacquisition,whichcanintelligently,quicklyandconvenientlymeasurethetemperatureandhumidityofindoorandoutdoorenvironment.Thewholesystemconsistsofmeasurementcircuit,displaycircuit,keycircuit,alarmcircuitandsoon.Themeasuringinstrumentisnotonlysimpleinstructure,butalsostronginant-interferenceability.K

7、eywords:temperature;humidity;Measurement;LCDdisplay內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)目錄TOC o 1-5 h z摘要IAbstract HYPERLINK l bookmark12 第一章緒論2. HYPERLINK l bookmark14 設(shè)計(jì)背景及其意義2. HYPERLINK l bookmark16 國(guó)內(nèi)外溫濕度測(cè)量的研究狀況.3 HYPERLINK l bookmark18 研究方案4. HYPERLINK l bookmark20 本文的主要的研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)安排5 HYPERL

8、INK l bookmark22 第二章總體方案設(shè)計(jì)7. HYPERLINK l bookmark24 概述7. HYPERLINK l bookmark26 方案選擇與論證7.單片機(jī)的選擇與論證7.顯示模塊的選擇與論證.9溫濕度傳感器的選擇與論證10 HYPERLINK l bookmark28 最終方案設(shè)計(jì)的選擇.1.1 HYPERLINK l bookmark30 系統(tǒng)的主要功能1.2 HYPERLINK l bookmark32 器件清單.12 HYPERLINK l bookmark36 第三章溫濕度測(cè)量?jī)x硬件電路設(shè)計(jì)1.4 HYPERLINK l bookmark38 STC89C

9、52單片機(jī)核心系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)14 HYPERLINK l bookmark40 5V電源電路設(shè)計(jì)17 HYPERLINK l bookmark42 DHT11溫濕度傳感器電路設(shè)計(jì)1.8 HYPERLINK l bookmark44 LCD1602液晶顯示電路設(shè)計(jì)20iii內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文) IV VTOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark46 按鍵電路設(shè)計(jì)22 HYPERLINK l bookmark48 LED信號(hào)指示燈電路設(shè)計(jì)23 HYPERLINK l bookmark50 蜂鳴器報(bào)警電路設(shè)計(jì)23 H

10、YPERLINK l bookmark52 第四章溫濕度測(cè)量?jī)x軟件設(shè)計(jì)25 HYPERLINK l bookmark54 編程語(yǔ)言選擇25 HYPERLINK l bookmark56 keil軟件設(shè)計(jì)思想25 HYPERLINK l bookmark58 程序設(shè)計(jì)26軟件流程圖26主程序的相關(guān)內(nèi)容27 HYPERLINK l bookmark60 第五章系統(tǒng)調(diào)試33 HYPERLINK l bookmark62 電路焊接33 HYPERLINK l bookmark64 系統(tǒng)調(diào)試34系統(tǒng)程序調(diào)試34硬件測(cè)試34系統(tǒng)功能測(cè)試35 HYPERLINK l bookmark66 分析35 HYPE

11、RLINK l bookmark68 總結(jié)37 HYPERLINK l bookmark70 致謝38 HYPERLINK l bookmark72 參考文獻(xiàn)39 HYPERLINK l bookmark74 附錄A4.1. HYPERLINK l bookmark76 附錄B43 HYPERLINK l bookmark78 附錄C63 HYPERLINK l bookmark80 附錄D6465附錄E內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文) 第一章緒論設(shè)計(jì)背景及其意義溫度指冷熱程度。在顯微鏡下,這是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度。在整個(gè)銀河系里,有溫度的地方是

12、隨處存在的,不可能存在沒有溫度的地方。無論是在美麗的地球上,或是在安靜的月球上,或在烈日下,溫濕度都有不同于空間位置的差異。濕度指大氣干燥的程度。如果固定的體積空氣中水蒸氣較少,空氣將變干;如果空氣中的水蒸汽越多,空氣就越潮濕。濕度其實(shí)就是表示空氣干燥和潮濕的程度。在這個(gè)意義上,可以表示濕度的物理量有絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度和比較濕度等。絕對(duì)濕度是指在一定體積的空氣中所含有的水蒸氣的質(zhì)量,其單位是克/立方米。相對(duì)濕度則是絕對(duì)濕度與最高濕度之間的比,S值表明水汽飽和度有多高。溫、濕度的測(cè)量是現(xiàn)代測(cè)量技術(shù)的重要組成部分,不僅能夠保證所生產(chǎn)的商品質(zhì)量,提高商品產(chǎn)量,而且在資源利用的有效性和生產(chǎn)的安全性方面

13、都有著非常重要的作用。因此,能夠夠迅速、準(zhǔn)確的測(cè)量溫濕度的技術(shù)和裝置受到了各國(guó)的關(guān)注。隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程的不斷推進(jìn),溫度和濕度不僅直接或間接地影響人類基本生活條件,而且在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生物供應(yīng)、醫(yī)療衛(wèi)生、科學(xué)研究及國(guó)防和建設(shè)等供應(yīng)鏈方面都有直接或間接的影響。鑒于上述情況,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確可靠的溫度和濕度的測(cè)量尤為重要?,F(xiàn)在幾年來,利用智能化數(shù)字式的溫濕度傳感器和在線測(cè)量溫度和濕度信息已成為溫度、濕度測(cè)量技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。幾年來中國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,人們生活水平質(zhì)量不斷的提高,溫濕度測(cè)控測(cè)量在現(xiàn)代生活及生產(chǎn)中占有至關(guān)重要的位置。目前,以單片機(jī)為核心的智能溫濕度測(cè)量?jī)x檢測(cè)溫濕度是一種簡(jiǎn)單,高效的手段。

14、對(duì)于該設(shè)備的設(shè)計(jì),核心問題是如何使其具備自動(dòng)檢測(cè)并顯示溫度、濕度的能力以及實(shí)現(xiàn)高溫報(bào)警功能。由于溫度、濕度不是兩個(gè)獨(dú)立的變量,兩者之間一般又不是線性關(guān)系,要使一個(gè)設(shè)備達(dá)到溫、濕度的共同檢測(cè)并不是件簡(jiǎn)單的事。該設(shè)計(jì)直接針對(duì)房間溫濕度檢測(cè),具有非常重要的實(shí)際意義和應(yīng)用價(jià)值。本設(shè)計(jì)以一般房間的溫、濕度為檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行研究。根據(jù)一般的家庭溫、濕度條件選擇溫、濕度傳感器,進(jìn)行溫、濕度檢測(cè)電路的設(shè)計(jì),進(jìn)行溫、濕度顯示部分和高溫報(bào)警部分的設(shè)計(jì)。對(duì)信號(hào)進(jìn)行采集送入單片機(jī)處理,用LCD1602顯示器實(shí)現(xiàn)對(duì)溫、濕度的顯示,用蜂鳴器進(jìn)行測(cè)量?jī)x器的超限報(bào)警功能。STC89C52作為系統(tǒng)的核心控制芯片,使用DHT11傳感

15、器進(jìn)行對(duì)室內(nèi)外環(huán)境的溫度和濕度的采樣,然后將采集到的信號(hào)送到單片機(jī)進(jìn)行讀取和處理。將讀取到的傳感器溫度和濕度信號(hào)送到LCD1602!行顯示。按下按鍵可以設(shè)定溫度和濕度的報(bào)警范圍,若超過報(bào)警范圍上限或下限,蜂鳴器呼叫,相應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮。國(guó)內(nèi)外溫濕度測(cè)量的研究狀況溫濕度測(cè)量技術(shù)始于1970年,并已被研究的更早。它使用模擬儀器收集現(xiàn)場(chǎng)的信息,然后對(duì)命令、記錄和控制它。集散分布式控制系統(tǒng)出現(xiàn)于八十年代后期。目前,計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)的多因素集成控制系統(tǒng)正在開發(fā)和研制中。目前,溫濕度測(cè)控技術(shù)在世界范圍內(nèi)迅速發(fā)展?,F(xiàn)在,自動(dòng)化的基礎(chǔ)非常大,研究的方向正走向自動(dòng)化和無人化。對(duì)于國(guó)內(nèi)外對(duì)溫濕度測(cè)量的研究,從

16、復(fù)雜模擬量測(cè)量到更成熟的數(shù)字智能化測(cè)量,隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,對(duì)于溫度和濕度的研究,測(cè)量系統(tǒng)正朝著智能化、小型化、低功耗的方向發(fā)展。在開發(fā)和研制的過程中,基于微型計(jì)算機(jī)的溫濕度測(cè)控系統(tǒng)具有體積小、操作簡(jiǎn)單、測(cè)量范圍廣、性能穩(wěn)定、測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn),它在生活和生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用。研究溫度和濕度的測(cè)量和控制技術(shù)在中國(guó)起步較晚,始于上世紀(jì)80年代的基礎(chǔ)上,在吸收發(fā)達(dá)國(guó)家的溫、濕度測(cè)量控制技術(shù)的基礎(chǔ)上,中國(guó)工程師們掌握了室內(nèi)微型計(jì)算機(jī)溫濕度控制技術(shù),僅限于對(duì)環(huán)境的溫度、濕度的單一環(huán)境因素的控制。在中國(guó),整體而言,計(jì)算機(jī)應(yīng)用中的溫濕度測(cè)控系統(tǒng)在正處消化吸收、簡(jiǎn)單應(yīng)用階段和綜合性應(yīng)用的相變和發(fā)展階段。在技

17、術(shù)上,有大量的單參數(shù)單電路系統(tǒng)由微型計(jì)算機(jī)控制,沒有實(shí)際的多參數(shù)集成控制系統(tǒng)。與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,差距較大。當(dāng)前的溫度和濕度的測(cè)量和控制在中國(guó)仍然是遠(yuǎn)離工廠化的程度。生產(chǎn)實(shí)踐中仍存在許多問題。比如生產(chǎn)出的設(shè)備裝置承重能力差,能配套的裝備極少,而且還有產(chǎn)業(yè)化程度低,環(huán)境控制水平落后,軟硬件資源共享、可靠性差等缺點(diǎn)。傳感器技術(shù)未來將向以下幾個(gè)方面發(fā)展:(1)高精確度。為了提高測(cè)量和控制的精度,傳感器的精度盡必須可能高。(2)小型化。很多測(cè)試場(chǎng)合要求傳感器具有盡可能小的尺寸。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文) (3)多

18、功能集成傳感器的研究是傳感器發(fā)展的一個(gè)重要方向,有兩種樣式類型。一種是在同一芯片上集成傳感器、放大器和溫度補(bǔ)償電路等,減小了體積,提高了抗干擾能力。另一種則是集成多個(gè)功能傳感器或多個(gè)傳感器,在同一種芯片具有相同的功能。例如溫濕度傳感器,芯片可以同時(shí)測(cè)量溫度和濕度。(4)數(shù)字化。想能使傳感器和計(jì)算機(jī)直接連接接口,數(shù)字傳感器的研究顯得尤為重要。(5)智能化。這種傳感器比較復(fù)雜,一般是計(jì)算機(jī)與傳感器相結(jié)合。它具有測(cè)量、信號(hào)處理、關(guān)聯(lián)和控制等多種功能,關(guān)鍵是要有邏輯功能,傳統(tǒng)的傳感器是無與倫比的。智能傳感器將會(huì)成為未來傳感器技術(shù)的一顆指明星。1.3研究方案我的設(shè)計(jì)思想是將電路分為溫濕度采集模塊、中央處

19、理器單元、顯示模塊和報(bào)警模塊。以STC89C5常片機(jī)為核心才5制電路,對(duì)DHT11采集的溫度和濕度進(jìn)行轉(zhuǎn)換和1602液晶屏的顯示進(jìn)行控制。軟件實(shí)現(xiàn)了具體的顯示內(nèi)容和方式。溫度和濕度的采樣通過DHT11傳感器實(shí)現(xiàn),LCD160可以顯示溫度和濕度,是插針樣式的,它們都可以與單片機(jī)直接相連接。因此,不需要人工焊接和復(fù)雜工藝。具體步驟是:根據(jù)原理圖進(jìn)行組裝連接。由DHT11傳感器采集室內(nèi)外環(huán)境的溫、濕度值,并將處理和比較后的信息傳到LCD屏幕。通過4個(gè)按鍵按鈕設(shè)置溫度和濕度的限值。在確定了設(shè)計(jì)思想后,我開始動(dòng)手設(shè)計(jì)硬件電路。主控模塊用STC89C525片和PCBg。能使單片機(jī)周圍零器件正常運(yùn)行,達(dá)到了

20、預(yù)期設(shè)想的功能。測(cè)量溫度和濕度的傳感器不再是分開使用,相反,DHT11一體式傳感器被用來測(cè)量溫度和濕度。這樣設(shè)計(jì)不僅簡(jiǎn)化了系統(tǒng)設(shè)計(jì)過程,提高了穩(wěn)定性;另一方面價(jià)格低廉,可以降低設(shè)計(jì)的成本。在前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用LCD實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。主要內(nèi)容如下:(1)繼續(xù)看書加強(qiáng)單片機(jī)的知識(shí)。(2)查資料學(xué)習(xí)智能溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)方面的知識(shí),寫出硬件電路設(shè)計(jì)方案(3)畫出原理圖(4)進(jìn)行電路板的焊接(5)編寫單片機(jī)控制軟件(6)完成系統(tǒng)整體功能調(diào)試本文包括硬件電路和系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。硬件電路有電源電路、主控制器和顯示電路及其他零器間組成。單片機(jī)是溫濕度信號(hào)處理的核心部分。設(shè)想結(jié)果.人機(jī)交互人性化??梢愿鶕?jù)我們的

21、需求控制界限溫度值及濕度值。.能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的通過界面顯示采集到底溫、濕度值。.通過采集信號(hào),準(zhǔn)確的判斷標(biāo)準(zhǔn)值與實(shí)際值的不同,實(shí)現(xiàn)溫濕度顯示和蜂鳴器報(bào)警。.可以改變以往手工測(cè)量溫濕度情況,徹底實(shí)現(xiàn)溫濕度的智能測(cè)量。提高了系統(tǒng)的方便性和實(shí)用性。.4本文的主要的研究?jī)?nèi)容及論文結(jié)構(gòu)安排環(huán)境溫度濕度測(cè)量?jī)x是生活乃至生產(chǎn)中不可或缺的重要儀器生活中,人們用檢測(cè)儀可以精確的了解到當(dāng)前空氣的溫濕度,采用適當(dāng)?shù)姆椒ǜ淖儺?dāng)前的環(huán)境濕度與溫度,使人體舒適,不易生?。ɡ纾洪L(zhǎng)期生活在較潮濕的地方易得風(fēng)濕病等)。在工業(yè)生產(chǎn)中,更是體現(xiàn)了檢測(cè)儀的重要性,工廠的倉(cāng)庫(kù)是一個(gè)工廠的核心,倉(cāng)庫(kù)貨物繁多,需要做到防潮、防霉、防腐、防

22、爆,才能保障儲(chǔ)備物資的使用壽命和工作可靠性,只有在適當(dāng)?shù)臏貪穸认?,才能做到?duì)貨物的長(zhǎng)期儲(chǔ)存,如若溫濕度不當(dāng),就會(huì)造成一系列白損失甚至災(zāi)難(例如:貨物的堆壓可能導(dǎo)致內(nèi)部溫度過高引起自燃)。故環(huán)境溫濕度測(cè)量?jī)x是科學(xué)發(fā)展道路上不可少的儀器。此次課程設(shè)計(jì)主要通過單片機(jī)與溫濕度傳感器的硬件連接,以及對(duì)芯片內(nèi)程序的燒寫進(jìn)行實(shí)現(xiàn)的,其中重點(diǎn)要使傳感器所測(cè)量到的直面表達(dá)給人們看,能給人一目了然。論文結(jié)構(gòu)安排:第1章緒論,介紹了溫濕度對(duì)人們生活、生產(chǎn)和工作的影響,傳統(tǒng)的溫濕度測(cè)量方法的不足,本文設(shè)計(jì)的溫濕度測(cè)量?jī)x的目的和意義,以及溫濕度測(cè)量的發(fā)展?fàn)顩r以及存在的問題。第2章為主要是總體設(shè)計(jì)方案的選擇和硬件選型的對(duì)

23、比論證選擇,講解了設(shè)計(jì)所需要的各種硬件裝置的優(yōu)缺點(diǎn),然后進(jìn)行了各種零器件的性能、價(jià)格等方面的對(duì)比,選擇最終設(shè)計(jì)所需硬件。第3章溫濕度測(cè)量?jī)x硬件設(shè)計(jì)主要介紹硬件電路的組成及使用方法以及溫濕度測(cè)量?jī)x的硬件設(shè)計(jì),介紹了各部分電路的原理及設(shè)計(jì)電路等。第4章溫濕度測(cè)量?jī)x軟件設(shè)計(jì)主要介紹軟件設(shè)計(jì)、軟件編程,介紹了軟件編程的主流程圖以及相關(guān)的程序設(shè)計(jì)信息。第5章主要介紹系統(tǒng)調(diào)試。第二章總體方案設(shè)計(jì)概述本設(shè)計(jì)以一般房間及室外的溫、濕度為檢測(cè)對(duì)象進(jìn)行研究。根據(jù)一般的環(huán)境溫、濕度條件選擇溫、濕度傳感器,進(jìn)行溫、濕度測(cè)量電路的設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)了溫濕度顯示部分和超過限值報(bào)警部分。將采集到的信號(hào)送入單片機(jī)進(jìn)行處理,LCD顯示

24、器進(jìn)行對(duì)溫度和濕度的顯示,用蜂鳴器實(shí)現(xiàn)測(cè)量?jī)x器的高低溫、以及超過濕度范圍的報(bào)警功能。方案選擇與論證單片機(jī)的選擇與論證萬(wàn)案一:硬件采用STC89C5常片機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制。該芯片作為核心,操作計(jì)算功能較強(qiáng),在使用下載程序時(shí),可以方便靈活地互相調(diào)用,性能方面也比較穩(wěn)定。實(shí)際應(yīng)用性,價(jià)格優(yōu)惠性使得其深受設(shè)計(jì)者們的喜愛。可與MCS-51系列的微型計(jì)算機(jī)完全兼容,并可通過串口下載。在上述講解中,利用STC89C52B片實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)功能的更方便、更靈活地控制,符合設(shè)計(jì)的要求。其實(shí)物如圖2.1所示。圖2.1STC89C52RC芯片萬(wàn)案一:采用可編程邏輯器件CPLD作為控制器,CPLD因?yàn)榫哂袕?qiáng)大的資源,方便靈活

25、的使用及易于擴(kuò)展的功能,可以實(shí)現(xiàn)高效率。但是它的邏輯電路復(fù)雜,相比較而言成本和功耗較高。CPLD可以應(yīng)對(duì)不同復(fù)雜的功能和場(chǎng)面,它輸入輸出口是并行的,可以提高處理速度,適用于大型控制系統(tǒng)的控制核心。不過,我的設(shè)計(jì)不需要復(fù)雜的邏輯功能和過快發(fā)數(shù)據(jù)處理速度,考慮到實(shí)際操作和價(jià)格,放棄此方案。其實(shí)物如圖2.2所示。圖2.2CPLD芯片方案二:MCU芯片控制的MSP430微控制器,來自于美國(guó)TI公司。它是一種16位超低功耗的混合信號(hào)處理器(混合信號(hào)處理器),主要用于實(shí)際應(yīng)用。該芯片集多個(gè)模擬電路、數(shù)字電路和微處理器于一體,處理信號(hào)的方式是單片機(jī)”混合信號(hào)處理。MSP430F149是有精簡(jiǎn)指令集和超低功耗

26、的混合型16位微型計(jì)算機(jī)。它不僅可靠性高,而且價(jià)格便宜和操作方便,最主要是體積小功率消耗低。比較適合與各種儀器儀表、智能管理和特種設(shè)備的過程控制。雖然能提高控制質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益,但是它的成本過于高。所以我們不用此方案。其實(shí)物如圖2.3所示。圖2.3MSP430芯片基于上述三種單片機(jī)都能夠滿足這次設(shè)計(jì)的需要,不過STC89C52B片抗干擾能力強(qiáng),體積小巧電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,并且價(jià)格相對(duì)比較便宜。所以選擇了STC89C52芯片作為這次設(shè)計(jì)的主控芯片。顯示模塊的選擇與論證萬(wàn)案一:LED數(shù)碼管顯示器件。該顯示器件通電后顯示的亮度很高,價(jià)格不算貴,其體積和重量小,適合顯示數(shù)字字符。動(dòng)態(tài)掃描法與微型計(jì)算機(jī)連接時(shí),

27、雖然占用了少量的單片機(jī)端口,但電路過于簡(jiǎn)單,性價(jià)比也相對(duì)較低。其實(shí)物如圖2.4所示。圖2.4LED數(shù)碼管萬(wàn)案一:點(diǎn)陣式數(shù)碼管顯示器件。它是由八行八列一共64個(gè)發(fā)光二極管組成的,比較適合顯示文字和圖形,花樣和類型很多。如果用它來顯示數(shù)字就顯得太浪費(fèi),且價(jià)格也相對(duì)較高,所以在此也不用此種作為顯示。其實(shí)物如圖2.5所示。圖2.5點(diǎn)陣式數(shù)碼管方案二:LCD液晶顯示屏幕。它是插在單片機(jī)上驅(qū)動(dòng),通電后可以顯示大量的數(shù)據(jù)、文字和圖形。在它的屏幕上字符可以顯示的數(shù)字位數(shù)更多,而且圖形清晰多樣、美觀大方,同時(shí)液晶顯示程序簡(jiǎn)單,價(jià)格便宜,故本設(shè)計(jì)采用此種方案。其實(shí)物如圖2.6所示。圖2.5LCD液晶屏溫濕度傳感器

28、的選擇與論證萬(wàn)案一:SHT11傳感器,采用瑞士Sensirion公司基于COMSENSM的新型溫濕度傳感器,具缺點(diǎn)是運(yùn)行條件強(qiáng)度延長(zhǎng)會(huì)加速芯片的老化。其實(shí)物如圖2.6所示。圖2.6SHT11傳感器萬(wàn)案一:DS18B2嗷字溫度傳感器。它來自于美國(guó)達(dá)拉斯公司,可以將被測(cè)的溫度轉(zhuǎn)化為用行數(shù)字信號(hào),然后送到微型計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。通過我們簡(jiǎn)單編程,可以實(shí)現(xiàn)9位的溫度讀數(shù)。多個(gè)DS18B20T以連接到多條地址線和微型計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)通信。每一個(gè)DS18B20B廠的時(shí)候都有唯一序列號(hào),并且存入其內(nèi)存中。所以,CPLM以識(shí)別通過簡(jiǎn)單的通信協(xié)議,節(jié)約了大量的引線和復(fù)雜的邏輯電路。其實(shí)物如圖2.7所示。圖2.7DS18B

29、20專感器方案二:DHT1傲字溫濕度傳感器。這種傳感器具有已調(diào)試好的數(shù)字信號(hào),是一種溫濕度復(fù)合傳感器。采用特殊的數(shù)字模塊采集技術(shù)以及溫度濕度傳感技術(shù),保證產(chǎn)品的高可靠性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。該傳感器是由電阻式感濕元件和NTC測(cè)溫元件組成,連接到一個(gè)高性能的8位微控制器。所以,它不僅質(zhì)量好,而且響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng),性價(jià)比高。經(jīng)過比較,設(shè)計(jì)采用.DHT1微字溫濕度傳感器。其實(shí)物如圖2.8所示。圖2.8DHT1假感器最終方案設(shè)計(jì)的選擇根據(jù)以上方案比較,最終選擇的設(shè)計(jì)方案為:STC89C52作為主控芯片,使用DHT11傳感器采集和測(cè)量環(huán)境的溫度和濕度,LCD1602液晶屏進(jìn)行溫濕度的顯示。通過LED燈燈

30、光報(bào)警和蜂鳴器鳴叫報(bào)警。見圖2.9。本文設(shè)計(jì)的主要零器件有:DHT11,STC89C52,LCD顯示器,LED燈和蜂鳴器等。圖2.9溫濕度測(cè)量?jī)x總體設(shè)計(jì)框圖內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文) # 該設(shè)計(jì)有三個(gè)組成部分,依次是:信號(hào)采集、信號(hào)分析和信號(hào)處理。(1)信號(hào)采集,由DHT11組成;(2)信號(hào)分析,由STC89C52系統(tǒng)實(shí)現(xiàn);(3)信號(hào)顯示,通過LCD顯示器以及用行口LED燈和報(bào)警電路完成系統(tǒng)的主要功能本設(shè)計(jì)由STC89C52芯片作為主芯片,使用DHT11溫濕度傳感器電路對(duì)室內(nèi)外環(huán)境的溫度和濕度進(jìn)行采集

31、,用按鍵電路對(duì)溫度和濕度的上下限范圍調(diào)置和復(fù)位,用LCD1602液晶顯示電路進(jìn)行溫度和濕度的人性化顯示,采LED指示燈電路指示報(bào)警以及蜂鳴器報(bào)警電路予以滴滴報(bào)警提示聲音,還有5V的電源電路這幾部分組成?;?1單片機(jī)的溫濕度液晶顯示報(bào)警系統(tǒng)具有如下功能:(1)液晶實(shí)時(shí)顯示溫度和濕度值(溫度范圍0-50度,濕度范圍10%-95%c(2)有4個(gè)按鈕,溫度和濕度的上限和下限(報(bào)警范圍)可由按鈕設(shè)定,可以做到斷電保存。(3)有4個(gè)指示燈,代表高溫、低溫、高濕度和低濕度。(4)超出設(shè)置的正常范圍,蜂鳴器報(bào)警,對(duì)應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮。溫度低于下限報(bào)警燈:紫/藍(lán)色燈變亮。溫度超過上限報(bào)警燈:黃色燈變亮。濕度低于下

32、限報(bào)警燈:綠色燈變亮。濕度超過上限報(bào)警燈:紅色燈變亮。器件清單本設(shè)計(jì)所采用的器件如表2.1表2.1器件清單元器件名稱單位英文名稱數(shù)量電阻10KR21按鍵BUTTOMS1,S2,S3,S44電源開關(guān)SW-DPDTSW1151單片機(jī)STC89C52U11溫濕度模塊溫濕度U21晶振11.0592MY11IC座40pin/12.54單排座3pin/12.54單排座16pin/1覆銅板/1固定柱/4普通USB線(小頭)/1焊錫/1內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)第三章溫濕度測(cè)量?jī)x硬件電路設(shè)計(jì)STC89C52單片機(jī)核心系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)STC89C52RC片機(jī)是新

33、一代功耗低、性能高、抗干擾能力強(qiáng)的新鮮CMOSI位單片機(jī),具有8K字節(jié)系統(tǒng)可編程閃存,是ATME公司高密度不容易丟失性的存儲(chǔ)器技術(shù)制造的。STC89C5家用傳統(tǒng)的MCS-51內(nèi)核,但經(jīng)過多方面的改進(jìn),該芯片具有以往51單片機(jī)沒有的功能。在芯片上,智能8位CPU和系統(tǒng)可編程閃存可以為許多嵌入式的應(yīng)用控制系統(tǒng)給予高靈活性和高效性的解決方案。它具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能:8k字節(jié)閃存,512字節(jié)RAM32位I/O口線,看門狗定時(shí)器,內(nèi)置4KBEEPRQMMAX81寰位電路,3種16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,4個(gè)外部中斷,一個(gè)7向量4級(jí)中斷結(jié)構(gòu)(兼容傳統(tǒng)51的5向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)),全雙工用行口。1STC89C52可簡(jiǎn)化

34、為0Hz靜態(tài)邏輯運(yùn)算,支持兩種軟件省電模式。CPU在空閑模式下停止工作,但允許RAM定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串行端口和中斷繼續(xù)工作。在不通電的情況下,可以保存RAMJ內(nèi)存,振蕩器凍結(jié),到下一次中斷或硬件復(fù)位為止,微控制器所有工作停止運(yùn)行。1、STC89C52要特性STC89C52片機(jī)主要特性如下:8K字節(jié)程序存儲(chǔ)空間;512字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間;內(nèi)帶4G節(jié)EEPROMB空間;(4)可直接使用串口下載。2、STC89C52要參數(shù)STC89C52要參數(shù)如下:(1)相當(dāng)于加強(qiáng)型8051單片機(jī),能隨意選擇6個(gè)時(shí)鐘/機(jī)器周期和12個(gè)時(shí)鐘/機(jī)器周期,該指令代碼和以往的8051完全兼容;(2)工作電壓范圍:5.5V到3

35、.3V(5VMCU/3.8V至U2.0V(3VMCU;(3)工作頻率范圍是0U40MHz相當(dāng)于0到80MHZ勺普通8051,實(shí)際工作頻率可達(dá)到48MHz內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文) (4)其用戶應(yīng)用程序的存儲(chǔ)空間有8K字節(jié);(5)內(nèi)部含有512字節(jié)的RAMI/O端口通常為32個(gè)端口;ISP(在系統(tǒng)可編程)/IAP(在應(yīng)用程序可編程);EEPROM能;(9)含有3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器:T0、T1、T2;(10)通用異步用行口用定時(shí)器軟件來完成;(11)外部中斷有四條路徑,就是下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路;(12)工作溫度范圍:-40至ij+85

36、c(工業(yè)級(jí))或0到75c(商業(yè)級(jí));(13)封裝的名稱是PDIPo3.STC89C52I片機(jī)相關(guān)弓I腳說明單片機(jī)引腳圖如圖3.2所示。FE7ST.VPDSTC89C52#5T1n.6/WRP3:RDTONQ43W【lb4T0VCCmP(J.IP0.2POJPfl.4叱5P(J.6PJ;MVppIALLPROCiFSENP2.7P2.6P2.5P2.4P2.3P2.U4口圖3.2STC89C52單片機(jī)引腳圖VCC供電電壓。GND接地。P3.0RXD(串行輸入口)P3.1TXD(用行輸出口)P3.2/INTO(外部中斷0)P3.3/INT1(外部中斷1)P3.4T0(記時(shí)器0外部輸入)P3.5T1

37、(記時(shí)器1外部輸入)P3.6/WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)P3.7/RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)RST復(fù)位輸入。ALE/PROG用于鎖存地址的狀態(tài)字節(jié)。/PSEN門控信號(hào)。/EA/VPP:在閃速編程中,該引腳是12Vg程電源(VPPXTAL1反向放大器輸入/內(nèi)部時(shí)鐘電路輸入。XTAL21來自反向振蕩器的輸出。4、STC89C52片機(jī)最小系統(tǒng)由復(fù)位電路、時(shí)鐘電路和電源電路三部分組成。單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖如圖3.3所示。RSTVPDP3.2.1NTOP3.j.;IXTrPj.OTP35T1P3.6;WRP3.?fRDXTAEXTALIGN!)Pl.liPt.lP.2F.JFL4?L5?.6Pl.7

38、STC89C51va也QPO.lPU.2PU.3PU.-IP0.5網(wǎng)上PU.7P2.7P2.6風(fēng)5P2,-IP13P2.2P2.1P2.0VCC0034pnF06LvccL7Ml7654Jr1uuT-n-T-T-I-T-T-FPPPFFPPF圖3.3單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖VCC/GND兩個(gè)電源引腳。(2)復(fù)位電路。在該系統(tǒng)中,上電復(fù)位按鈕接口通過手動(dòng)復(fù)位收集兩個(gè)高端信號(hào),這是一種非自動(dòng)的按鈕重置。在系統(tǒng)從低到高電壓檢測(cè)后,該系統(tǒng)在電阻與接地之間形成一條路徑,然后自動(dòng)地把高電平拉低。單片機(jī)由高電位降為低電位,就是給單片機(jī)進(jìn)行自動(dòng)復(fù)位,即上電復(fù)位。(3)時(shí)鐘電路的組成有晶振Y1、瓷片電容C1和C2有

39、控制芯片的數(shù)字電路正常工作是少不了TIME(時(shí)鐘)電路的,我們需要時(shí)鐘電路自動(dòng)發(fā)出系統(tǒng)時(shí)間,讓控制芯片正常工作。給控制芯片正常工作的時(shí)鐘信號(hào),一般把這種工作方式稱為“拍”,以至于讓整個(gè)控制系統(tǒng)能正常工作,由于要保證控制系統(tǒng)能正常工作,為了提高工作能力,我們經(jīng)常使11.0592MHZfj振和30PF6容組合,通電后正常工作。JD1為單片機(jī)的下載接口。STC89C52要功能如表3.1所示。表3.1STC89C52的主要功能特性主要功能特性兼容MCS51系統(tǒng)反復(fù)擦寫FlashROM32個(gè)雙向I/O口256x8bit內(nèi)部RAM3個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷時(shí)鐘的頻率為0到24MHz2個(gè)串行中斷可編程UAR伸行通

40、道2個(gè)外部中斷源共6個(gè)中斷源2個(gè)讀寫中斷口線3級(jí)加密位低功耗掉電模式功能設(shè)置為睡眠和喚醒2種3.25V電源電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)選擇5V直流電源作為總電源,為整個(gè)系統(tǒng)供電,電路簡(jiǎn)單、穩(wěn)定。DC為電源的DCfi座,LED為紅色LED燈,作為系統(tǒng)是否有點(diǎn)的指示燈,電阻R7起到限流作用,以防電流太大過熱把LED燈燒壞,起保護(hù)作用。當(dāng)按下開關(guān)按鈕時(shí),紅燈亮了,此時(shí),系統(tǒng)的電源為5V直流輸出。當(dāng)開關(guān)再次按下后,紅燈滅,此時(shí)系統(tǒng)電源無5V電源輸出。圖3-45V電源電路原理圖內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)3.3DHT11溫濕度

41、傳感器電路設(shè)計(jì)DHT1傲字溫濕度傳感器主要特性如下:(1)工作電壓:3.5V到5.5V(2)工作電流:平均0.5mA(3)濕度測(cè)量范圍:20到90%RH(4)溫度測(cè)量范圍:0到50c(5)濕度分辨率:1%RH8位(6)溫度分辨率:1C8位(7)采樣周期:1S(8)單總線結(jié)構(gòu)(9)與TTL兼容(5VDHT11傳感器使用單一總線數(shù)據(jù)格式。具體功能有:(1)數(shù)據(jù)傳輸是40比特,高優(yōu)先級(jí)的先出。(2)數(shù)據(jù)格式:8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)(4)在前四個(gè)字節(jié)中加上+8位校驗(yàn)和以及校驗(yàn)和數(shù)據(jù)。DHT11性能參數(shù)表如表3.2表3.2性能參數(shù)表參數(shù)條件

42、MinTypMax單位濕度分辨率111%RH8Bit重復(fù)性士1%RH精度25C+4%RH0-50C士5%RH互換性可完全互換量程范圍3090%RH2090%RH2080%RH響應(yīng)時(shí)間1/e(63%)25,1m/s空氣61015S遲滯+1%RH長(zhǎng)期穩(wěn)定性典型值+1%RH/yr溫度分辨率111C888Bit重復(fù)性+1C精度+1+2C量程范圍050c響應(yīng)時(shí)間1/e(63%)6630S傳感器數(shù)據(jù)的輸出是未編碼二進(jìn)制數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)(濕度、溫度、整數(shù)、小數(shù))是分開處理的。假如從中讀出下列5字節(jié)數(shù)據(jù):bjte4byteIbyied0010110100000】l10-ODOOOOffi01001001整數(shù)小數(shù)整壯

43、小數(shù)校驗(yàn)和濕度溫度校驗(yàn)和根據(jù)以上數(shù)據(jù)可獲得到濕度和溫度的值:BYTE(濕度尸BYTE4.BYTE3=45.0(%RH)BYTE(溫度尸BYTE2.BYTE1=28.0(C)Jiaoyan(驗(yàn)尸BYTE4+BYTE3+BYTE2+BYTE1=73(=BYTE+BYTEg查正確)DHT11電路原理圖和實(shí)物如圖。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文) # U2GND冶l濕收?qǐng)D3.5DHT11電路圖3.6DHT11實(shí)物圖3.4LCD1602液晶顯示電路設(shè)計(jì)該設(shè)計(jì)使用LCD1602M示。和其它顯示器件相比,不僅體積更小、功

44、耗更低,而且增加驅(qū)動(dòng)電路。現(xiàn)在LCD人們比較最常用和受歡迎的顯示器件,能顯示16x02即32個(gè)字符(16列2行)。1、LCD1602主要參數(shù)LCD1602i要技術(shù)參數(shù)如下:(1)顯示容量為16X2個(gè)字符;(2)芯片工作電壓為4.55.5V;(3)工作電流為2.0mA(5.0V);(4)模塊最佳工作電壓為5.0V;(5)字符尺寸為2.95X4.35(VWH)mm2、LCD16025唧說明標(biāo)準(zhǔn)的14腳,其引腳說明如下:(1)第1引腳:VSS地電源。(2)第2引腳:VDDg5V正電源。(3)第3引腳:V0是對(duì)比調(diào)整端。(4)第4引腳:RS為寄存器選擇。(5)第5弓I腳:RWfe讀寫信號(hào)。(6)第6弓

45、I腳:E端子為使能端子。(7)第7到14引腳:八位雙向數(shù)據(jù)線。(8)第1516引腳:空腳3、控制指令說明LCD1602內(nèi)部共有11條控制指令,如表3.3所示。指令1:清除顯示。指令2:光標(biāo)重置。指令3:顯示模式設(shè)置I/D和光標(biāo)。指令4:顯示開關(guān)控制。指令5:光標(biāo)或顯示移動(dòng)S/C的文本。指令DL為功能設(shè)置命令。指令RAM字符地址設(shè)置(8)指令DDRAMfc址設(shè)置指令9:讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址BF。表3.3控制命令表序號(hào)指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或

46、字符移位000001S/CR/L*6置功能00001DLNF*7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址001顯示數(shù)據(jù)存貯器地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址10寫數(shù)到CGR域DDRAM10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從CGRAKDDRA嗾數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容(10)指令10:寫進(jìn)數(shù)據(jù)DBOD07(11)指令11:讀取數(shù)據(jù)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文) 系統(tǒng)中的LCD1602M示模塊。具具體電路原理圖如圖3.7所示圖3.7LCD1602液晶顯示電路原理圖其實(shí)物圖如圖3.8所示。圖3.8LCD1602液晶實(shí)物圖按鍵電路設(shè)計(jì)在該系

47、統(tǒng)中,按鍵按鈕作為系統(tǒng)的輸入,起到了人機(jī)交互的作用。默認(rèn)的情況下,微控制器的控制引腳為高電平,當(dāng)按鈕被按下后,微控制器的相關(guān)引腳變?yōu)榈碗娖健_M(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的手動(dòng)輸入。該原理圖如圖3.9所示。S4_LIT聞圖3.9按鍵按鈕電路圖LED信號(hào)指示燈電路設(shè)計(jì)LED是一種能將電轉(zhuǎn)化成光的半導(dǎo)體發(fā)光二極管。它和普通二極管一樣,內(nèi)部有一個(gè)PN結(jié)具有單向?qū)щ娦?。在?shí)際電路中,電阻有限制電流,并保護(hù)LED燈的作用。只要單片機(jī)的控制引腳被拉下來,LED燈就會(huì)打開變亮,否則,LED燈不亮。其具體電路原理圖如圖3.10所示。圖3.10LED燈指示電路原理圖蜂鳴器報(bào)警電路設(shè)計(jì)蜂鳴器是一種集成的電子音響裝置,由直流電壓供

48、電,在電子產(chǎn)品中得到廣泛應(yīng)用。系統(tǒng)采用三極管驅(qū)動(dòng)的蜂鳴器報(bào)警模塊,若微型計(jì)算機(jī)所控制引腳是低功耗的,則報(bào)警鳴響。通過控制單片機(jī)管腳方波改變蜂鳴器工作模式。內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文) 圖3.11蜂鳴器報(bào)警電路原理圖第四章溫濕度測(cè)量?jī)x軟件設(shè)計(jì)編程語(yǔ)言選擇我設(shè)計(jì)的這個(gè)個(gè)程序有點(diǎn)復(fù)雜,采用C語(yǔ)言編寫程序。與大多數(shù)以往的51的單片機(jī)相比,C語(yǔ)言比匯編語(yǔ)言有以下幾點(diǎn)長(zhǎng)處:(1)不需要理解處理器的指令集,不必理解存儲(chǔ)器的結(jié)構(gòu)。(2)編譯器可以管理寄存器的分配方式和尋址方式,在編寫程序的時(shí)候不用考慮數(shù)據(jù)類型與存儲(chǔ)器地址。(3)程序的可讀性高。(4)其操作函

49、數(shù)更符合人的思維。(5)程序開發(fā)和調(diào)試時(shí)間短。(6)C語(yǔ)言的庫(kù)文件比較豐富,提供了不少標(biāo)準(zhǔn)的例程。(7)可以通過C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)模塊化編程技術(shù),使得編譯后的程序可以添加到新程序中。(8)C語(yǔ)言具有很好的可移植性,很受多數(shù)人歡迎和使用。所有的目標(biāo)系統(tǒng),C語(yǔ)言編譯器基本都適用。與匯編語(yǔ)言相比,己完成的項(xiàng)目可以很容易的轉(zhuǎn)換應(yīng)用到其它的處理器或環(huán)境中。keil軟件設(shè)計(jì)思想KEIL軟件是單片機(jī)開發(fā)者廣泛使用的開發(fā)工具的,簡(jiǎn)單的單片內(nèi)形都是使用這種開發(fā)軟件的,可以降低開發(fā)周期,從而減少很多成本,因此廣泛受到開發(fā)者的歡迎和使用。在使用匯編語(yǔ)言,然后用KEIL軟件開發(fā),實(shí)現(xiàn)更深刻的。KEIL軟件提供了一個(gè)豐富的使用

50、環(huán)境和調(diào)用的子程序,在全體的打開窗口中。還有一個(gè)重要因素就是。我們多看看編程器是如何生存程序序言的,使得使用者可以體會(huì)到其中的樂趣的,感覺到此KEIL軟件會(huì)非常的好用的,越來越受到廣大使用者的歡迎的。其中追要由它大多數(shù)代碼都是集成的,調(diào)用很方便的,初學(xué)者也會(huì)感覺很好用的,起點(diǎn)水平不需要太高的。程序設(shè)計(jì)軟件流程圖主要采用KEIL軟件,程序采用C語(yǔ)言編寫。程序流程圖如圖4.3所示。圖4.3程序流程圖主程序的相關(guān)內(nèi)容一、程序的相關(guān)定義下面是我們測(cè)量室內(nèi)外環(huán)境溫度和濕度的程序相關(guān)定義。(1)定義頭文件和宏定義#include/頭文件包含#include#defineucharunsignedchar/

51、以后unsignedchar就可以用uchar代替#defineuintunsignedint/以后unsignedint就可以用uint代替(2)管腳定義sbitBuzzer_P=P1A0;sbitDHT11_P=P1A1;sbitLcdRs_P=Pi2;sbitLcdRw_P=Pi3;sbitLcdEn_P=Pi4;sbitKeySet_P=PIA5;sbitKeyDown_P=P1A6;sbitKeyUp_P=PIA7;sbitLedTL_P=P3A4;sbitLedTH_P=P3A5;sbitLedHL_P=P3A6;sbitLedHH_P=P3A7;二mmain()函數(shù)Mian函數(shù)包

52、括了/蜂鳴器/溫濕度傳感器DHT11數(shù)據(jù)接入1602液晶的RS管腳1602液晶的RW管腳1602液晶的EN管腳/“設(shè)置”按鍵的管腳/“減”按鍵的管腳/“加”按鍵的管腳/溫度過低報(bào)警指示燈/溫度過高報(bào)警指示燈/濕度過低報(bào)警指示燈/濕度過高報(bào)警指示燈LCD1602液晶的顯示和功能初始化以及溫度上下限值復(fù)制和報(bào)警功能。voidmain()uchari;LcdInit();/液晶功能的初始化LcdShowInit();/液晶顯示的初始化AlarmTL=EEPROM_Read(0 x2000);度的報(bào)警下限AlarmTH=EEPROM_Read(0 x2001);度的報(bào)警上限AlarmHL=EEPROM

53、_Read(0 x2002);度的報(bào)警下限AlarmHH=EEPROM_Read(0 x2003);度的報(bào)警上限if(AlarmTL=0)|(AlarmTL100)于0或大于100),則重新賦值A(chǔ)larmTL=20;if(AlarmTH=0)|(AlarmTH100)于0或大于100),則重新賦值A(chǔ)larmTH=35;if(AlarmHL=0)|(AlarmHL100)于0或大于100),則重新賦值A(chǔ)larmHL=40;if(AlarmHH=0)|(AlarmHH100)于0或大于100),則重新賦值A(chǔ)larmHH=85;while(1)ReadDhtData();LcdGotoXY(1,2)

54、;LcdPrintNum(temp);LcdGotoXY(1,11);LcdPrintNum(humi);AlarmJudge();for(i=0;i25;i+)/從EEPROM的0 x2000這個(gè)地址讀取溫/從EEPROM的0 x2001這個(gè)地址讀取溫/從EEPROM的0 x2002這個(gè)地址讀取濕/從EEPROM的0 x2003這個(gè)地址讀取濕/如果溫度下限報(bào)警值讀出來異常(等/如果溫度上限報(bào)警值讀出來異常(等/如果溫度下限報(bào)警值讀出來異常(等/如果溫度上限報(bào)警值讀出來異常(等檢測(cè)溫濕度數(shù)據(jù)/定位到要顯示溫度的地方/顯示溫度值/定位到要顯示濕度的地方/顯示濕度值判斷并根據(jù)需要報(bào)警KeyScan

55、f();/按鍵掃描DelayMs(20);/延時(shí)三、子程序(1)溫度和濕度讀取過程讀取DHT1仰總線上的一個(gè)字節(jié)ucharDhtReadByte(void)bitbit_i;ucharj;uchardat=0;for(j=0;j8;j+)while(!DHT11_P);/等待低電平結(jié)束Delay10us();/延時(shí)Delay10us();Delay10us();if(DHT11_P=1)/判斷數(shù)據(jù)線是高電平還是低電平bit_i=1;while(DHT11_P);elsebit_i=0;dat=1;/將該位移位保存到dat變量中dat|=bit_i;/濕度高檢測(cè)值/濕度低檢測(cè)值/溫度高檢測(cè)值/溫

56、度低檢測(cè)值/校驗(yàn)字節(jié)/主機(jī)拉低/保持20毫秒/DATA總線由上拉電阻拉高/延時(shí)等待30us/等待DHT的低電平結(jié)束/等待DHT的高電平結(jié)束/濕度高8位/濕度低8為,總為0/溫度高8位/溫度低8為,總為0/8位校驗(yàn)碼,其值等于讀出的四個(gè)字節(jié)相/拉高總線return(dat);讀取DHT11的一幀數(shù)據(jù),濕高、濕低(0)、溫高、溫低(0)、校驗(yàn)碼voidReadDhtData()ucharHumiHig;ucharHumiLow;ucharTemHig;ucharTemLow;ucharcheck;DHT11_P=0;DelayMs(20);DHT11_P=1;Delay10us();Delay10

57、us();Delay10us();while(!DHT11_P);while(DHT11_P);/進(jìn)入數(shù)據(jù)接收狀態(tài)HumiHig=DhtReadByte();HumiLow=DhtReadByte();TemHig=DhtReadByte();TemLow=DhtReadByte();check=DhtReadByte();加之和的低8位DHT11_P=1;if(check=HumiHig+HumiLow+TemHig+TemLow)/如果收到的數(shù)據(jù)無誤內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)33temp=TemHig;/將溫度的檢測(cè)結(jié)果賦值給全局變量t

58、emphumi=HumiHig;/將濕度的檢測(cè)結(jié)果賦值給全局變量humi(2)蜂鳴器報(bào)警功能實(shí)現(xiàn)if(LedHH_P=0)|(LedHL_P=0)|(LedTH_P=0)|(LedTL_P=0)/蜂鳴器判斷,只要至少1個(gè)報(bào)警燈亮,蜂鳴器就報(bào)警for(i=0;inNFL3Hi工赤附跳睇同匕第二EmmTNkbbhl-t內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)附錄B系統(tǒng)程序/頭文件包含#include#include#defineucharunsignedchar/以后unsignedchar就可以用uchar代替#defineuintunsignedint/

59、以后unsignedint就可以用uint代替sfrISP_DATA=0 xe2;/數(shù)據(jù)寄存器sfrISP_ADDRH=0 xe3;/地址寄存器高八位sfrISP_ADDRL=0 xe4;/地址寄存器低八位sfrISP_CMD=0 xe5;/命令寄存器sfrISP_TRIG=0 xe6;/命令觸發(fā)寄存器sfrISP_CONTR=0 xe7;/命令寄存器sbitBuzzer_P=P1A0;蜂鳴器sbitDHT11_P=P1A1;/溫濕度彳感器DHT11數(shù)據(jù)接入sbitLcdRs_P=P1A2;/1602液晶的RS管腳sbitLcdRw_P=P1A3;/1602液晶的RW管腳sbitLcdEn_P

60、=P1A4;/1602液晶的EN管腳sbitKeySet_P=P1A5;/設(shè)置”按鍵的管腳sbitKeyDown_P=P1A6;/減。,按鍵的管腳sbitKeyUp_P=P1A7;/力廣按鍵的管腳sbitLedTL_P=P3A4;/溫度過低報(bào)警指示燈sbitLedTH_P=P3A5;/溫度過高報(bào)警指示燈sbitLedHL_P=P3A6;/濕度過低報(bào)警指示燈sbitLedHH_P=P3A7;/濕度過高報(bào)警指示燈內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文)內(nèi)蒙古科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書(畢業(yè)論文) # /保存溫度/保存濕度uchartemp;ucharhumi;u

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