【正文】 ???????????????????????????????????19　 蜂鳴器工作原理 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????19第 4 章　 系統(tǒng)軟件設(shè)計 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????20　 1602 液晶顯示模塊設(shè)計 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21　 傳感器模塊設(shè)計 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????23第 5 章　 系統(tǒng)分析與調(diào)試 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????25第 6 章　 結(jié)論與展望 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????27致　 謝 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????29附　 錄 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????30附錄 A　 外文資料 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????30附錄 B　 硬件原理圖 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????38附錄 C　 程序清單 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????39第 1 章　緒　論　課題研究的背景溫度、濕度和人類的生產(chǎn)、生活有著密切的關(guān)系，同時也是工業(yè)生產(chǎn)中最常見最基本的工藝參數(shù)，例如機械、電子、石油、化工等各類工業(yè)中廣泛需要對溫度濕度的檢測與控制。準確的顯示到液晶屏上。本文通過使用 STC89C52 單片機、DHT11 傳感器模塊、1602 液晶顯示屏模塊以及報警模塊。切隨機性較大。而傳統(tǒng)的溫濕度控制則利用濕度表、毛發(fā)濕度表、雙金屬式測量計和濕度試紙等測試器材。是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中必須考慮的因素。作為最常見的被控參數(shù)。通過人工進行檢測。誤差大。簡單明了的實現(xiàn)的可提要求。并對溫濕度設(shè)置上下限。并且隨著人們生活水平的提高，人們對自己的生存環(huán)境越來越關(guān)注。在這種模式下，不僅效率低不利于人才資源的充分利用，而且缺乏科學(xué)性，許多重大事故都是由人為因素造成的，人工維護缺乏完整的管理系統(tǒng)。使用8051 單片機能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度全程的自動控制，而且 8051 單片機易于學(xué)習(xí)掌握，性價比高。將此系統(tǒng)應(yīng)用到溫室當(dāng)中無疑為植被生長提供了更加適宜的環(huán)境。界限溫度值及濕度值能夠由用戶根據(jù)不同植被的各種生長需求由鍵盤輸入并通過顯示器顯示?！≌n題研究的工作原理該電路的最關(guān)鍵部分是關(guān)于溫度和濕度的采集以及檢測、顯示。連接好外圍電路。控制模塊采用蜂鳴器報警方式。但是需要注意的是溫度超標(biāo)和濕度超標(biāo)需設(shè)置兩種不同的鳴響方式，用來加以區(qū)別（溫度越限以及濕度越限蜂鳴器的領(lǐng)翔方式必須不一樣） 。硬件方面有四個模塊，即傳感器模塊、STC80C52 單片機主控模塊、LCD1602 液晶顯示模塊以及報警模塊，從硬件制作方面。第 2 章　系統(tǒng)總體方案設(shè)計　功能要求通過數(shù)字溫濕度傳感器 DHT11 采集溫濕度數(shù)據(jù)，即時傳輸給單片機；單片機將收到的信號進行分析和處理，將采集到時溫濕度實時數(shù)據(jù)送給1602 液晶顯示屏；通過 1602LCD 液晶屏完成溫濕度的數(shù)據(jù)顯示；給定溫度濕度上下限數(shù)值，設(shè)置不同的溫濕度，接入蜂鳴器，實現(xiàn)越限報警；　設(shè)計思路電路總體上分為溫濕度采集部分、中央處理器、顯示模塊以及報警模塊部分。而 1602 液晶屏是插針式，也可以直接與單片機相連接。并且接入蜂鳴器。DS18B20 是一線式數(shù)字溫度傳感器。HS1101 是電容式濕度傳感器。DHT11 是一款集成型的數(shù)字溫濕度一體傳感器。測量范圍 20%~90%RH，0℃~50℃。卻稍顯復(fù)雜?？煽糠€(wěn)定。液晶顯示模塊是 12864 點陣的漢字圖形型液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置 8192 個中文漢字（16X16 點陣） 、128 個字符（8X16 點陣）及 64X256 點陣顯示 RAM（GDRAM） 。HJ1602A 是一種工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示 16x02 即 32 個字符。當(dāng)然 12864 液晶屏顯示更全面、字符更多。而 12864 液晶顯示屏最便宜的也要四十塊錢。其片內(nèi)的 4K 程序存儲器是 FLASH 工藝的，這種單片機對開發(fā)設(shè)備的要求很低，開發(fā)時間也大大縮短。只要程序長度小于 4K，四個 I/O 口全部提供給用戶。方案二：STC89C51 系列單片機的指令系統(tǒng)和 AT89C51 系列的完全兼容，但實際操作起來卻存在很多問題：（1）AT89C51 不帶 ISP 下載，要用下載器才行，STC89C52 可以用你的 USB 轉(zhuǎn)串口下載，下載軟件可以到 STC 廠家網(wǎng)上去下。而且學(xué)校也提供了相應(yīng)的硬件操作平臺，實際操作起來比較方便，故 STC 為更合理的選擇。在方案設(shè)計中，遵循簡潔至上的原則，因此所有的外圍模塊采用串行方式與微處理器模塊接口。通過對時時溫度的檢測，并給定所需要的溫度區(qū)間，即給定上下限值，實現(xiàn)越限報警；傳感器模塊用于實驗室實時溫濕度的檢測、由于 DHT11 的數(shù)字一體性，集成了模數(shù)轉(zhuǎn)換等模塊。與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。另外，AT89S52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種軟件可選擇節(jié)電模式。圖 31　STC89C52 芯片管腳說明：VCC：供電電壓。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 FLASH 編程和校驗時，P1 口作為第八位地址接收。P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時，P2口輸出地址的高八位。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。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持 RST 腳兩個機器周期的高電平時間。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。另外，該引腳被略微拉高。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN 信號將不出現(xiàn)。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。完成信息的接收與發(fā)送。圖 32　STC89C52 模塊電路原理圖　DHT11 傳感器模塊設(shè)計　DHT11 傳感器簡介DHT11 數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。每個 DHT11 傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。產(chǎn)品為 4 針單排引腳封裝。Pin3:（NC） ，空腳，請懸浮。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)+8bi 溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 溫度小數(shù)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳送正確時校驗和數(shù)據(jù)等于“8bit 濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi 溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 溫度小數(shù)數(shù)據(jù)”所得結(jié)果的末 8 位。DHT11 接收到主機的開始信號后,等待主機開始信號結(jié)束,然后發(fā)送 80us ,延時等待 2040us 后, 讀取 DHT11 的響應(yīng)信號,主機發(fā)送開始信號后,可以切換到輸入模式,或者輸出高電平均可, 總線由上拉電阻拉高。連接傳感器的 Pin2（單總線，串行數(shù)據(jù)） 。DHT11 傳感器原件的電路原理圖如下 39 所示： 圖 39 DHT11 電路原理圖　1602 液晶顯示模塊設(shè)計　1602 液晶顯示屏簡介HJ1602A 是一種工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示 16x02 即 32 個字符。在單片機的人機交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED 數(shù)碼管、液晶顯示器。 液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。下面以長沙太陽人電子有限公司的1602 字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。 第 4 腳：RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 第 7～14 腳：D0～D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。它的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的（說明：1 為高電平，0 為低電平） 。S：屏幕上所有文字是否左移或者右移。 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo)。 N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示。指令 9：讀出忙信號和光標(biāo)地址。液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，所以在執(zhí)行每條指令之前一定要確認模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，否則此指令失效。每次輸入指令前都要判斷液晶模塊是否處于忙的狀態(tài)。圖 313　1602 顯示模塊　報警模塊　蜂鳴器介紹蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器?！》澍Q器工作原理圖 314　蜂鳴器工作原理圖第 4 章　系統(tǒng)軟件設(shè)計在對我們所要設(shè)計的課題有了整體的了解之后，需要先建立程序框架的流程圖，對整個設(shè)計劃分模塊，逐個模塊實現(xiàn)其功能，最終把各個子模塊合理的連接起來，構(gòu)成總的程序。因此，溫度、濕度傳感器用途越來越廣泛。其中 I2C 總線以同步串行兩線方式進行通信(1 條時鐘線，1條數(shù)據(jù)線)，SPI 總線則以同步串行三線方式進行通信(1 條時鐘線，1 條數(shù)據(jù)輸入線，1 條數(shù)據(jù)輸出線)，而 SCI 總線是以異步方式進行通信的(1 條數(shù)據(jù)輸入線，1 條數(shù)據(jù)輸出線)。在編譯完 Keil C 后，再運用 STC_ISP_V480 軟件燒錄到開發(fā)板上，實現(xiàn)實物與程序的連接。開始供電后、稍帶幾秒等 1602 液晶屏能正常顯示當(dāng)前溫濕度了之后?？梢杂檬治孀?DHT11 傳感器，令其溫度的顯示超標(biāo)。因而簡單的實現(xiàn)了對溫度的控制。嘗試了各種改進方法。經(jīng)過近兩個月的奮斗，從確定題目，到后來查找資料，理論學(xué)習(xí)，實驗編程調(diào)試，這一切都使我的理論知識和動手能力有了很大的提高。 但因為我們的水平有限，此設(shè)計中也存在一定的不足。同時由于濕度變化波動比較大。而智能化的控制溫濕度已經(jīng)發(fā)展成為一種必然。而采用自動控制的辦法、既節(jié)省了人力資源，更體現(xiàn)了與時俱進的思想、世界在進步、而這種進步就該體現(xiàn)在各個方面。熱情的教師團隊以及同學(xué)間的相互幫助，使我更加增強了團隊意識以及競爭意識。從而培養(yǎng)了自己的動手能力，增強學(xué)習(xí)單片機的興趣。在做畢業(yè)設(shè)計的過程中，也是指導(dǎo)老師給我指明了思路，包括硬件采購，電路連接以及軟件程序設(shè)計等。是學(xué)校給我們提供了一次難能可貴的實習(xí)機會。還有學(xué)校從硬件方面也對我們能幫助很大。本次畢業(yè)設(shè)計過程中我受到了很大的幫助和啟發(fā)。GND：Ground.感謝你們，有了你們，我受益匪淺。大大的方便了我們完成畢業(yè)設(shè)計。并且通過本次實習(xí)，為大家畢業(yè)設(shè)計的完成做了很大鋪墊。在此，特意對實習(xí)老師表示深深感謝。經(jīng)過老師的耐心講解，我慢慢學(xué)會了各種簡單元器件的使用，比如蜂鳴器，數(shù)碼管，LED 燈等。尤其是《單片微型計算機原理與接口技術(shù)》和《傳感器原理與應(yīng)用技術(shù)》這兩門課程為我今天的畢業(yè)設(shè)計帶來了極大的幫助。為期兩個多月的畢業(yè)設(shè)計過程中，老師給與了我很大幫助，無論是從實習(xí)期間的懵懂狀態(tài)，再到硬件設(shè)計以及畢業(yè)論文的完成后的略有小成。我們不可能一直墨守陳規(guī)，不能在恪守以前利用人力資源來控制溫濕度的方法。溫濕度控制已經(jīng)成為了 21 世紀熱門研究話題之一。而濕度的變化又大體上取決于溫度。同時，對一些外圍設(shè)備比如傳感器、液晶屏、鍵盤、蜂鳴器等有了一定的了解！學(xué)會了對一項工程如何設(shè)計：首先，要分析需要設(shè)計的系統(tǒng)要實現(xiàn)什么功能，需要什么器件；然后，針對設(shè)計購買相應(yīng)的硬件，選用硬件時不僅要選用經(jīng)濟的，更重要的是如何能更精確更方便的完成系統(tǒng)的要求；再次，對各個硬件的軟件實現(xiàn)要弄清楚，如