【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 。10V的RS232電平轉(zhuǎn)換為T(mén)TL/CMOS電平。通過(guò)上述方法，來(lái)完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)于電平轉(zhuǎn)換的需求。 RS232引腳圖根據(jù)上述的介紹， AT89C51輸出的信號(hào)通過(guò)MAX232的電平轉(zhuǎn)換作用以達(dá)到最終本選題所需要的與計(jì)算機(jī)連接目的。 MAX232電平轉(zhuǎn)換電路3. 7 LCD顯示電路對(duì)于前面電路中采集到的溫度﹑濕度﹑光照這些數(shù)據(jù)，可以通過(guò)在電路中加入一個(gè)LCD來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于采集數(shù)據(jù)的顯示功能。在本電路的設(shè)計(jì)中選用的LCD是LCD1602，之所以沒(méi)有選擇傳統(tǒng)的數(shù)碼管，而是選用選擇液晶顯示器的原因就是它的體積非常的小，采用數(shù)字式的接口，功耗很低，能夠顯示的內(nèi)容非常的豐富顯示質(zhì)量也很高，而且非常的輕巧。在現(xiàn)在的日常生活中，其實(shí)對(duì)于液晶顯示器并不陌生，在許多電子產(chǎn)品中，液晶顯示模塊頻繁的被使用，如計(jì)算機(jī)﹑電視機(jī)﹑電子表等非常多的家用電器中也可以時(shí)?？吹剑@些液晶顯示器主要是顯示圖形﹑數(shù)字﹑專用符號(hào)等。LCD1602液晶顯示模塊，它的顯示原理是通過(guò)電壓對(duì)它的顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電壓就可以顯示出波形或者數(shù)字字符，LCD1602是字符型液晶顯示器的代表。在本電路中LCD1602液晶顯示模塊是可以直接的和單片機(jī)AT89C51直接連接在一起，對(duì)于輸入AT89C51的數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)編程執(zhí)行，便可以在LCD1602上進(jìn)行顯示。LCD1602液晶顯示模塊的內(nèi)部控制器中一共有11條控制的指令，它本身也是一個(gè)慢顯示的器件，因此在執(zhí)行任何一條指令之前，都必須要確定模塊忙的標(biāo)志是低電平，即為不忙的狀態(tài)，否則該條指令就無(wú)效。要顯示字符必須要編程輸入顯示字符的地址，這樣才能準(zhǔn)確的顯示出所需要的數(shù)據(jù)。 LCD1602液晶顯示模塊在于AT89C51連接時(shí)，需要一個(gè)上拉電阻，上拉電阻的作用是用于增加LCD顯示的亮度，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于ATC89C51輸出信號(hào)的顯示功能。 LCD1602液晶顯示電路3. 8 前端采集裝置設(shè)計(jì)總電路系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)最核心的部分就是AT89C51單片機(jī)，對(duì)于溫度的采集，采用的是傳感器DS18B20，對(duì)于濕度的采集，選用的是HS1101濕度傳感器加上一個(gè)555組成振蕩電路；最后利用的是光敏電阻然后通過(guò)一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于光照的采集。DS18B20HS1101光敏電阻濕度頻率轉(zhuǎn)換電路A/D轉(zhuǎn)換器單片機(jī)AT89C51LCD顯示MAX232 前端采集裝置總框圖 前端采集的總電路圖將上述介紹的各部分電路連接在一起，便形成前端采集裝置的總電路圖。 硬件電路總設(shè)計(jì)圖4 前端采集裝置的軟件部分 前端采集裝置電路設(shè)計(jì)的仿真軟件介紹本課題中對(duì)于硬件電路的設(shè)計(jì)部分采用的是Proteus進(jìn)行電路設(shè)計(jì)和仿真，Proteus是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。Proteus軟件主要由四大功能模塊構(gòu)成：①智能原理圖設(shè)計(jì)(ISIS),其中包括豐富的器件庫(kù)，有超過(guò)2700種的元器件，智能的器件搜索功能可以通過(guò)模糊搜索快速找到所需要的元器件，智能化的連線功能使得作圖的時(shí)間大大縮短；②完善的電路仿真功能（Prospice），因?yàn)槠渚哂写罅康姆抡嫫骷S富的虛擬儀器生動(dòng)化的仿真顯示，是的電路仿真簡(jiǎn)便快捷；③獨(dú)特的單片機(jī)協(xié)同仿真功能（VSM），這個(gè)功能支持通用的外設(shè)模型和大部分的主流CPU，能夠?qū)嵭芯幾g調(diào)試和實(shí)時(shí)仿真；④使用的PCB平臺(tái)，支持多種輸出格式，更便于滿足不同用戶在不同情況下的需求。除此之外它具有其他EDA工具軟件的功能，例如：原理布圖﹑PCB自動(dòng)或人工布線﹑SPICE電路仿真等功能，而對(duì)于其他工具軟件，它所具有的革命性特點(diǎn)有：可以實(shí)現(xiàn)互助的電路仿真；仿真處理器及其外圍電路[5]。在Proteus繪制好原理圖后，調(diào)入已經(jīng)編寫(xiě)好的程序文件夾，就可以在Proteus的原理圖中看到模擬的實(shí)物運(yùn)行狀態(tài)。 要看到運(yùn)行狀態(tài)，就必須調(diào)入編寫(xiě)好的語(yǔ)言程序文件夾，而針對(duì)本課題中使用的核心單片機(jī)為AT89C51，編寫(xiě)程序便可采用KEIL軟件完成。在單片機(jī)的開(kāi)發(fā)和使用上，除了必不可少的硬件之外，軟件也是十分必要的。匯編語(yǔ)言程序成為CPU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，手工匯編是一種非常古老的匯編方式，這種方法耗時(shí)費(fèi)力，因此現(xiàn)在極少使用，目前主要采用的就是機(jī)器匯編。KEIL C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開(kāi)發(fā)調(diào)試工具，且其生成的目標(biāo)代碼頻率非常高，易于理解學(xué)習(xí)起來(lái)也比較簡(jiǎn)單方便[6]。程序編寫(xiě)完成后通過(guò)KEIL對(duì)于各個(gè)部分的檢測(cè)也很容易發(fā)現(xiàn)語(yǔ)言編程時(shí)產(chǎn)生的錯(cuò)誤，以便于及時(shí)進(jìn)行修改改正。在本課題中，對(duì)于單片機(jī)AT89C51處理和控制的溫度，濕度等因素進(jìn)行語(yǔ)言編程，使其能在Proteus仿真時(shí)進(jìn)行程序文件夾的調(diào)用， KEIL軟件是個(gè)非常有益的選擇。 前端采集裝置總流程圖對(duì)于由溫度傳感器DS18B20﹑濕度傳感器HS1101﹑光敏電阻構(gòu)成的對(duì)于溫度﹑濕度﹑光照因素進(jìn)行采集的前端采集裝置電路，經(jīng)過(guò)單片機(jī)AT89C51的處理和分析，準(zhǔn)確的采集到上述環(huán)境因素的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，把采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)轉(zhuǎn)換，并將數(shù)據(jù)輸出到PC終端進(jìn)行顯示。開(kāi)始溫度﹑濕度﹑光照的循環(huán)采集數(shù)據(jù)處理顯示檢測(cè)結(jié)果串行發(fā)送檢測(cè)結(jié)果系統(tǒng)初始化 前端采集裝置總流程圖 DS18B20軟件編程對(duì)于DS18B20組成的溫度采集電路在AT89C51的控制下，最終能在LCD顯示溫度，必須進(jìn)行溫度采集語(yǔ)言的編寫(xiě)，用C語(yǔ)言編寫(xiě)的程序輸入KEIL軟件，在KEIL軟件中進(jìn)行運(yùn)行檢測(cè)，并最終生成正確的調(diào)用程序，將生成的正確程序建立文件夾，然后在用Proteus軟件仿真時(shí)，單片機(jī)AT89C51進(jìn)行程序的調(diào)用。編寫(xiě)的程序的主要功能在于對(duì)于DS18B20所采集到的實(shí)時(shí)溫度進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換處理和讀取，并顯示出采集到的實(shí)時(shí)溫度的數(shù)值。向總線發(fā)復(fù)位脈沖發(fā)讀ROM命令讀入8字節(jié)序列號(hào)并保存發(fā)送跳過(guò)ROM指令發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換指令復(fù)位DS18B20發(fā)送跳過(guò)ROM指令發(fā)送暫存器指令讀溫度值初始化DS18B20轉(zhuǎn)換完畢？開(kāi)始返回YESNO DS18B20采集溫度流程圖用芯片DS18B20進(jìn)行溫度采集的讀入和寫(xiě)出，以及對(duì)于它的初始化用匯編語(yǔ)言進(jìn)行編程的程序如下。void delay_18B20(unsigned int i) //延時(shí)1微秒{ while(i)。}void ds1820rst() //ds1820復(fù)位{ unsigned char x=0。DQ = 1。 //DQ復(fù)位delay_18B20(4)。 //延時(shí)DQ = 0。 //DQ拉低delay_18B20(100)。 //精確延時(shí)大于480usDQ = 1。 //拉高delay_18B20(40)。 } uchar ds1820rd() //讀數(shù)據(jù){ unsigned char i=0。unsigned char dat = 0。for (i=8。i0。i){ DQ = 0。 //給脈 dat=1。沖信號(hào) DQ = 1。 //給脈沖信號(hào) if(DQ) dat|=0x80。 delay_18B20(10)。} return(dat)。}void ds1820wr(uchar wdata) //寫(xiě)數(shù)據(jù){unsigned char i=0。 for (i=8。 i0。 i) { DQ = 0。 DQ = wdataamp。0x01。 delay_18B20(10)。 DQ = 1。 wdata=1。 }}read_temp() //讀取溫度值并轉(zhuǎn)換{uchar a,b。ds1820rst()。 ds1820wr(0xcc)。 //跳過(guò)讀序列號(hào)ds1820wr(0x44)。 //啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換ds1820rst()。 ds1820wr(0xcc)。 //跳過(guò)讀序列號(hào)ds1820wr(0xbe)。 //讀取溫度a=ds1820rd()。b=ds1820rd()。tvalue=b。tvalue=8。tvalue=tvalue|a。 if(tvalue0x0fff) tflag=0。 else {tvalue=~tvalue+1。tflag=1。 }tvalue=tvalue*()。 //溫度值擴(kuò)大10倍，精確到1位小數(shù)return(tvalue)。} LCD1602軟件編程對(duì)于AT89C51采集到的光照﹑濕度﹑溫度等環(huán)境因素的數(shù)據(jù)，想要在LCD1602液晶顯示模塊上進(jìn)行顯示的話，需要通過(guò)KEIL進(jìn)行編程。初始化LCD延時(shí)設(shè)置第一行顯示位置顯示第一行內(nèi)容設(shè)置第二行顯示位置顯示第二行內(nèi)容開(kāi)始返回 LCD1602顯示流程圖LCD1602要將DS18B20中的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示，必須要對(duì)LCD1602進(jìn)行芯片的初始化和溫度顯示符號(hào)﹑數(shù)位等進(jìn)行編程，其程序分別如下面所示。 首先是對(duì)于LCD1602進(jìn)行初始化的程序。void delay1ms(unsigned int ms) //延時(shí)1毫秒（不夠精確的）{unsigned int i,j。 for(i=0。ims。i++) for(j=0。j100。j++)。}void wr_