《基于51單片機(jī)的種植環(huán)境溫濕度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》8100字（論文）

目錄PAGE12基于51單片機(jī)的種植環(huán)境溫濕度檢測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要溫濕度能讓植被的生長環(huán)境有所改觀，讓植物的生長擁有更為優(yōu)越的條件，防止外界氣候的變換以及極端天氣對它的生長產(chǎn)生惡劣的影響。使用有采光的物品用作多數(shù)結(jié)構(gòu)材料，可以在冬天里或其他不利于植物生長的季節(jié)中培育植物。溫度適宜的環(huán)境下培育可以起到調(diào)節(jié)生產(chǎn)預(yù)期，加速成長和發(fā)育，防止病蟲等，增加產(chǎn)量。而溫室的關(guān)鍵是對其所處環(huán)境的控制，提高控制和作業(yè)精度是本設(shè)計(jì)的核心目標(biāo)。本設(shè)計(jì)采用的模塊主要為以下幾種：STC89C52單片機(jī)、DHT11傳感器、1602液晶顯示屏模塊以及蜂鳴器報(bào)警模塊。簡單實(shí)現(xiàn)了要求。DHT11數(shù)字溫濕度傳感器能把獲取得到的溫濕度數(shù)據(jù)傳送給單片機(jī)，在經(jīng)過單片機(jī)的處理后，將準(zhǔn)確詳細(xì)的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在液晶屏上，而且可以給溫濕度的最高最低值進(jìn)行設(shè)置一定的范圍，超出或者低于范圍就會(huì)發(fā)出警報(bào)。關(guān)鍵詞：單片機(jī)，1602液晶顯示屏，DHT11傳感器，STC89C52目錄中文摘要 Ⅰ1緒論 61.1課題研究的背景 61.2課題研究的意義 61.3課題研究的主要內(nèi)容 61.4課題研究的工作原理 72系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 82.1功能要求 82.2設(shè)計(jì)思路 82.3方案選擇 82.3.1傳感器選擇方案 82.3.2顯示器選擇方案 92.3.3單片機(jī)主芯片選擇方案 92.4總體設(shè)計(jì)框圖 103系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 113.1概述 113.2主控模塊設(shè)計(jì) 113.2.1STC89C52芯片的簡介 113.2.2主控模塊電路原理圖 133.3DHT11傳感器模塊設(shè)計(jì) 133.3.1DHT11傳感器簡介 133.3.2DHT11傳感器模塊電路設(shè)計(jì) 153.41602液晶顯示模塊設(shè)計(jì) 163.4.11602液晶顯示屏簡介 163.4.21602液晶顯示模塊電路原理圖 163.5報(bào)警模塊 173.5.1蜂鳴器介紹 173.5.2蜂鳴器工作原理 174系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 184.11602液晶顯示模塊設(shè)計(jì) 194.2傳感器模塊設(shè)計(jì) 205系統(tǒng)分析與調(diào)試 216結(jié)論 23參考文獻(xiàn) 25PAGE121緒論1.1設(shè)計(jì)背景最近十幾年在工業(yè)化的推動(dòng)下使得我們當(dāng)代的溫室大棚技術(shù)得到快速的一個(gè)發(fā)展模式，我們對傳統(tǒng)溫室的理解主要始于中國北方冬季溫暖的溫室，當(dāng)中由山東地區(qū)和華南地區(qū)最顯赫，尤其是華南地區(qū)的插地型防雨棚。這兩給地方的大棚構(gòu)造比較簡單，使用起來也較為單一，對于多種模式的種植方式滿足不了，較為缺乏，并且這種大棚對環(huán)境控制方面的能力也相對較差，機(jī)械化不足，操作范圍小等等的特點(diǎn)。另外對于當(dāng)代大棚的熟悉是從我國擴(kuò)大面積引進(jìn)部分荷蘭以及歐美國家的現(xiàn)代化種植的溫室大棚開始，這些大棚的特點(diǎn)與以前的相比，改變比較顯著，這些大棚機(jī)械化高，物聯(lián)網(wǎng)能夠控制的數(shù)據(jù)測試的內(nèi)容也較為廣泛，內(nèi)在環(huán)境不會(huì)被外面的不良天氣所影響。傳統(tǒng)的溫室大棚造價(jià)高，投資之后所得到的效益較低。因此，開發(fā)一種合適的溫室方式及其重要。1.2設(shè)計(jì)目的和意義大棚里面的空間越大，可以種植的種類或者數(shù)量越多，種植出的植物的價(jià)值含量也就更高，但是管理起來就比較困難，養(yǎng)成的困難系數(shù)也就越大。所以我們需要對于植物生長的環(huán)境，植物的生長過程進(jìn)行全方位的了解與觀察，智能化的溫室裝有遠(yuǎn)程監(jiān)控模式可以滿足遠(yuǎn)程監(jiān)控的需要。智能化的溫室監(jiān)控系統(tǒng)大大的減少了對于植物的數(shù)據(jù)整理、減少了相關(guān)成本，還優(yōu)化了部分農(nóng)產(chǎn)品類的資源，有效的提高了工作人員的工作環(huán)境和經(jīng)濟(jì)支出。51單片機(jī)的技術(shù)在我國已經(jīng)較為成熟且使用起來相對簡單。還有很多使用51個(gè)單片機(jī)進(jìn)行溫濕度控制的例子，效果顯著，可以完全實(shí)現(xiàn)對整個(gè)過程中溫濕度的變化進(jìn)行監(jiān)控。1.3課題研究的主要內(nèi)容本系統(tǒng)所要完成的任務(wù)是：（1）選擇合適的傳感器，設(shè)計(jì)相應(yīng)的信號(hào)采集和處理電路（2）掌握單片機(jī)的主要特性及功能，以其核心設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)。（3）設(shè)計(jì)簡易的人機(jī)對話接口系統(tǒng)：顯示、報(bào)警等。（4）完成設(shè)計(jì)的穩(wěn)定及抗干擾能力。1.4課題研究的工作原理關(guān)于溫濕度的采集，顯示和檢測是本設(shè)計(jì)最重要的。主要控制電路采用的是51單片機(jī)。因?yàn)?1單片機(jī)運(yùn)行命令的速度特別快，對于工作周圍環(huán)境的要求不是很高。本設(shè)計(jì)所使用傳感器是DHT11溫濕度傳感器，它比以前單獨(dú)測量溫度和濕度的方法較為簡單，輕松。連接外部電路，通過DHT11詳細(xì)檢測周圍環(huán)境的溫度和濕度，將測量數(shù)據(jù)發(fā)送到單片機(jī)進(jìn)行詳細(xì)解讀，然后將所有數(shù)據(jù)通過單片機(jī)發(fā)送到LCD屏幕。蜂鳴器報(bào)警器是一種控制模塊，首先設(shè)置所需溫度和濕度的上限和下限，將其添加到電路中，蜂鳴器報(bào)警器由溫度和濕度的上限和下限控制，如果超過限制，蜂鳴器將報(bào)警。但是，要特別注意通過分別設(shè)置兩個(gè)不同的聲音來劃分溫度和濕度。告知工作人員此時(shí)棚內(nèi)的溫濕度數(shù)異常當(dāng)前環(huán)境不適宜植物生長，需要采用相對的措施來植物生長的環(huán)境，例如啟用升溫器，加濕器，風(fēng)扇，噴霧等。從而實(shí)現(xiàn)了良好的控制。根據(jù)設(shè)計(jì)摘要，本設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了溫濕度的測量和環(huán)境的控制。硬件由四個(gè)模塊組成：傳感器、51單片機(jī)、液晶顯示和報(bào)警，硬件連接十分簡單，可以很清楚的理解。2系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)2.1功能要求(1)數(shù)據(jù)由數(shù)字溫濕度傳感器采集，并立即傳輸?shù)絾纹瑱C(jī)。(2)單片機(jī)對得到的信號(hào)進(jìn)行系統(tǒng)分析處理，并立即將采集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)絃CD屏幕；(3)把采集來的數(shù)據(jù)顯示在LCD液晶屏上；(4)設(shè)置溫度和濕度的上限和下限，設(shè)置不同數(shù)據(jù)，把蜂鳴器接入，超過設(shè)定就會(huì)達(dá)到報(bào)警。2.2設(shè)計(jì)思路該電路基本上有四個(gè)模塊，即溫濕度采集，顯示，CPU和報(bào)警。其中，51單片機(jī)以最小的系統(tǒng)為核心來控制電路，控制傳感器采集溫濕度，把所得的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為LCD顯示屏顯示和蜂鳴器報(bào)警。溫度和濕度的收集由傳感器完成，該傳感器是數(shù)字溫濕度傳感器，直接連接到微處理器器。1602LCD屏幕是針腳插入的，也可以直接連接到微處理器。所以不需要手動(dòng)之類的麻煩多余的操作。這些步驟主要是：首先根據(jù)原理圖，將傳感器和1602LCD顯示屏分別接入到單片機(jī)上。溫度和濕度值由傳感器收集，然后通過微控制器傳輸?shù)揭壕э@示器上，同時(shí)連接蜂鳴器。設(shè)置溫濕度的最高和最低數(shù)值，如果超過最高或最低溫度，將發(fā)出警報(bào)。2.3方案選擇2.3.1傳感器選擇方案方案一：使用DS18B20溫度傳感器作為溫濕度模板，DS18B20是設(shè)計(jì)中經(jīng)常會(huì)使用到的溫濕度傳感器，它的測量范圍溫度是-55℃～125℃，它的體積小，可以很好的抗干擾且價(jià)格低廉，適用于多種場合。HS1101為設(shè)計(jì)中經(jīng)常使用的濕度傳感器，它的量程是0%至100%RH，誤差僅為±2%RH，測試出的結(jié)果更準(zhǔn)確。方案二：DHT11用作本設(shè)計(jì)的溫度和濕度檢測傳感器的模板。DHT11的類型為集成型濕度和溫度傳感器。DHT11采用專用數(shù)字采集和溫濕度傳感技術(shù)，保證實(shí)驗(yàn)的高可靠性和長期穩(wěn)定性。它擁有得到數(shù)據(jù)后快速反應(yīng)，減除外力騷擾等顯著的特點(diǎn)，為設(shè)計(jì)帶來了很大的保障且特別符合本次實(shí)驗(yàn)的要求。其檢測標(biāo)準(zhǔn)范圍為20%至90%RH，0°C至50°C，檢測溫度精確到正負(fù)2°C，檢測濕度精確到正負(fù)5%RH，在本次設(shè)計(jì)的范圍之內(nèi)，可以良好的監(jiān)控。經(jīng)過長遠(yuǎn)的分析，方案一即使精度更準(zhǔn)確，但使用起來不是那么的容易。方案二即雖然沒有方案一那么精準(zhǔn)，卻也可以很好的滿足設(shè)計(jì)所需的要求，方便可行，不僅可靠而且相對穩(wěn)定，故我們選擇方案二作為設(shè)計(jì)的傳感器。2.3.2顯示器選擇方案方案一：LCD12864為一款點(diǎn)陣LCD顯示器，它的接口方式有很多種，例如四位或者是八位并行，二線或者是三線。它的屏幕分辨率是128x64，利用該模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)更加的簡單方便，而且還可以將圖形呈現(xiàn)在顯示屏上，不僅可以讓我們輕松的上手，而且還能呈現(xiàn)出多種成像。方案二：使用HJ1602液晶顯示器為本設(shè)計(jì)的顯示器模板。HJ1602液晶器基本上都是數(shù)字式的，與單片機(jī)的接口連接起來比較方便靠譜，正常情況下不會(huì)出現(xiàn)。HJ1602液晶模板通過屏幕上的電極控制液晶分子狀態(tài)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的目的，輕重上面和其他的比較要輕很多，使用起來是非常的方便。并且HJ1602顯示器的功耗要比傳統(tǒng)的少的多，這為我們節(jié)省了很多。綜上所述：在編程方面LCD12864顯示器和HJ1602顯示屏兩者同出一轍，原理近乎相同，差別也不是很大，基本都是寫數(shù)字，寫地址等。LCD12864液晶屏顯示的幣1602顯示屏的更加全面一些，字符更多一些。但是相對比較下來，本次設(shè)計(jì)所需要的1602顯示屏都可以實(shí)現(xiàn)，且價(jià)格功耗等方面是更為低廉的，所以我們選擇HJ1602顯示屏作為本次設(shè)計(jì)的顯示器。2.3.3單片機(jī)主芯片選擇方案方案一：AT89C51是國外發(fā)明出的一種性能極高，功耗極低得單片機(jī)芯片。它的性能是無法揮發(fā)，可以很好的儲(chǔ)存，訪問速度很快，大概是60s，可以很好的處理，其次還有密度高的特點(diǎn)，不容易出差錯(cuò)?；谝陨系膬?yōu)勢使得AT89C51的穩(wěn)固性、實(shí)時(shí)性、速度都是極好極快的，假如系統(tǒng)突然掉電之后特別重要的東西和以保存好的信息不會(huì)丟失,使用起來有很大的安全感，它所擁有的性能和它的價(jià)格對比的其優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于相同級別的芯片。方案二：STC89C52的微控制器指令系統(tǒng)與AT89C51系列的系統(tǒng)基本相似，然而經(jīng)過實(shí)踐，仍存在以下各種問題：（1）AT89C51是需要使用下載器才能做到，STC89C52可以從數(shù)據(jù)端口下載到串口，需要下載的軟件能夠直接網(wǎng)上數(shù)據(jù)庫中找到下載，不僅方便，而且操作簡單。（2）STC單片機(jī)有應(yīng)用編程系統(tǒng)，調(diào)整使用起來比較簡單快捷，還具有10位AD，內(nèi)部EEPROM，能夠在1T/機(jī)的周期內(nèi)輕松完成任務(wù)，運(yùn)行起來比傳統(tǒng)的51單片機(jī)高8～12倍，價(jià)格要低得多，價(jià)格也非常高。（3）STC單片機(jī)的環(huán)境要求并不是很高，可以說相對簡單，電壓完全可以在5伏之下正常的工作，基本上不會(huì)出現(xiàn)問題，相比在這樣的環(huán)境下AT89C51就比較不適合了，它的要求比較高，因此，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)很容易與STC微控制器一起使用，但帶有AT的微控制器沒有運(yùn)行時(shí)，可以去檢查最小的系統(tǒng)，然后去看單片機(jī)的供電是否正常運(yùn)轉(zhuǎn)。對比以上兩種案列，加上專業(yè)課學(xué)到了計(jì)算機(jī)電路、微處理器程序設(shè)計(jì)、C語言編程等課程，而且STC單片機(jī)比AT89C51更適合此次設(shè)計(jì)，所以我最終選擇了STC單片機(jī)。2.4總體設(shè)計(jì)框圖根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行和功能的主要要求，在實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能的基本運(yùn)行的前提下，最主要的應(yīng)該是把設(shè)計(jì)的成本降低。本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案可以依據(jù)此方案來實(shí)現(xiàn)，如圖2.1所示：P2.0P2.0STC89C52主控模塊P2.2~P2.4P0.7DHT11傳感器模塊1602字符液晶模塊報(bào)警模塊傳感器與之相連1602字符液晶與之相連圖2.1總體設(shè)計(jì)圖從圖中可以看出，本設(shè)計(jì)方案由微處理器部分，DHT11傳感器部分，報(bào)警部分以及1602個(gè)字符的LCD面板組成。在設(shè)計(jì)的方案中，會(huì)將其挨個(gè)講解，因此，所有其他模板都用于串行接口到微處理器模板上。本次設(shè)計(jì)以51中的STC52單片機(jī)作為最主要的控制中心，可以基本的實(shí)現(xiàn)溫濕度的收集和顯示等作用。在系統(tǒng)設(shè)計(jì)上的想法是，為了更好地采用模板式設(shè)計(jì)型，分為以下步驟來實(shí)現(xiàn)每個(gè)單元的功能，系統(tǒng)硬件部分可以分為傳感器的實(shí)操、微處理器控制、1602液晶屏顯示以及蜂鳴器報(bào)警四大板塊功能。3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)3.1概述本設(shè)計(jì)主要由4個(gè)部分組合而成，即傳感器部分，主控制部分，報(bào)警部分和LCD液晶面板，其中該設(shè)計(jì)最重要的部分是主控制部分，由于STC89C52芯片對整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)營起到控制作用，因此每個(gè)子端口的作用是用來控制其他板塊，從而可以將其他板連接成一個(gè)整體，并實(shí)現(xiàn)此設(shè)計(jì)所需的所有功能。報(bào)警模塊的功能主要是將蜂鳴器連接到微控制器的電路中，通過該電路可以檢測到溫度并給出所需的溫度范圍，也就是設(shè)定上下的最大數(shù)值和最低數(shù)值，使得它超過那個(gè)數(shù)值就可以達(dá)到報(bào)警效果；傳感器部分用于在設(shè)計(jì)運(yùn)行途中實(shí)時(shí)監(jiān)控，檢測溫度和濕度。基于DHT11的數(shù)字集成集成集成了模數(shù)轉(zhuǎn)換等部件，可以直接連接到微控制器。LCD液晶顯示部分也連接到單片機(jī)，單片機(jī)經(jīng)過單片機(jī)的分析和處理后直接顯示信息。3.2主控模塊設(shè)計(jì)3.2.1STC89C52芯片的簡介STC89C52具有極高的性能和極低的功耗。采用不易丟失數(shù)據(jù)的高密度閃存制造，穩(wěn)定性特別高，其指令、引腳基本兼容STC89C52。Flash同意功能存儲(chǔ)器是在系統(tǒng)中編程的，因此適用于適用于常規(guī)的編程裝置。對于功能芯片，它具有可由在線系統(tǒng)寫入的輕量級8位CPU和閃存，因此STC89C52可以為許多嵌入式系統(tǒng)提供多種解決方案。STC89C52及其靈活、效果特別明顯，同時(shí)還具有8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，看門狗，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路等特別可靠的功能，為設(shè)計(jì)提供了特別方便的解決辦法。此外，STC89C52可以在0Hz下執(zhí)行靜態(tài)邏輯操作，并且可以在兩個(gè)軟件下選擇省電模式。當(dāng)它空閑時(shí)，CPU將直接停止工作，同時(shí)允許RAM，看門狗，串行端口和中斷等持續(xù)不斷工作。在功率不足的保護(hù)下，儲(chǔ)存器中的資料將會(huì)被芯片儲(chǔ)存下來，振蕩器會(huì)停止運(yùn)行，微控制器的所有工作將被暫停，所有操作啟動(dòng)是在其功能恢復(fù)之后。圖3.1STC89C52芯片管腳說明：VCC：供電電壓。GND：接地。P0口：P0端口作為八位高阻狀態(tài)輸出，當(dāng)它用作總線拓展使用時(shí)候，不需要將不確定的信號(hào)通過一個(gè)電阻鉗位在高電平，電阻同時(shí)起限流作用，當(dāng)它用作I/O口使用的時(shí)候，需要以上操作。P1口：P1端口是自帶內(nèi)部上拉電阻的八位雙向的I/O口。在對P1口的編輯為1時(shí)，通過其內(nèi)部的上拉電阻將端口上拉在高電位，這時(shí)候它的作用是一個(gè)輸入口。當(dāng)把它當(dāng)作輸入口使用的時(shí)候，因?yàn)樗旧砭痛嬖趦?nèi)部上拉電阻，那些被外邊作用拉低的引腳會(huì)為其輸出一個(gè)電流。P2口：P1端口是一個(gè)漏極開路的8位準(zhǔn)雙向口或弱上拉電阻，P2口緩沖器可以對4個(gè)TTL門電流進(jìn)行接收和輸出。P3口：P3端口是帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O端口。它的輸出緩沖器可以同時(shí)驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL輸入。3.2.2主控模塊電路原理圖微控制器的主軟件模式收集并讀取DHT11傳感器發(fā)送的信號(hào)，系統(tǒng)地分析和處理接收到的內(nèi)容信息，然后將處理后的信號(hào)發(fā)送到液晶模板1602進(jìn)行顯示。這允許發(fā)送和接收信息，并連接蜂鳴器以實(shí)現(xiàn)對報(bào)警系統(tǒng)的控制。如圖3.2所示。圖3.2STC89C52模塊電路原理圖3.3DHT11傳感器模塊設(shè)計(jì)3.3.1DHT11傳感器簡介DHT1是一款溫度和濕度傳感器，具有自校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出，濕度精度為正負(fù)5%RH，溫度正負(fù)2°C，檢測范圍為百分之五至百分之九十五，檢測范圍為正負(fù)20至正負(fù)60°C。DHT11傳感器模型圖如下3.2所示：圖3.3DHT11傳感器實(shí)物圖（1）引腳介紹：P1：(VDD)電源引腳，供電電壓是3到5.5V。P2：（DATA）串行數(shù)據(jù)，單總線。P3:（NC）空腳，懸浮。P4（VDD）接地端，電源負(fù)極。（2）接口說明：當(dāng)電纜長度短于二十米時(shí)，使用5K上拉電阻，當(dāng)電纜長度大于二十米時(shí)，使用相應(yīng)的上拉電阻。圖3.4DHT11典型應(yīng)用電路(3）數(shù)據(jù)幀的介紹：DATA具有保持微處理器與DHT11之間通信同步的功能，它使用單根信號(hào)線數(shù)據(jù)的模式，傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)間約為4毫秒，數(shù)據(jù)為十進(jìn)制和整數(shù)，目前的十進(jìn)制格式大多用于以后需要的擴(kuò)展，現(xiàn)在讀出的話是零。（4）電氣特性：VDD=5V，T=25℃，特殊標(biāo)注除外表3.1DHT11的電氣特性參數(shù)條件Mintypmax單位供電DC355.5V供電電流測量0.52.5mA平均0.21mA待機(jī)100150uA采樣周期秒1次注:采樣周期間隔不得小于1秒鐘。3.3.2DHT11傳感器模塊電路設(shè)計(jì)DHT11傳感器連接到STC89C51系列微控制器相對來說是十分容易的。STC89C51單片機(jī)的P2.0端口具有發(fā)送和接收串行數(shù)據(jù)的功能，即數(shù)據(jù)端口，連接傳感器的P2端口。由于其測量范圍電路小于20米，因此需要填充5K上拉電阻，因此在傳感器的電源和P2端口之間連接一個(gè)5K電阻。而傳感器的VDD和GND端分別連接電源端口P1和P4。傳感器的P3需要懸浮放置。DHT11傳感器原件的電路原理圖如下3.5所示：圖3.5DHT11電路原理圖3.41602液晶顯示模塊設(shè)計(jì)3.4.11602液晶顯示屏簡介1602LCD表示顯示內(nèi)容為16X2，即它可以為16個(gè)字符的LCD模塊顯示兩行數(shù)字。在我們的日常生活中，液晶顯示模在很多的電子設(shè)備上被經(jīng)常用到，比如在我們經(jīng)常使用的計(jì)算器，萬用表等等，顯示的主要是數(shù)字、符號(hào)以及圖形。在單片機(jī)系統(tǒng)中使用晶液顯示器作用于輸出器具有很多的好處，如下所示：液晶顯示器的每一處都能保持接收到信號(hào)后的顏色和亮度，不斷地發(fā)光，并且液晶顯示器不僅在呈現(xiàn)的圖像質(zhì)量上極高，而且不會(huì)異常地閃爍。大多數(shù)液晶顯示器都是數(shù)字化的，單片機(jī)系統(tǒng)的接口更簡單可靠，操作更方便，大大提高了效率。液晶顯示器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)也相對簡單，重量上更是沒得說，及其輕便，相同體積下的普通顯示器和它完全比不了。3.4.21602液晶顯示模塊電路原理圖液晶顯示器的工作支撐是利用液晶的物理性能，通過電壓的大小來操作它的顯示區(qū)域，如果有電，顯示器，圖形就會(huì)有可以顯示。液晶顯示器的特點(diǎn)是樣品薄，適合于大型集成電路的直接驅(qū)動(dòng)，可實(shí)現(xiàn)全彩色顯示，目前應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如筆記本電腦，數(shù)碼相機(jī)等，在我們的生活中非常普遍。圖3.61602顯示模塊3.5報(bào)警模塊3.5.1蜂鳴器介紹蜂鳴器的作用是兼顧聲音和發(fā)出警示，通俗的講就是可以發(fā)出與聲音類似的裝置，它的供電方式是直流,在警報(bào)，提示裝置上常用，它的體積比較巧小、質(zhì)量比較輕盈。它地聲音原理有兩種，一種是將方波信號(hào)輸入諧振器件轉(zhuǎn)換為聲音信號(hào)輸出，另一種是直流電源輸入被振蕩系統(tǒng)放大和采樣，在諧振器件的作用下產(chǎn)生聲音。3.5.2蜂鳴器工作原理圖3.7蜂鳴器工作原理圖5系統(tǒng)分析與調(diào)試4系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在對本設(shè)計(jì)所需模板選擇方案和使用有了一定的認(rèn)知之后，接下來的任務(wù)就是要建立程序框架的流程圖，把整個(gè)設(shè)計(jì)劃分成不同的模塊，把各個(gè)模塊的功能要求用程序?qū)崿F(xiàn)出來，最后再把不同模塊之間進(jìn)行系統(tǒng)的連接起來，完成總的程序框架。主程序的第一步是初始化整個(gè)系統(tǒng)，然后將收集到的溫度和濕度數(shù)據(jù)放到系統(tǒng)的主流程圖中，如圖4.1所示：開始初始化開始初始化延時(shí)溫濕度測量1602顯示數(shù)據(jù)判斷溫度溫度低于26℃高于30℃蜂鳴器鈴響蜂鳴器鈴響結(jié)束圖4.1主程序流程圖

4.11602液晶顯示模塊設(shè)計(jì)液晶顯示模塊是一種慢速顯示裝置，在執(zhí)行每條指令之前，首先必須確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志是否是低電平，如果它顯現(xiàn)不忙，表示指令作廢，然后輸入顯示字符的地址，告訴模塊在想要顯示字符時(shí)顯示字符的位置。1602液晶顯示模塊可以和STC89C52直接相接的。軟件流程圖如圖4.2所示：開始開始LCD初始化延時(shí)設(shè)第一行顯示位置顯示第一行內(nèi)容設(shè)第二行顯示位置顯示第二行內(nèi)容圖4.21602液晶顯示模塊程序流程圖4.2傳感器模塊設(shè)計(jì)溫濕度模塊DHT11數(shù)字溫濕度傳感器加濕器目前正高速發(fā)展，在我們的日常生活中有很多空調(diào)、冰箱、空氣加濕器等都與我們的生活息息相關(guān)，并且這些電器基本上離不開溫度、濕度等環(huán)境因素的影響。所以溫度、濕度傳感器的使用范圍越來越大，也成為了我們生活必需品之一。新型數(shù)字傳感器無需外部AD轉(zhuǎn)換模塊，并且還具有標(biāo)準(zhǔn)接口，易于使用。作為一種新型單總線溫濕度數(shù)字傳感器，DHT11的優(yōu)勢更加突出，這使得系統(tǒng)設(shè)計(jì)更方便，控制更方便，并且可以輕松實(shí)現(xiàn)所需的功能。DHT11傳感器模塊的軟件流程圖如下圖所示：給DHT11上電給DHT11上電延時(shí)1S保持高電平檢測記錄信號(hào)輸出低電平延時(shí)輸出低電平數(shù)據(jù)輸出結(jié)束信號(hào)圖4.3DHT11傳感器模塊程序流程圖5系統(tǒng)分析與調(diào)試本設(shè)計(jì)的開發(fā)環(huán)境是KeilC，KeilC可以在C語言編程和調(diào)試，操作起來簡便，當(dāng)需要編寫程序時(shí)就成為設(shè)計(jì)的首選。KeilC是比較常用的軟件，經(jīng)過簡單的學(xué)習(xí)就可以直接使用，編寫程序，生成十六進(jìn)制文件以供燒寫時(shí)使用。程序燒錄使用Easy51Pro中的并行數(shù)據(jù)燒錄模式進(jìn)行燒錄。軟件運(yùn)行界面如圖5—1所示。圖5.1程序燒寫軟件運(yùn)行界面圖在完成程序的調(diào)試和編程后，我們還需要進(jìn)行實(shí)際操作，將開發(fā)板連接到計(jì)算機(jī)，設(shè)置相應(yīng)的接口，然后供電。通電后，等待幾秒鐘，等到1602液晶屏能正常顯示當(dāng)前溫濕度，并仔細(xì)觀察溫濕度的變化。然后和自己之前設(shè)置的溫濕度進(jìn)行詳細(xì)的比較，如果當(dāng)前溫濕度在范圍之內(nèi)，沒有超出，則沒有超過限值，可以把手放在DHT11傳感器上，給他一個(gè)簡單的升溫，使它的溫度顯示超值。然后再測試它能否達(dá)到預(yù)期的報(bào)警。經(jīng)過簡單的測試，是全部可以實(shí)現(xiàn)的。由此我們可以實(shí)現(xiàn)對溫度的控制。濕度控制原理以及操作方法和溫度一樣。圖5.2實(shí)物運(yùn)行圖6結(jié)論6結(jié)論本設(shè)計(jì)是以51單片機(jī)為核心部件的智能檢測與控制系統(tǒng)，使用軟件編程，實(shí)物演練，最后基本上實(shí)現(xiàn)了所需的各個(gè)要求，雖然本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)可能還存在一些不足之處，例如溫濕度測量的值不夠精準(zhǔn)，尤其是濕度，上下浮動(dòng)相對來說較大，這會(huì)使我們的設(shè)計(jì)或多或少有一些影響，即使嘗試了一些方法去進(jìn)行改進(jìn)，但是結(jié)果并不是很理想，不過大體還是可以反映出設(shè)計(jì)的要求及目目的，和開始想要的結(jié)果相差并不是很多。當(dāng)今社會(huì)正在往智能化方向發(fā)