【正文】 ,由外部上拉電阻把信號拉為高電平,這里選擇10KΩ。SHT10會用下述來方式表示已經(jīng)正確接受到了指令:在第8個(gè)SCK的時(shí)鐘下降沿后,將DATA下拉至低電平(ACK位)。確切時(shí)間與內(nèi)部的晶振速度有關(guān),最多會有177。接著會傳輸2個(gè)字節(jié)的測量數(shù)據(jù)以及1個(gè)字節(jié)的CRC奇偶校驗(yàn)。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的工作流程是,操作人員在計(jì)算機(jī)上輸入需要設(shè)定的溫濕度限定值,當(dāng)設(shè)定的溫濕度值與檢測溫濕度值不同時(shí),單片機(jī)控制系統(tǒng)則會采取相應(yīng)的調(diào)節(jié)動作。第四部分是輸出控制子程序,對設(shè)定值和實(shí)際值進(jìn)行判斷以決定是否進(jìn)行溫濕度的調(diào)節(jié)。某個(gè)C文件要調(diào)用其它C文件中的函數(shù)時(shí),要在當(dāng)前C語言文件中先進(jìn)行聲明,然后再調(diào)用,其他C文件要調(diào)用該函數(shù)時(shí)要在前面加上include *.h,將頭文件包括進(jìn)來。SHT10有4種時(shí)序:啟動傳輸時(shí)序、寫字節(jié)時(shí)序、讀字節(jié)時(shí)序及復(fù)位時(shí)序。向SHT10的8個(gè)數(shù)據(jù)位的寫入,于第9個(gè)時(shí)鐘周期之后,讀取應(yīng)答位,應(yīng)答位為0時(shí),表示SHT10正確接收。按下S0,進(jìn)入溫度上限的設(shè)置,再按一次進(jìn)入溫度下線的設(shè)置。 軟件設(shè)計(jì)所用工具 Keil uVision4本次設(shè)計(jì)采用Keil uVision4來編寫C語言程序,通過它的編譯器進(jìn)行編譯、連接,最后將生成的機(jī)器碼下載到單片機(jī)上。此外,Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常高,這一點(diǎn)從生成的匯編語言就可以看出,大多生成的匯編語句很緊湊,容易理解。Proteus在國內(nèi)已受到眾多單片機(jī)開發(fā)者的喜愛。5 系統(tǒng)調(diào)試 用Proteus搭建仿真總圖 打開Proteus ISIS,在 Proteus ISIS 編輯窗口中單擊元件列表之上的“P”按鈕 ,添加元件及放置元件。 按照正確的方法將元器件進(jìn)行合理的排布及連線后, 用Keil對程序進(jìn)行調(diào)試、編譯先打開keil uvision4 這款軟件,新建工程,點(diǎn)擊菜單欄里的 new uvision project ,然后對工程進(jìn)行保存。 生成機(jī)器碼6 結(jié)論 系統(tǒng)的功能本系統(tǒng)能測量溫室大棚內(nèi)的溫濕度數(shù)據(jù),將其顯示在液晶屏上。如果需要修改溫濕度上下限,可以通過按鍵進(jìn)行修改。其中輸出控制和通過鍵盤設(shè)置上下限都是通過調(diào)用子程序?qū)崿F(xiàn)的。但是由于本次設(shè)計(jì)用到的按鍵不多,只有五個(gè),功能比較簡單,而且單片機(jī)工作比較空閑,因此使用的是查詢方式來處理鍵盤的輸入。這樣可以避免溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備反復(fù)不停地通斷,以致影響使用壽命。這個(gè)看似簡單的事情花了我三天的時(shí)間,而且板子還有很多問題。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì),我感覺我實(shí)際應(yīng)用知識的能力有了很大提高。當(dāng)溫濕度回到規(guī)定范圍內(nèi)時(shí),只是停止報(bào)警,而溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備應(yīng)該繼續(xù)保持工作,直到溫濕度留有一定裕量時(shí)才停止。中斷方式比較節(jié)省系統(tǒng)資源,只有當(dāng)有按鍵按下時(shí)才會進(jìn)入鍵盤中斷子程序,進(jìn)一步掃描是那些鍵被按下。% 完成測量濕度范圍 0~100%RH 完成測量適度誤差 177。溫度回到限定值內(nèi)后,停止報(bào)警。最后把新建的文件添加到工程文件里,右鍵點(diǎn)擊project視圖窗口里的Source Group1,選擇Add files to group “source group1”,如圖所示: 添加文件到工程 這樣,剛才新建的文件便添加到了Source Group1中。若想移動某個(gè)元件或多個(gè),單擊其元件,待其顏色變紅后,在按下鼠標(biāo)左鍵不放,即可拖動元件。目前世界上只有Proteus做到了將電路仿真、印刷電路板設(shè)計(jì)和虛擬模型仿真整合到一個(gè)設(shè)計(jì)平臺,其處理器模型支持805HC1AVR、ARM、8086和MSP4PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33等,2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器,并持續(xù)增加其他系列處理器模型。把Keil編譯、連接后生成的hex文件導(dǎo)入Proteus單片機(jī)中即可對單片機(jī)進(jìn)行仿真。它提供了一個(gè)完整的開發(fā)方案,包括宏匯編、C編譯器、庫管理、連接器和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等,通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境將這些部份組合在一起。在每個(gè)設(shè)置里面,按S2增加限值,按S3減小限值。 LCD1602子程序流程圖 LCD1602子程序流程圖 輸出控制子程序流程圖 輸出控制子程序 鍵盤掃描子程序流程圖 鍵盤掃描子程序?yàn)榱朔乐苟秳?按鍵電路中都要消抖的措施,本設(shè)計(jì)中是采用的軟件消抖,在單片機(jī)檢測到某個(gè)鍵按下后,延時(shí)10ms再監(jiān)測,如果仍然按下,才視為按下了該鍵。而寫時(shí)序和讀時(shí)序就比較復(fù)雜。其他C文件要使用該變量時(shí),要先使用extern將全局變量的作用域擴(kuò)展到本C語言文件。 軟件設(shè)計(jì)的總體結(jié)構(gòu)本次設(shè)計(jì)的大棚溫濕度自動控制系統(tǒng)由一個(gè)主程序調(diào)用多個(gè)子程序,它們包括SHT10溫濕度采集子程序、LCD1602液晶顯示子程序、輸出控制子程序、鍵盤掃描子程序,如下圖所示: 程序總體結(jié)構(gòu)主程序主要就是調(diào)用各個(gè)子程序的C語言文件中定義的函數(shù),實(shí)現(xiàn)SHTLCD1602初始化等操作,然后測量溫濕度,調(diào)用函數(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,最后進(jìn)行顯示并輸出控制信號。第二部分是SHT10溫度采集程序,其功能是通過SHT10傳感器采集溫濕度值,并進(jìn)行修正。全部數(shù)據(jù)會從MSB開始,右值有效(例如:對于12位數(shù)據(jù),從第5個(gè)SCK時(shí)鐘起算作MSB。SHT10通過下拉DATA變?yōu)榈碗娖?表示測量已結(jié)束。表32SHT10的命令集命令 代碼預(yù)留 0000x溫度測量 00011濕度測量 00101讀狀態(tài)寄存器 00111寫狀態(tài)寄存器 00110預(yù)留 0101x~1110x軟復(fù)位,復(fù)位接口、清空狀態(tài)寄存器為默認(rèn)值,下一個(gè)命令前等待至少11ms 11110根據(jù)上表的命令集,SHT10測量時(shí),發(fā)布測量命令(‘00000101’表示的是相對濕度RH,‘00000011’ 表示的是溫度T)后,控制器等待測量停止后。包括:當(dāng)SCK時(shí)鐘為高電平的時(shí)侯,DATA翻轉(zhuǎn)至低電平,緊接著SCK變成低電平,隨后在SCK時(shí)鐘為高電平的時(shí)侯DATA翻轉(zhuǎn)為高電平。也就是微控制器可在SCK為高電平段去讀取有效的數(shù)據(jù)。電源引腳(VDD),~,這里選擇5V。8片內(nèi)裝載的校準(zhǔn)系數(shù)可保證100%互換性。 濕度值分辨率為14位,溫度值輸出分辨率為12位,并可以變成12位和8位。濕度測量范圍為0~100%RH,溫度測量范圍為40~℃。SHT10可以用來測量相對濕度、溫度和露點(diǎn)等參數(shù)。SHT10溫濕度傳感器品質(zhì)卓越,具有很明顯的優(yōu)點(diǎn),如抗干擾能力強(qiáng)、反應(yīng)快等。使用外部振蕩器時(shí),連接外部石英晶體和微調(diào)電容。低電平有效,在片外程序存儲器取指期間,當(dāng)?PSEN有效時(shí),程序存儲器的內(nèi)容將會被送至P0口,在訪問外部RAM時(shí),?PSEN無效。P3口輸出緩沖級可用來驅(qū)動4個(gè)TTL邏輯門。它的輸出緩沖級可以驅(qū)動4個(gè)TTL邏輯門P3口(~):P3口,和PP2一樣,是一個(gè)8 位雙向I/0 口,內(nèi)部自帶弱上拉。端口進(jìn)行寫“1”時(shí),該管腳被懸空,由內(nèi)部自帶的上拉電阻將電平拉到高電平。P1口(~):P1端口(~,1~8 引腳):P1口是一個(gè)8位雙向I/O口,內(nèi)部已經(jīng)自帶有一個(gè)幾十K的上拉電阻。作為輸出端口,每個(gè)引腳能驅(qū)動8個(gè)TTL負(fù)載,對端口P0寫入每個(gè)引腳能驅(qū)動寫入“1”時(shí),可以作為高阻抗輸入。(7)3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器,即定時(shí)器 T0、TT2(8)6個(gè)中斷源、5個(gè)中斷矢量、2級優(yōu)先權(quán)的中斷結(jié)構(gòu)。 (3)ISP(在線編程)/IAP(在應(yīng)用可編程):可通過串口下載程序,不需要使用專門的下載器,非常方便快捷。232是一種雙組驅(qū)動器/接收器,片內(nèi)含有一個(gè)電容性電壓發(fā)生器以便在單5V電源供電時(shí)提供EIA/TIA232E電平。所以,引腳T1IN、T2IN、R1OUT、R2OUT為接TTL?CMOS電平的引腳,引腳T1OUT、T2OUT、R1IN、R2IN為接RS232電平的引腳。232芯片中有兩組電平轉(zhuǎn)換的引腳,我們這里只需使用其中一組。232是IM公司專為RS232標(biāo)準(zhǔn)串口設(shè)計(jì)的單電源電平轉(zhuǎn)換芯片,使用+5V電源供電。在短距離、較低波特率串行通信中得到了廣泛應(yīng)用。當(dāng)某個(gè)鍵按下時(shí),I/O口變?yōu)榈碗娖?。本設(shè)計(jì)中總共用到5個(gè)按鍵式開關(guān),他們用來改變設(shè)定的溫濕度上下限數(shù)值。 按鍵電路圖鍵盤分為編碼式和非編碼式鍵盤。小電容容值小,因此就不存在感抗的問題。