【正文】 WData_1602(39。 //濕度轉(zhuǎn)換 caculation_SHT(amp。 WReg_1602( i + 0x88 )。 //小數(shù)點第一位 snum_temp[4]=dat%10+0x30。 uint dat。 if(humi_maxhumi_min||humi_max==humi_min) { WReg_1602(0x01)。 delay10ms()。 delay10ms()。 WReg_1602(13+0xc0)。 delay10ms()。sbit m=P3^0。所以本課題中用到的技術(shù)可以解決實際家庭環(huán)境監(jiān)測問題，提高人們的生活質(zhì)量和安全指標。本課題的重點、難點是：（1）首次接觸溫濕度傳感器，要對傳感器的原理、結(jié)構(gòu)、應(yīng)用等各方面做詳細的了解；（2）考慮從非電量信號到電量信號的電路實現(xiàn)原理以及與單片機的接口；（3）熟悉編程的技術(shù)；（4）考究調(diào)整電路的實現(xiàn)過程以及怎么樣通過單片機來間接的控制。幸運的是，編好的程序沒有比較嚴重的邏輯錯誤，僅僅是一兩個簡單的語法錯誤，修改之后編譯下載到單片機里運行時發(fā)現(xiàn)當溫濕度顯示超過3位數(shù)時，百位和十位不能正常顯示，而是用“，”和“；”來代替。 溫度高于上限報警℃，高于設(shè)定的溫度上限32℃，此時D2（Green）點亮報警，提醒屋主應(yīng)適當降低室內(nèi)溫度。 仿真初始狀態(tài)圖這一狀態(tài)為仿真的初始狀態(tài)，經(jīng)過程序編譯，設(shè)置預(yù)設(shè)溫度為25℃，濕度為39%RH。若溫濕度在設(shè)置的范圍之內(nèi)，則正常顯示當前溫濕度。 軟件設(shè)計總體思路及主流程圖主程序的功能是，實現(xiàn)對LCD的初始化，然后進行溫濕度測量和顯示，通過按鍵設(shè)置報警溫濕度的上下限，當超出界限時顯示報警，對有害氣體濃度進行監(jiān)測，超出設(shè)定上限時顯示報警。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。轉(zhuǎn)換過程中，CS的下降沿使DATA OUT引腳脫離高阻狀態(tài)并且啟動一次I/O CLOCK的工作過程。該芯片與單片機的接口采用串行接口方式，引線很少，與單片機連接簡單。 SHT11引腳圖。本次設(shè)計單片機最小系統(tǒng)以AT89C51為核心，配以一定的外圍電路和軟件，實現(xiàn)單片機的最小系統(tǒng)功能。在Flash 編程時，P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗時，輸出指令字節(jié)，校驗時，要求外接上拉電阻。 2個外部中斷源。這是一種低成本的利用單片機I/O口實現(xiàn)的溫濕度、有害氣體濃度檢測電路。下面簡單介紹一下匯編語言和C語言。 LCD芯片模型其中D0~D7為8位雙向數(shù)據(jù)線，與單片機的I/O接口相連；VSS為電源地，VDD接5V正電源；VEE為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”；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；RW為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作，當RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平RW為高電平時可以讀信號，當RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)；E為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。EOC用于指示一次A/D轉(zhuǎn)換已完成，CPU可以讀取數(shù)據(jù)，該引腳是低電平有效，根據(jù)需要，該引腳可接入CPU的中斷引腳，一旦數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換完成，向CPU提出中斷請求。低功耗，尺寸小，可完全浸沒。 at89c51芯片模型主要功能特性： 兼容MCS51指令系統(tǒng)。本監(jiān)測系統(tǒng)由溫濕度傳感器電路、單片機系統(tǒng)、溫濕度顯示電路、有害氣體濃度監(jiān)測的A/D轉(zhuǎn)換電路、鍵盤、報警電路構(gòu)成。不過，數(shù)字傳感器最好在常溫下應(yīng)用，超過常溫范圍它的誤差較大。但隨著社會的發(fā)展，我們對這些參數(shù)的精度要求也在不斷提高，我們要知道溫濕度的確切值，要知道有害氣體是否超標。第1章 緒論 引言隨著現(xiàn)代社會的高速發(fā)展，對環(huán)境參數(shù)的測量監(jiān)控涉及到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防建設(shè)、科學(xué)實驗、人們生活等各個方面。先是溫度計、濕度計和氣體檢測儀的發(fā)明，給我們的生活帶來了很大的方便，但是溫度計和濕度計在顯示上不夠明了，精度不夠，一些氣體檢測儀只是僅僅能夠檢測氣體濃度，卻不能對有害氣體濃度的超標進行報警。所以數(shù)字傳感器目前還不適用于對溫度變化敏感、環(huán)境惡劣的行業(yè)。其基本工作原理：溫濕度傳感器內(nèi)部的溫度敏感元件和濕度敏感元件分別將溫度和濕度轉(zhuǎn)換成電信號，該信號首先進入內(nèi)部的微弱的信號放大器進行放大，然后進入一個14位的內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器，最后經(jīng)過二線串行數(shù)字接口輸出數(shù)字信號傳給單片機系統(tǒng)，單片機系統(tǒng)根據(jù)顯示需要對數(shù)字信號進行處理，再送入液晶顯示系統(tǒng)，溫濕度值便在液晶屏上顯示出來了。32個雙向I/O口。提供溫度補償?shù)臐穸葴y量值和高質(zhì)量的露點計算功能。此外，也可以將該引腳接入一個普通的I/O引腳，CPU通過查詢該引腳的狀態(tài)來了解當前的狀態(tài)，甚至該引腳也可以不接，在CPU向TLC1543發(fā)出轉(zhuǎn)換命令后，過一段固定的時間去讀取數(shù)據(jù)即可。 按鍵的選擇本次設(shè)計中設(shè)置有參數(shù)設(shè)置部分，此部分由按鍵輸入。匯編語言是一種以處理器指令系統(tǒng)為基礎(chǔ)的低級程序設(shè)計語言，它采用助記符表達指令操作碼，采用表示符號表示指令操作數(shù)。整個系統(tǒng)硬件部分包括溫濕度檢測系統(tǒng)、A/D轉(zhuǎn)換、單片機、I/O設(shè)備、按鍵系統(tǒng)、報警系統(tǒng)等。 2個讀寫中斷口線。P1 口：P1 是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P1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。AT89C51單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳X1和X2分別是該放大器的輸入端和輸出端，這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器。 SHT11引腳功能表序號名稱引腳功能描述1GND地信號2DATA串行數(shù)據(jù)雙向接口3SCK串行時鐘輸入接口4VDD可選擇的VDD引腳,當工作于寄生電源時,該引腳必須接地微處理器是通過二線串行數(shù)字接口與SHT11進行通信的。其中AIN0~AIN10是11路輸入，REF+和REF分別是參考電源的正負引腳，使用時一般將REF接到系統(tǒng)的地，達到一點接地的要求，以減少干擾。CS的上升沿終止這個過程并在規(guī)定的延遲時間內(nèi)使DATA OUT引腳返回高阻狀態(tài)，經(jīng)過兩個系統(tǒng)時鐘周期后禁止I/O CLOCK和ADDRESS端。第6腳：E端為使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。主程序的作用是對各個功能模塊的初始化，然后據(jù)任務(wù)的需要對各個功能模塊的函數(shù)進行調(diào)用，完成數(shù)據(jù)處理的任務(wù)。本流程圖主要是判斷上下限是否設(shè)置有誤，例如下限大于上限，然后判斷實測值是否在上下限范圍內(nèi)。 Keil軟件界面Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風標電子技術(shù)有限公司）。當仿真開始后，由于SHT11是采用PTAT能隙材料制成的溫濕度敏感元件，輸出時要進行線性補償，℃，%RH。因此在主函數(shù)里加了一段關(guān)于顯示百位和十位的數(shù)字的語句之后，就能在LCD上正常顯示數(shù)字了。此次設(shè)計的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用范圍比較廣泛，在我們的日常生活中也比較常見，如溫室大棚、天氣情況的監(jiān)控，消費電子領(lǐng)域?qū)ε照{(diào)的監(jiān)控，內(nèi)部都涉及到溫、濕度監(jiān)測，但是由于時間倉促，我認為該產(chǎn)品還有許多功能有待于改善，如在溫濕度過低時自動加溫加濕功能，測溫范圍的擴大，顯示電路的漢化等。如果本系統(tǒng)能夠被用，將帶來很大的方便。sbit n=P3^1。 WReg_1602(12+0x80)。WData_1602(table[d])。 } }while((temp_maxtemp_min)||(temp_max==temp_min))。 WReg_1602(13+0x80)。 for(i=0。 =stemperature。 //小數(shù)點第二位 WReg_1602(0xc7)。 WData_1602(snum_humi[i])。aa)。039。} else {WReg_1602(0xc0+8)。aa,HUMI)。 WData_1602(snum_temp[i])。 snum_temp[3]=dat%100/10+0x30。 }/*=========================================函 數(shù) 名：float_convert()浮點數(shù)數(shù)據(jù)處理功能描述：浮點數(shù)各個位的計算=========================================*/void float_convert(SHT_dat *s){ float 。 humi_min=g*10+h。 }while(f==10)。 delay10ms()。 delay10ms()。 }while(a==10)。sbit 1=P2^4。還注意在滿足系統(tǒng)性能指標要求的前提下，盡可能的提高系統(tǒng)設(shè)計的性價比，這也是實際開發(fā)產(chǎn)品時必須注意的一個重要方面。我在這個過程中深刻的感受到了做畢業(yè)設(shè)計的意義所在，和我一樣真正投入了身心去做的人也一定會有同樣的感觸。軟件調(diào)試就是對編好的程序經(jīng)行編譯看是否出錯，有錯就進行改進。初始狀態(tài)。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。建立有效標志返回Y找到閉合鍵計算鍵值閉合鍵釋放建立無效標志YNN開始是否有鍵閉合延時去鍵盤抖動NY 按鍵模塊子程序流程圖 判斷及報警模塊的設(shè)計當設(shè)置好上下限后，系統(tǒng)會進行判斷，如果當前顯示的溫濕度不在設(shè)置的范圍之內(nèi)，則發(fā)出報警信號。根據(jù)課題的要求，在軟件設(shè)計中，應(yīng)該包括以下幾個功能模塊：主程序模塊、溫濕度測量模塊、按鍵及報警模塊。 LCD1602引腳圖第1腳：VSS為地電源第2腳：VDD接5V正電源第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度（建議接地，弄不好有的模塊會不顯示）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。模擬輸入的采樣起始于第4個I/O CLOCK的下降沿，而采樣一直持續(xù)6個I/O CLOCK周期，并一直保持到第10個I/O CLOCK的下降沿。 TLC1543工作原理TLC1543是由TI公司開發(fā)的開關(guān)電容式A/D轉(zhuǎn)換器，該芯片具有如下特點：10位精度、11通道、三種內(nèi)建的自測模式、提供EOC（轉(zhuǎn)換完成）信號等。 P3端口引腳兼用功能表P3引腳兼用功能串行通訊輸入（RXD）串行通訊輸出（TXD）外部中斷0（INT0）外部中斷1（INT1）定時器0輸入（T0）定時器1輸入（T1）外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通輸出（WR）外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通輸出（RD） AT89C51單片機最小系統(tǒng)設(shè)計單片機最小系統(tǒng)是指能維持單片機運行的最簡單的配置系統(tǒng)。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 2個串行中斷。第3章 硬件設(shè)計根據(jù)單片機對家庭環(huán)境監(jiān)測要實現(xiàn)的功能，設(shè)計了基于ATMEL公司的AT89C51芯片的室內(nèi)監(jiān)測系統(tǒng)。但是隨著單片機開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，目前越來越多的人從使用匯編語言轉(zhuǎn)向使用高級語言進行開發(fā)工作，尤以C語言為主，目前市場上常見的幾種單片機均有C語言開發(fā)環(huán)境。因此選擇LCD。CLK是芯片的時鐘端，ADDR是地址選擇端，SDO是數(shù)據(jù)輸出端，這三根引腳分別接到CPU的三個I/O端即可。響應(yīng)時間短；響應(yīng)時間：4s。AT895C51有PDIP、TQFP及PLCC等三種 封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。該設(shè)計控制器使用單片機。（4）數(shù)字傳感器的傳遞函數(shù)存在有一定的非線性，可由軟件校正。 家庭環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)國內(nèi)外發(fā)展趨勢在過去，室內(nèi)的溫濕度主要靠我們的身體感知來感受，對溫度的高低沒有確切的數(shù)值，室內(nèi)的氣體主要靠我們的嗅覺來感受。所以對標準測量室內(nèi)環(huán)境要求越來越高，尤其在人們的日常家庭生活中。所以現(xiàn)在市面上有很多以數(shù)碼管顯示，蜂鳴器報警的環(huán)境監(jiān)測器材問世。（5）眼下，數(shù)字傳感器的價格比模擬傳感器的高，作大范圍推廣應(yīng)用時有一定的難度。同理，有害氣體濃度檢測電路接收到電信號，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換器將其轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號傳給單片機系統(tǒng)，由單片機系統(tǒng)判斷是否超過設(shè)定值，超過則報警。2個16位可編程定時剛／計數(shù)器中斷。通過比較，可以看出使用SHT11溫室傳感器比用鉑電阻溫度傳感器和濕敏電阻方便很多，故選擇SHT11作為此次設(shè)計的溫濕度傳感器。 顯示方式的選擇LED是發(fā)光二極管Light Emitting Diode的英文縮寫。常用的按鍵有獨立式按鍵和行列式按鍵。利用匯編語言編寫程序的主要優(yōu)點是可以直接、有效地控制計算機硬件，因而容易創(chuàng)建代碼序列短小、運行快速的可執(zhí)行程序。溫濕度控制部分用SHT11溫濕度傳感器、AT89C51單片機及LCD顯示的硬件電路完成對家庭環(huán)境的實時監(jiān)測及顯示。低功耗空閑和掉電模式。對端口寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻