【正文】 測量②全部實驗室校準(zhǔn)，數(shù)字量輸出③穩(wěn)定性特別高④不需要其它部件⑤擁有超強(qiáng)的型號傳輸能力⑥超低能耗⑦4 引腳安裝⑧完全互換 DHT11外形圖下面通過一張表格介紹一下傳感器的具體性能和一些測量參數(shù) DHT11參數(shù)介紹電氣特性：再通過表格介紹一下DHT11使用時的一些電參數(shù)傳感器供電的額定電壓VCC=5V除非特殊標(biāo)注 DHT11電器特性介紹注：采樣周期間隔不得低于1秒鐘。本系統(tǒng)采用DHT11溫濕度傳感器進(jìn)行溫度和濕度的測量，因為該傳感器的濕度測量范圍為2090%，溫度測量范圍是050度，完全可以滿足蔬菜大棚的數(shù)據(jù)測量。單模塊測量器件引腳接線建議連接線長度短于20米時用5K上拉電阻,： DHT11接線DHT11傳感器的額定電壓為3－。當(dāng)傳感器供電后，需要延時1s 在這段時間內(nèi)不用發(fā)送任何指令，因為這段時間為不穩(wěn)定狀態(tài)。如果傳感器工作不穩(wěn)定可以在電源引腳和地線之間增加一個100nF 的電容，用來去耦濾波。當(dāng)溫、濕度較大時，生產(chǎn)設(shè)備及儀器容易腐蝕、損壞,甚至可能使整個系統(tǒng)癱瘓，可設(shè)計聲光報警，對濕度進(jìn)行檢測，有條件的情況下可進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)和控制。本報警模塊具備兩項功能,即為報警燈報警和蜂鳴器報警。當(dāng)濕度高于40%時,蜂鳴器開始鳴叫,同時紅色LED燈發(fā)光,在聽覺和視覺上提醒用戶。當(dāng)濕度高于設(shè)定限時,為防止曲線打點(diǎn)影響顯示的數(shù)字值,液晶上曲線保持在設(shè)定值,直至濕度降至設(shè)定值內(nèi)才開始正常打點(diǎn),與此同時蜂鳴器與報警燈均停止報警。第四章 軟件設(shè)計主程序要滿足不斷地采集溫度信息，實時顯示溫度數(shù)值，描繪溫度實時曲線，等要求。 主程序流程圖 液晶顯示模塊的設(shè)計 12864程序設(shè)計⑴QC12864B控制器指令操作方式該課題使用液晶模塊控制驅(qū)動器ST7920，它提供了并行和串行兩類指令操作方式。這兩種控制方式，由外部PSB引腳來選擇：當(dāng)PSB引腳輸入高電平時，為并行操作方式。當(dāng)PSB引腳輸入低電平時，為串行操作方式。其中，并行操作方式又可以分為8位并行操作方式和4位并行操作方式兩種。下面只對這8位并行操作方式進(jìn)行介紹。QC12864B液晶模塊8位并行連接時序圖：①M(fèi)PU寫資料到模塊。 MPU寫資料到模塊時序圖②MPU從模塊讀出資料。 MPU從模塊讀出資料時序圖主控制系統(tǒng)將配合（RS、RW、E、DB0~DB7）來完成數(shù)據(jù)傳送。從一次完整的流程來看，當(dāng)執(zhí)行設(shè)定地址（CGRAM，DDRAM，IRAM等）指令后，若要讀取數(shù)據(jù)則需要先空讀一次，才能得到正確的數(shù)據(jù)。第二次讀取時不需要空讀，除非又執(zhí)行一次設(shè)定地址指令才需要再次空讀一次。⑵LCM繪圖過程分析圖形顯示程序的關(guān)鍵在于解決圖形坐標(biāo)系、屏幕坐標(biāo)系、GDRAM坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換問題,也就是確定要顯示的點(diǎn)對應(yīng)在液晶屏面上像素的位置和在 GDRAM中的地址。得到這個對應(yīng)關(guān)系后 ,我們就可以通過將某個存儲單元中的某一位置為1來實現(xiàn)在液晶屏上畫出這個點(diǎn)。　QC12864B水平地址與垂直地址示意圖。 GDRAM與液晶屏幕的對應(yīng)關(guān)系示意圖由以上GDRAM排列順序及其與液晶屏幕的對應(yīng)關(guān)系可知:①Q(mào)C12864B的繪圖RAM(GDRAM)為64行*32BYTE/行(64行*16WORD/行 )。②在液晶屏幕上只能顯示 1283 64個點(diǎn) ,對應(yīng)于GDRAM中128*64bit。當(dāng)GDRAM的橫坐標(biāo)小于8并且縱坐標(biāo)值小于32時,其內(nèi)容將顯示在屏幕上半部,當(dāng)GDRAM的橫坐標(biāo)為8～15并且縱坐標(biāo)值小于32時,其內(nèi)容將顯示在屏幕下半部。當(dāng)GDRAM的縱坐標(biāo)大于31(32～63)時其內(nèi)容將不能顯示在屏幕上。QC12864B在已知GDRAM位址的情況下,寫圖RAM步驟如下:① 先將垂直坐標(biāo)Y寫入(0～63) 。② 再將水平坐標(biāo)X寫入(0～15) 。③ 將D15～D8數(shù)據(jù)寫入。④ 將D7～D0數(shù)據(jù)寫入。在實際繪圖過程中,由于每一個GDRAM地址對應(yīng)于16個位(BIT)地址,所以如果第二次寫GDRAM(H,V),則該RAM中其他位的值有時會改變,為了避免這種改變,需要事先將該地址中的內(nèi)容讀出來 (ST7920有此功能)與此次要寫入的值取或后作為最終值寫入。 12864程序設(shè)計流程圖由上述液晶顯示模塊的設(shè)計，、。 MPU往模塊寫數(shù)據(jù)流程圖 MPU從模塊讀出數(shù)據(jù)流程圖 MPU從模塊讀指令信息流程圖 MPU往模塊寫指令流程圖 繪圖程序總流程圖 溫濕度模塊軟件設(shè)計 DHT11測溫濕度數(shù)據(jù)的讀取程序設(shè)計DHT11采用單數(shù)據(jù)線雙向接口，數(shù)據(jù)用于微處理器與傳感器之間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)傳輸格式,一次通訊時間一般在4ms左右,傳感器送給單片機(jī)的數(shù)據(jù)可以分為整數(shù)部分和小數(shù)部分,具體傳輸方式我在這詳細(xì)介紹一下,傳感器的小數(shù)部分在本系統(tǒng)中并沒有引入，讀回來的小數(shù)數(shù)據(jù)都為0，:傳感器一次給單片機(jī)發(fā)送40位的數(shù)據(jù),高位先出。數(shù)據(jù)格式:第一個8位數(shù)據(jù)是濕度值的整數(shù)值，第二個8位數(shù)據(jù)是濕度小數(shù)值，第三個8位數(shù)據(jù)是溫度整數(shù)值，第四個8位數(shù)據(jù)是溫度的小數(shù)值，第五個8位數(shù)據(jù)是校驗數(shù)據(jù)。當(dāng)檢測回來的數(shù)據(jù)傳送正確時校驗和數(shù)據(jù)等于第一個8位加第二個8位加第三個8位加第四個8位加所得結(jié)果的末8位。如果相等表示傳輸正確。用戶利用單片機(jī)給傳感器發(fā)送一次開始信號后,傳感器會響應(yīng)單片機(jī)從不測量狀態(tài)轉(zhuǎn)到測量狀態(tài)，一旦傳感器檢測到主機(jī)的開始信號結(jié)束以后,傳感器便發(fā)送響應(yīng)信號,送出40位的數(shù)據(jù),并且采集一次信號。也就是說傳感器只有在接收到單片機(jī)給它發(fā)送的開始信號后，并且響應(yīng)這個信號，告訴單片機(jī)以準(zhǔn)備好之后才會進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，在沒有接收到采集信號時，傳感器不會主動進(jìn)行溫度和濕度的采集。在采集玩之后傳感器又會進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待下一次的采集信號。采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式 單片機(jī)與傳感器的通訊圖再具體介紹一下開始信號的發(fā)射。當(dāng)總線處于空閑狀態(tài)時總線為高電平,發(fā)送開始信號時為了保證傳感器能夠檢測到開始信號，單片機(jī)會吧總線拉低大概18毫秒以上的時間，等待傳感器的響應(yīng)。發(fā)送開始信號結(jié)束后主機(jī)在將電平拉高2040us準(zhǔn)備接收傳感器的響應(yīng)。傳感器在接收到但單片機(jī)的開始信號以后,并且等待單片機(jī)的開始信號結(jié)束,然后發(fā)送響應(yīng)信號，,單片機(jī)接收到DHT11發(fā)回來的響應(yīng)信號后就切換到輸入模式。： 開始和響應(yīng)信號當(dāng)80us的響應(yīng)時間結(jié)束后，傳感器會通過上拉電阻將總線拉高80us,準(zhǔn)備給單片機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)，每一次發(fā)送數(shù)據(jù)都是以50us的低電平為標(biāo)志，,就說明傳感器沒有作出響應(yīng),，傳感器會把總線拉低50us,接著由上拉電阻將總線拉高進(jìn)入空閑狀態(tài)。: 數(shù)字信號0表示方法: 數(shù)字信號1表示方法 DHT11溫濕度讀取流程單片機(jī)在實現(xiàn)DHT11溫濕度轉(zhuǎn)換和讀取的程序設(shè)計中必須嚴(yán)格按照其時序來進(jìn)行，此設(shè)計中，單總線上只掛接了一個DHT11，所以不用對ROM寄存器進(jìn)行操作，直接跳過ROM，對RAM寄存器進(jìn)行操作。在單片機(jī)發(fā)出溫濕度轉(zhuǎn)換命令后，須延時，以便DHT11完成溫濕度轉(zhuǎn)換，在單片機(jī)發(fā)出讀溫濕濕度命令后，必須馬上產(chǎn)生讀時隙接收DHT11的發(fā)回來的數(shù)據(jù)。 溫濕度讀程序流程圖第五章 裝置的調(diào)試與說明 這次的課程設(shè)計，讓我體會到設(shè)計電路、調(diào)試電路過程中的苦與甜。設(shè)計是我們將來必須掌握的技能，這次實習(xí)恰恰給我們提供了一個應(yīng)用所學(xué)知識的機(jī)會，從到圖書館和網(wǎng)站查找相應(yīng)的資料到對電路的設(shè)計思考，和對每個模塊的設(shè)計到不斷的實驗調(diào)試，這些都對我所學(xué)的理論知識進(jìn)行了實踐性的檢驗。在實習(xí)的過程中發(fā)現(xiàn)了以前學(xué)的單片機(jī)知識掌握的不牢。同時在設(shè)計的過程中，遇到了一些以前沒有遇到過的問題。第一周畫Protel,因為之前曾學(xué)過并成功制作出人生的第一塊電路板,所以上手還是很快的。不過也存在一些問題，首先是導(dǎo)PCB時,有些元件的封裝找不到,最開始我用DXP2004畫圖,后來用同學(xué)電腦卻是Altium Designer 6，封裝得重新選，還有就是后來布線的時候邊框應(yīng)該在Keepout層，可我卻在bottom層畫框，導(dǎo)致線都跑到外面了。不過最后還是成功做出來了，而且又進(jìn)一步鞏固了對Protel的掌握。第二周主要是綜合第一周查的資料，做了一個總體的設(shè)計，畫設(shè)計流程圖及思路圖，并且在此基礎(chǔ)上我組裝了硬件電路圖，檢查了線路。這里我主要說一下流程圖的設(shè)計，首先按照我自己的思路，參考資料大致設(shè)計了流程路，但是編程時發(fā)現(xiàn)有的部分不太合理，經(jīng)過一番波折最終設(shè)計出了較合理的流程圖。第三周到現(xiàn)在主要是軟件設(shè)計和調(diào)試，在對原理等有了進(jìn)一步的了解之后，我又復(fù)習(xí)了C51及其編程。編程過程比較艱難，因為這是我設(shè)計的重頭戲。首先仔細(xì)研究了12864的顯示原理，重點(diǎn)理解時序圖，綜合收集的資料編寫了main函數(shù)、12864打點(diǎn)和DHT11程序，最后又加上了聲光報警程序。但是過程中出現(xiàn)了一些問題，比如屏幕切換太慢，我改了延時時間后，屏幕又閃爍太厲害；最后在同學(xué)的幫助下，我加了一個補(bǔ)丁程序，可以在等待時接受按鍵的信號，所以可以快速切換，但限于硬件設(shè)備存在某些問題，如ST7920控制器的12864顯示動態(tài)波形大概是16倍的數(shù)據(jù)處理時間，限于程序編程技術(shù)不夠成熟，達(dá)不到每秒刷屏多余21次，所以屏幕還是比較閃爍。但是經(jīng)過不斷的努力與堅持不懈，已經(jīng)盡可能達(dá)到一個較好的程度，算是調(diào)試成功了，還是很有成就感的。設(shè)計編程的過程是一個考驗人耐心的過程，不能有絲毫的急躁、馬虎，對程序的調(diào)試要一步一步來。目前為止，本設(shè)計實現(xiàn)了預(yù)期的基本功能，可以實現(xiàn)文字的顯示、動態(tài)波形的顯示及濕度的LED燈報警，蜂鳴器報警加上后液晶屏出現(xiàn)白屏，暫時還不知道原因；屏幕切換較好，不過仍存在一定的閃爍。通過緊張有序的設(shè)計實踐，我的動手能力有了很大的提高，自信心也增強(qiáng)了，在課程設(shè)計中自己動腦子解決遇到的問題，書本上的知識得到了運(yùn)用，同時也鞏固和深化了自己的知識結(jié)構(gòu)。結(jié)論近年來，隨著溫濕度檢測技術(shù)和單片機(jī)的發(fā)展，基于單片機(jī)的測濕測溫技術(shù)的應(yīng)用越來越廣泛，尤其是人機(jī)畫面更加人性化。本設(shè)計主要以溫濕度為研究對象，通過液晶模塊顯示實時溫濕度值，能夠顯示溫濕度實時曲線。主要做的工作可總結(jié)如下：⑴綜合分析了各種類型的傳感器和它的工作特點(diǎn)，設(shè)計了一個可行的測量方案。⑵實現(xiàn)了測溫測濕系統(tǒng)的硬件電路和軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計，綜合考慮精度、成本等因素，合理選用了傳感器、單片機(jī)及其外圍芯片。 在課題的研究中，仍然存在一些問題有待進(jìn)一步改進(jìn)完善：⑴對環(huán)境溫濕度的測量只是用了一個DHT11溫濕度傳感器，室內(nèi)某點(diǎn)溫濕度不可能代替整個室內(nèi)的溫濕度，故要實現(xiàn)該設(shè)計的實用性，應(yīng)該在單總線上掛上多個溫濕度傳感器分布在室內(nèi)的關(guān)鍵角落。⑵該設(shè)計是可以顯示溫濕度的實時曲線但由于刷新液晶屏幕頻率過慢給人有閃爍感有待換用更高性能的單片機(jī)。參考文獻(xiàn)[1] 景小健、尹清華等. MG 12864液晶顯