【正文】 ...................................................... 4 芯片的簡介 ............................................ 4 單片機最小系統(tǒng) ....................................... 5 主控模塊電路原理圖 ............................................ 6 傳感器模塊設計 ............................................... 6 傳感器簡介 ............................................... 6 傳感器模塊電路設計 ...................................... 10 1602 液晶顯示模塊設計 ............................................ 11 1602 液晶顯示屏簡介 .......................................... 11 降溫 除濕 模塊的設計 ............................................... 14 電源部分的設計 ................................................... 14 按鍵模塊的設計 ................................................... 15 4 系統(tǒng)軟件設計 ........................................................................................................... 15 液晶軟件設計 .............................................. 16 溫濕度傳感器軟件設 計 ........................................ 18 II 5 系統(tǒng)分析與調(diào)試 ....................................................................................................... 19 PROTUES 和 KEIL 編譯器軟件簡介 .................................... 17 使用 PROTUES 繪制電路原理圖 ....................................... 17 使用 KEIL 編譯器寫程序 ............................................ 18 使用 PROTUES 電路仿真 ............................................. 19 使用 STC ISP 下載程序 ............................................. 19 6 結論與展望 ................................................................................................................ 19 致 謝 ................................................................................................................................ 20 附錄 A 元器件清單 ................................................ 21 附錄 B 硬件原理圖 ................................................ 22 附錄 C 程序清單 ................................................. 26 附錄 D 開發(fā)板仿真 ................................................ 22 附錄 E 電路實物焊接測試 .......................................... 22 附錄 F PCB 板打樣 ................................................ 22 附錄 G 最終成品 ................................................. 22 1 1 引 言 課題研究的背景 電力柜內(nèi)的溫濕度在合適范圍內(nèi)時，不僅安全可靠，而且可大大延長電氣設備的使用壽命，節(jié)省大量成本。而空氣中溫濕度的變化與人體的舒適度和情 緒都有直接的影響，所以對溫度濕度的檢測及控制就非常有必要了。我們可以用這個系統(tǒng)舉一反三，研究類似的系統(tǒng)，比如日常生活中的空調(diào)溫濕度 自動 監(jiān)測控制，農(nóng)業(yè)中的大棚內(nèi)的溫濕度監(jiān)測控制，同樣，也可以在飛機，潛水艇，航天器上 甚至是生命探測器上 進行溫濕度的監(jiān)測控制，該課題應用十分廣泛，涉及范圍廣 ，特別在智能化設備發(fā)展較快的今天，它已經(jīng)滲透到了我們生活的方方面面，在電力柜內(nèi)使用該系 統(tǒng)， 降低運營成本，安全可靠。而問世監(jiān)控系統(tǒng)就可以解決這樣人才資源浪費，管理不及時的問題，這是由于它的智能化設計所決定的。當 超過 濕度的上限值時啟動 除濕繼電器控制除濕器對電力柜內(nèi)進行除濕，一直除濕到設置的下限值時停止除濕。 顯示器選擇 采用 LCD1602 液晶顯示，可以 顯示多種字符 ， 還帶背光二極管，界面簡潔，接口簡單， 相比較于使用 7 段數(shù)碼管 ，編程簡單，接線也簡單，顯示內(nèi)容豐富， 可根據(jù)需要顯示， 隨著半導體技術的發(fā)展， LCD1602 液晶顯示 在許多電子設備上都有其身影 。 主控模塊設計 STC89C52 芯片的簡介 STC89C52 低功耗、高性能 ， 有 8K Flash 存儲器。 STC89C52 單片機最小系統(tǒng) 單片機系統(tǒng) 電路 如下圖所示： 12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1U1Y112MC2 C3 VCCGNDR1110KC1 10uFVCC1234J1 VCCS1P10P11P12P13P14P15P16P17ENRSRW 圖 單片機系統(tǒng)圖 STC89C52主控模塊 電源部分 按鍵模塊 降溫控制 溫濕度DHT11 LCD 液晶顯示模塊 除濕控制 4 STC89C52 單片機的工作電壓范圍： 本次設計使用 3 節(jié)干電池為單片機供電 。 晶振頻率的大小控制著單片機的工作快 慢 。具體電路如圖 32 所示。每個 DHT11 傳感器都 經(jīng)過嚴格校準，并將數(shù)據(jù)封裝入內(nèi)部芯片中 ， 傳感器工作時以 這個校準數(shù)據(jù)為參考標準，再 把 數(shù)據(jù)輸出 。 Pin2：（ DATA），串行數(shù)據(jù)，單總線。 數(shù)據(jù)格式 :8bit 溫濕度的整數(shù)和小數(shù)數(shù)據(jù) （ 4）電氣特性： VDD=5V， T = 25℃ ，除非特殊標注 表 DHT11 的電氣特性 參數(shù) 條件 Min typ max 單位 供電 DC 3 5 V 供電電流 測量 mA 平均 1 mA 待機 100 150 uA 采樣周期 秒 1 次 注 :采樣周期間隔不得低于 1 秒鐘。測量距離短， 在傳感器的 Pin2 口與電源之間連接一 個 5K 電阻。 LCD1602 液晶顯示優(yōu)點 ： ① 顯示質(zhì)量高 ：恒定發(fā)光， 無需 要不斷刷新且不會閃爍； ② 數(shù)字式接口 ： 可直接與單片機 P 口連接； ③ 體積小、重量輕 ； ④ 功耗低 ：整體功耗都比較低 為 達到省電和交互方便 ， 我們 采用 LCD1602 液晶顯示，其接口電路如下圖所示： 圖 LCD1602 液晶接口電路 LCD1602 主要技術參數(shù)： 顯示容量 :162 個字符 芯片工作電壓 :— 工作電流 :() 模塊最佳工作電壓 : 字符尺寸 :(WH)mm 1602LCD 各引腳接口說明如表 所示 : 9 表 LCD1602 引腳功能 編號 符號 引腳說明 編號 符號 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負極 LCD1602 液晶控制指令如表 所示： 表 控制命令表 序號 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標 返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器 地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標志或地址 0 1 BF 計數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRAM或 DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM 或DDRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 10 圖 寫操作時序