基于單片機(jī)的溫濕度檢測(cè)畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-22 14:45 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 程而逐漸回落，即RST端的高電平持續(xù)時(shí)間取決于電容的充電時(shí)間。另外，在復(fù)位期間，端口引腳處于隨機(jī)狀態(tài)，復(fù)位后，系統(tǒng)將端口置為全“l(fā)”態(tài)。如果系統(tǒng)在上電時(shí)得不到有效的復(fù)位，則程序計(jì)數(shù)器PC將得不到一個(gè)合適的初值，因此，CPU可能會(huì)從一個(gè)未被定義的位置開始執(zhí)行程序。 顯示電路主要采用4位共陽(yáng)8段數(shù)碼管，采用動(dòng)態(tài)掃描方式顯示。其原理圖如下所示。 數(shù)碼管主要有共陽(yáng)、和共陰兩種類型。在這里我們先用的是共陽(yáng)數(shù)碼管，主要是由于單片機(jī)I/0的驅(qū)動(dòng)能力有限，無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)4位8段數(shù)碼管，所以必須采用共陽(yáng)的數(shù)碼管，并接上四個(gè)三極極管8550。 此處三極管主要起開關(guān)作用?？刂茢?shù)碼管的哪一位導(dǎo)通。在實(shí)際的單片機(jī)系統(tǒng)中，往往需要多位顯示。動(dòng)態(tài)顯示是一種最常見的多位顯示方法，應(yīng)用非常廣泛。圖35 顯示電路用數(shù)碼管顯示信息時(shí)，由于每個(gè)數(shù)碼管至少需要8 個(gè)I/O 口，如果需要多個(gè)數(shù)碼管，則需要太多I/O 口，而單片機(jī)的I/O 口是有限的。在實(shí)際應(yīng)用中，一般采用動(dòng)態(tài)顯示的方式解決此問(wèn)題。所有數(shù)碼管的段選全部連接在一起，如何能顯示不同的內(nèi)容呢？動(dòng)態(tài)顯示是多個(gè)數(shù)碼管，交替顯示，利用人的視覺(jué)暫留作用使人看到多個(gè)數(shù)碼管同時(shí)顯示。 在編程時(shí)，需要輸出段選和位選信號(hào)，位選信號(hào)選中其中一個(gè)數(shù)碼管，然后輸出段碼，使該數(shù)碼管顯示所需要的內(nèi)容，延時(shí)一段時(shí)間后，再選中另一個(gè)數(shù)碼管，再輸出對(duì)應(yīng)的段碼，高速交替。在動(dòng)態(tài)顯示程序中，各個(gè)位的延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)短是非常重要的，如果延時(shí)時(shí)間長(zhǎng)，則會(huì)出現(xiàn)閃爍現(xiàn)象；如果延時(shí)時(shí)間太短，則會(huì)出現(xiàn)顯示暗且有重影。以前在學(xué)習(xí)單片機(jī)時(shí)，寫程序由于沒(méi)有控制好延時(shí)的時(shí)間，導(dǎo)致數(shù)碼管顯示有重影，后面經(jīng)過(guò)反復(fù)的調(diào)試，發(fā)現(xiàn)當(dāng)延時(shí)的時(shí)間取到13ms時(shí)，數(shù)碼管重影與閃爍現(xiàn)象消失。所以在處理數(shù)碼管的程序時(shí)，應(yīng)該把各個(gè)位的延時(shí)設(shè)置成2ms。這樣才能讓數(shù)碼管顯示清楚。 圖36 數(shù)碼管內(nèi)部接法8個(gè)發(fā)光二極管的陽(yáng)極共同接到正電源上，陰極接到單片機(jī)。單片機(jī)正常工作時(shí)，給接單片機(jī)的I/O口置低電平，發(fā)光二極管亮，顯示管上面顯示出數(shù)字。假如數(shù)碼管全亮?xí)r，即8個(gè)LED全亮，這時(shí)的電流可達(dá) Imax=48ILED =32ILED （公式一） Imax=48ILED =32ILED=32 3=96mA （公式二）而我們所選用的單片機(jī)無(wú)法提供96mA的驅(qū)動(dòng)電流，所以此處不能用共阻數(shù)碼管。必須用共陽(yáng)的數(shù)碼管。數(shù)碼管限流電阻計(jì)算靜態(tài)驅(qū)動(dòng)就是給單獨(dú)每4位數(shù)碼管中的每一位供電。這樣每個(gè)LED都有足夠的電流，亮度也相應(yīng)的比較高。動(dòng)態(tài)掃描驅(qū)動(dòng)就是把本來(lái)供給一個(gè)LED燈的電流，同時(shí)分給了N個(gè)燈，所以它的亮度會(huì)有所降低。當(dāng)然在同時(shí)供給兩個(gè)led燈電流時(shí)不是平均的分配電流，而是電流不斷地在兩led間掃描，其掃描頻率達(dá)到了每秒鐘100次，也就是說(shuō)電流在1/100秒內(nèi)是供個(gè)其中一個(gè)led，在下一1/100秒內(nèi)是供給了另一個(gè)led。其實(shí)這兩個(gè)led是在不斷的亮滅，只是人眼的視覺(jué)暫留效果讓我們察覺(jué)不到它們?cè)诓粩嗟牧翜?，只要掃描頻率達(dá)到了每秒64次以上，人眼就分辨不出來(lái)了。由上面的分析可以得到限流電阻R的值 （公式三）。則我們可以得出限流電阻的取值為 （公式四） 所以我們選取100歐的限流電阻。 溫濕度傳感器電路設(shè)計(jì)溫濕度傳感器DHT11簡(jiǎn)介： 圖37 DHT11引腳圖 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，它應(yīng)用專用數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫度傳感器技術(shù)。產(chǎn)品特性1. 濕溫度傳感器的一體化結(jié)構(gòu)能相對(duì)的同時(shí)對(duì)相對(duì)濕度和溫度進(jìn)行測(cè)量 。2. 數(shù)字信號(hào)輸出，從而減少用戶信號(hào)的預(yù)處理負(fù)擔(dān)。3. 單總線結(jié)構(gòu)輸出有效的節(jié)省用戶控制器的I/O口資源。并且，不需要額外電器元件。4. 獨(dú)特的單總數(shù)據(jù)傳輸線協(xié)議使得讀取傳感器的數(shù)據(jù)更加便捷。全部校準(zhǔn)。5. 編碼方式為8位二進(jìn)制數(shù)。40bit 二進(jìn)制數(shù)據(jù)輸出。其中濕度整數(shù)部分占1Byte，小數(shù)部分1Byte；溫度整數(shù)部分1Byte，小數(shù)部分1Byte。其中，濕度為高16位。最后1Byte為校驗(yàn)和。6. 卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，超低功耗。4引腳安裝，超小尺寸。7. 各型號(hào)管腳完全可以互換。測(cè)量濕度范圍從20％RH到90％RH；測(cè)量溫度范圍從0℃到50℃。8. 適用范圍包括恒濕控制，消費(fèi)家電類產(chǎn)品，溫濕度計(jì)等領(lǐng)域。圖38溫濕度檢測(cè)電路上圖所示為溫濕度傳感器DHT11的應(yīng)用電路，其中1腳接到電源端，二腳接單片機(jī)的I\O口，三腳為空腳，4腳接地。~。傳感器上電后，要等待1s 以越過(guò)不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間不要發(fā)送任何指令。電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個(gè)100nF 的電容，用以去耦濾波。DHT11數(shù)字濕溫度傳感器連接電路簡(jiǎn)單，只需要占用控制器一個(gè)I/O口即可完成上下位的連接。另外，建議連接線長(zhǎng)度短于20時(shí)用5K上拉電阻,大于20米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用合適的上拉電阻。 DS1302電路設(shè)計(jì)DS1302時(shí)鐘芯片簡(jiǎn)介 DS1302是DALLAS公司推出的涓流充電時(shí)鐘芯片，內(nèi)含一個(gè)實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，可以通過(guò)串行接口與單片機(jī)進(jìn)行通信。實(shí)時(shí)時(shí)鐘/日歷電路提供秒、分、時(shí)、日、星期、月、年的信息，每個(gè)月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動(dòng)調(diào)整，時(shí)鐘操作可通過(guò)AM/PM標(biāo)志位決定采用24或12小時(shí)時(shí)間格式。DS1302與單片機(jī)之間能簡(jiǎn)單地采用同步串行的方式進(jìn)行通信，僅需三根I/O線：復(fù)位（RST）、I/O數(shù)據(jù)線、串行時(shí)鐘（SCLK）。時(shí)鐘/RAM的讀/寫數(shù)據(jù)以一字節(jié)或多達(dá)
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