基于單片機(jī)的濕度顯示器設(shè)計方案(已修改)
2025-05-18 00:20 本頁面
【正文】 基于單片機(jī)的濕度顯示器設(shè)計方案第1章 緒論 課程設(shè)計背景概述進(jìn)入21世紀(jì)后，各行各業(yè)特別是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)都急切需要應(yīng)用電子技術(shù)、自動控制技術(shù)進(jìn)行改造和提升很多企業(yè)對溫濕度的測控手段很粗糙，十分落后，絕大多數(shù)仍在使用濕球濕度計，采用人工觀測人工調(diào)節(jié)閥門、風(fēng)機(jī)的方法，很少有人使用溫濕度傳感器。隨著科技的發(fā)展進(jìn)步，工業(yè)及電器行業(yè)對溫濕度的要求的提高，溫濕度傳感器的應(yīng)用范圍也越來越加廣泛。 本課程設(shè)計的內(nèi)容在本次課程設(shè)計中，為實(shí)現(xiàn)對溫濕度的檢測與顯示，主要利用以AT89C51為核心構(gòu)架硬件電路，DHT11溫濕度傳感器采集環(huán)境溫度及濕度信息，(溫度檢測范圍： 30℃至+55℃。測量精度： 2℃.；濕度檢測范圍： 20%90%RH。檢測精度：5%RH)。LCD1602顯示器直接顯示溫度和濕度(顯示方式： 溫度：四位顯示；濕度：四位顯示)；同時利用C語言編程實(shí)現(xiàn)溫濕度信息的顯示功能。 本課程設(shè)計的意義最近幾年來，隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)領(lǐng)域正在不斷的走向社會各個角落，還帶動傳統(tǒng)控制檢測日新月異更新。在實(shí)時運(yùn)作和自動控制的單片機(jī)應(yīng)用到系統(tǒng)中，單片機(jī)如今是作為一個核心部件來使用，僅掌握單片機(jī)方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)其具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對具體應(yīng)用對象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，加以完善?！皢纹瑱C(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計”是電子類專業(yè)的學(xué)科基礎(chǔ)科，它是繼“匯編語言程序設(shè)計”，“接口技術(shù)”等課程之后開出的實(shí)踐環(huán)節(jié)課程?，F(xiàn)代社會越來越多的場所會涉及到溫度與濕度并將其顯示。由于溫度與濕度不管是從物理量本身還是在實(shí)際人們的生活中都有著密切的關(guān)系，例如：冬天溫度為18至25℃，濕度為30%至80%；夏天溫度為23至28℃，濕度為30%至60%。在此范圍內(nèi)感到舒適的人占95%以上。在裝有空調(diào)的室內(nèi)，室溫為19至24℃，濕度為40%至50%時，人會感到最舒適。如果考慮到溫、濕度對人思維活動的影響，最適宜的室溫度應(yīng)是工作效率高。18℃，濕度應(yīng)是40%至60%，此時，人的精神狀態(tài)好，思維最敏捷。所以，本課程設(shè)計就是通過單片機(jī)驅(qū)動LCD1602，液晶顯示溫濕度，通過此設(shè)計，可以發(fā)現(xiàn)本設(shè)計有一定的擴(kuò)展性，而且可以作為其他有關(guān)設(shè)計的基礎(chǔ)。26第2章 系統(tǒng)設(shè)計方案及硬件設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計方案本方案使用AT89C51作為控制核心，一直能溫濕度傳感器DHT11作為溫濕度測量元件，顯示電路采用LCD1602模塊顯示，采用單片機(jī)最小系統(tǒng)。系統(tǒng)硬件電路設(shè)計框圖如下圖21。AT89C51單片機(jī)LCD1602液晶顯示DHT11溫濕度傳感器數(shù)據(jù)采集時鐘復(fù)位電路圖21 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計框圖 系統(tǒng)硬件介紹 AT89C51介紹AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的低電壓，高性能CMOS8位單片機(jī)，片內(nèi)含4kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器（EPROM）和128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。由于器件采用了靜態(tài)設(shè)計，可提供很寬的操作頻率范圍，頻率可降至0?？蓪?shí)現(xiàn)兩個由軟件選擇的節(jié)電模式，空閑模式和掉電模式，空閑模式凍結(jié)CPU但RAM定時器，串口和中斷系統(tǒng)仍然工作，掉電模式保存RAM的內(nèi)容，但是凍結(jié)振蕩器導(dǎo)致所有其它的片內(nèi)功能停止工作。由于設(shè)計是靜態(tài)的時鐘可停止而不會丟失用戶數(shù)據(jù)，運(yùn)行可從時鐘停止處恢復(fù)。AT89C51的制作工藝為CMOS，采用40管腳雙列直插DIP封裝，引腳說明如下：VCC：供電電壓。 GND：接地。 P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。 P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗時，P1口作為第八位地址接收。 P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。 P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。 P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下所示： RXD（串行輸入口）； TXD（串行輸出口）； /INT0（外部中斷0）； /INT1（外部中斷1）； T0（記時器0外部輸入）； T1（記時器1外部輸入）； /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）； /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器
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