【正文】 件 的調(diào)試分析。硬件電路主要包括主 控制器，測溫濕度 電路和顯示電路三部分組成。兩線制的串行接口與內(nèi)部的電壓調(diào)整，使外圍系統(tǒng)集成變得快速而簡單。過去測量溫度與濕度是分開的，隨著技術(shù)的進(jìn)步及 人們生活的需要出現(xiàn)了溫濕度傳感器。 數(shù)字溫濕度計的設(shè)計意義 傳統(tǒng)的溫 度計是用水銀柱來顯示的，雖然結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜，但是它的精確度不高，不易讀數(shù)。用數(shù)碼管顯示測量值看起來比較美觀。 經(jīng) 過之前的知識，我 比較 之后選擇 采用第 2 個方案。數(shù)字溫濕傳感器主要用來采集周圍環(huán)境參數(shù)，并把所采集來的參數(shù)送向主控制器。功能強大的 AT89C52 單片機適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場合。 表 21 P2 口 :P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動 (吸收或輸出電流 )4 個 TTL 邏輯門電路。不過很多客戶都反應(yīng) SHTxx 不方便手工焊接，很容易在焊接的時候，由于溫度過高造成傳感器直接損害，因此利用 SHTxx 傳感器重新在國內(nèi)封裝得到了 DHT 9x 系列。 LED 數(shù)碼管也稱半導(dǎo)體數(shù)碼管，是目前數(shù)字電路中最常用的顯示器件。 (4)體積小，重量輕，抗沖擊性能好。 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程分院畢業(yè)設(shè)計 9 第三章 硬件電路的設(shè)計 主控制電路和測溫濕控制電路 本次硬件設(shè)計的核心就是 AT89C52，其他部件都是圍繞它設(shè)計的。這個電流能使放光二極管正常放光。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容 C C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路，對外接電 容 C C2 雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用 30pF 士 10pF，而如果使用陶瓷諧振器，建議選擇 40pF 士 l0pF。顯示時采用循環(huán)移位法，即八位數(shù)碼管依次循環(huán)點亮，利用人眼睛的視覺暫留效果達(dá)到連續(xù)顯示，主程序每運行一遍便調(diào)用一次顯示子程序，將數(shù)據(jù)顯示出來。 DATA 在 SCK 時鐘下降沿到來之后改變狀態(tài)，并僅在 SCK 時鐘上升沿有效。在下一次指令前，發(fā)送一個 “傳輸啟動 ”時序。 DTH91 通過下拉 DATA 至低電平并進(jìn)入空閑模式，表示測量的結(jié)束。在測量和通訊結(jié)束后， DTH91 自動轉(zhuǎn)入休眠模式。 表 43 DHT91的 DC特性 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程分院畢業(yè)設(shè)計 17 程序流程圖 圖 44主程序流程圖 初始化 通訊復(fù)位 啟 動傳輸 定時器初始化 寫濕度指令 成功 error=0 失敗 error=1 讀濕度值 成功 error=0 失敗 error=1 寫溫度指令 成功 error=0 失敗 error=1 讀溫度值 成功 error=0 失敗 error=1 Error=1? Y 數(shù)據(jù)處理 顯示處理 通訊復(fù)位 啟動傳輸 N 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程分院畢業(yè)設(shè)計 18 圖 45報警程序流程圖 程序的設(shè)計 通訊復(fù)位子程序 void s_connectionreset(void) { unsigned char i。 傳輸啟動子程序 void s_transstart(void) { DATA=1。 _nop_()。 } 傳輸啟動子程序是用來表示數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跏蓟? SCK=1。 SCK=0。i/=2) { SCK=1。 SCK=0。 const float T2=。 rh_true=(t_c25)*(T1+T2*rh)+rh_lin。 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程分院畢業(yè)設(shè)計 21 if(temp10) { dispbuf[0]=10。 dispbuf[6]=humi1/10%10。 dispbuf[2]=templ%10。 dispbuf[2]=11。i0。i0。i0。i0。i0。 } else { tempset=(10temph)templ。 if((dispbitt==2)||(dispbitt==6)) { P1=dispcode[dispbuf[dispbitt]]amp。 軟件在硬件上的調(diào)試分析 軟件在 Keil 里編譯通過以后還得在硬件電路上調(diào)試，讓數(shù)碼管顯示正確的溫濕度值，按鍵能夠設(shè)定初始值， led 發(fā)光二極管能夠指示報警，這些功能都實現(xiàn)，本設(shè)計才能算基本完成。在編碼時我又忽略的一點，我們總是習(xí)慣性的從左往右寫數(shù)，我就在浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程分院畢業(yè)設(shè)計 25 紙上從左往右一次寫了 P1_0, P1_1， P1_2， P1_3， P1_4， P1_5， P1_6和 P1_7 。 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程分院畢業(yè)設(shè)計 26 結(jié) 論 本次單片機的數(shù)字溫濕度的設(shè)計，包括硬件和軟件設(shè)計兩部分。溫度和濕度都是顯示到小數(shù)點后一位。 最后，懇請所有讀到本畢業(yè)設(shè)計的老師多提寶貴意見，不吝賜教。 本電路還是存在一些不足及需要改進(jìn)的地方，如可以加計算機串口傳輸，掉電存儲等模塊。 在軟件設(shè)計過程中我是先編出數(shù)字鐘控制程序后，我才開始根據(jù)DHT91 的時序圖進(jìn)行軟件的編寫程序。 這次畢業(yè)設(shè)計讓我認(rèn)識到了一般的設(shè)計流程以及設(shè)計中所要注意到的一些細(xì)節(jié)。所以這里我們需要對數(shù)碼管所要顯示的 0， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9， 和 “不顯示 ”從新編碼。 } 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院電氣工程分院畢業(yè)設(shè)計 24 else { P1=dispcode[dispbuf[dispbitt]]。 } S1 鍵對應(yīng) P0_0,S2 鍵對應(yīng) P0_1,S3 鍵對應(yīng) P0_2。j0。j0。j0。j0。j0。 dispbuf[4]=11。 dispbuf[4]=11。 if((humihumiset)||(temptempset)) { P0_4=0。 } else { dispbuf[0]=11。 *p_temperature=t_c。 float t=*p_temperature。 return val。 } SCK=0。 } 可以通過寫一個字節(jié)子程序?qū)鞲衅鬟M(jìn)行寫指令操作。 _nop_()。 一個字節(jié)子程序 char s_write_byte(unsigned char value) { unsigned char i,error=0。 _nop_()。 _nop_()。 SCK=0。 為了補償濕度傳感器的非線性以獲取準(zhǔn)確數(shù)據(jù)，建議使用如下公式 1 修正 輸出數(shù)值： RHlinear = c1 + c2 .SORH + c3 .SORH2 (41) c1,c2 和 c3 值如下表 41 所示。檢測數(shù)據(jù)可以先被存儲，這樣控制器可以繼續(xù)執(zhí)行其它任務(wù)在需要時再讀出數(shù)據(jù)。 數(shù)據(jù)傳輸和指令集 后續(xù)命令包含三個地址位（目前只支持 “000”），和五個命令位。為避免信號沖突，微處理器應(yīng)驅(qū)動 DATA 在低電平。數(shù)碼管的字段通過八個 PNP 型的小功率放大三極管S9012 與 TA89C52 的 P2 口相連。 驅(qū)動顯示電路 數(shù)碼管的顯示有兩種方法：一種是靜態(tài)顯示，一種是動態(tài)掃描顯示。 單片機復(fù)位有兩種：一種是上電復(fù)位，一種是按 鍵復(fù)位。因為 P0 口內(nèi)部沒有上拉電阻，所以這里在 DATA 和 SCK 傳輸線上分別加了一個 10K 的上拉電阻。小電壓大電流的小功率放大三極管 S9012 的放大倍數(shù)共分六級： D 級： 6491 E 級： 78112 F 級： 96135 G 級： 112166 H 級： 144220 I 級： 190300 溫濕度測量的方法及分析 DHT91 是一個兩線串行接口的數(shù)字溫濕度傳感器，一個接口是時鐘線，一個接口是數(shù)據(jù)線（支持雙向傳輸）。圖 22 所示是兩種 LED 數(shù)碼管的外形與內(nèi)部結(jié)構(gòu)，＋、－分別表示公共陽極和公共陰極， a～ g 是 7 個段電極， DP 為小數(shù)點。它應(yīng)用專利的工業(yè) COMS 過程微加工技術(shù)（ CMO