【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 加一個(gè) 5K 的上拉電阻，因此在傳感器的 Pin2 口與電源之間連接一個(gè) 5K 電阻。而傳感器的電源端口 Pin1 和 Pin4 分別接單片機(jī)的 VDD 和 GND 端。傳 感器的第三腳懸浮放置。 DHT11 傳感器原件的電路原理圖如下 27所示： 圖 27 DHT11 電路原理圖　1602 液晶顯示模塊設(shè)計(jì)　1602 液晶顯示屏簡(jiǎn)介大連海事大學(xué)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)61602 液晶 是一種工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示 16x02 即 32 個(gè)字符。 （16 列 2 行）。在日常生活中，我們對(duì)液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為 很多電子產(chǎn)品的通過(guò)器件，如在計(jì)算器、萬(wàn)用表、電子表及很多家用 電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專(zhuān)用符號(hào)和圖形。在單片機(jī)的人機(jī)交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā) 光管、 LED 數(shù)碼管、液晶 顯示器。發(fā)光管和 LED 數(shù)碼 管比較常用，軟 硬件都比較簡(jiǎn)單。圖 28 液晶屏正面　1602 液晶顯示模塊液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性， 通過(guò)電壓對(duì)其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶 顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛 應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA 移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)域。其中 Vo 腳，即第三引腳加了一個(gè) 10K 的滑動(dòng)變阻器，該變阻器的目的是調(diào)節(jié)液晶的顯示對(duì)比度，通過(guò)調(diào)節(jié)滑阻改變 Vo 的電壓值，從而使液晶 顯示在最清晰的狀態(tài)。圖 29　1602 顯示模塊原理圖大連海事大學(xué)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)7 閾值設(shè)置模塊從左圖可以看到。從上到下依次 設(shè)為KK2 和 K3 三個(gè)按鍵，其連接單片機(jī)引腳分別是 ~ 三個(gè)引腳。根據(jù)該模塊使得閾值設(shè)置分為三個(gè)模塊，分別是濕度設(shè)置模式、溫度設(shè)置模式和關(guān)閾值顯示模式。K1 為模式選擇鍵，按一次為濕度設(shè)置模式，按兩次是溫度 設(shè)置模式，按三次是關(guān)閾值顯示模式。K2 和 K3 只有在濕度和溫度設(shè)置模式下才有效，分 別為閾值增加和閾值減小。閾值設(shè)置模塊是后來(lái)加進(jìn)來(lái)的部分， 設(shè)置非常人性化，一般人都可以操作，而不用每次設(shè)置閾值都到程序里邊去設(shè)置圖 2—10 閾值設(shè)置模塊原理圖　報(bào)警模塊圖 211 蜂鳴器原理圖系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)候采用的是有源蜂鳴器，只要 給蜂鳴器一定的 電流值，蜂 鳴器就可以按照一定的頻率發(fā)聲，但是單片機(jī)引腳的 驅(qū)動(dòng)電流比較小，不足以 驅(qū)動(dòng) 蜂鳴器工作，因此采用了一個(gè) NPN的三極管 C9013 來(lái)驅(qū)動(dòng)。大連海事大學(xué)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)8第 3 章　 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)在對(duì)我們所要設(shè)計(jì)的課題有了整體的了解之后，需要先建立程序框架的流程 圖， 對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)劃分模塊，逐個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)其功能，最終把各個(gè)子模塊合理的 連接起來(lái)，構(gòu)成總的程序。開(kāi) 始初 始 化延 時(shí)溫 濕 度 檢 測(cè) 并傳 送 數(shù) 據(jù) 回 單 片 機(jī)1 6 0 2 顯 示 數(shù) 據(jù)報(bào) 警 裝 置 啟 動(dòng)（ 即 蜂 鳴 器 發(fā) 聲 ）結(jié) 束Y定 時(shí) 5 s 檢 測(cè) 一 次（ 定 時(shí) 期 間 單 片 機(jī) 讀 預(yù) 制按 鍵 ）判 斷 溫 度 和 濕 度是 否 超 出 閾 值N 圖 31　主程序流程圖　1602 液晶顯示模塊程序設(shè)計(jì)液晶顯示模塊是一個(gè)慢顯示器件，在 執(zhí)行每條指令之前要確 認(rèn)模塊的忙標(biāo)志為低電平，表示不忙，則此指令失效，要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，告訴模塊在哪里現(xiàn)實(shí)了字符。1602液晶顯示模塊可與單片機(jī)接口直接連接，無(wú)需再加 驅(qū)動(dòng)。軟件流程圖及調(diào)試結(jié)果如圖 32 所示。大連海事大學(xué)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)9 開(kāi) 始液 晶 1 6 0 2 初 始 化延 時(shí)依 次 發(fā) 送指 令 和 數(shù) 據(jù)控 制 液 晶顯 示 字 符圖 32　1602 液晶顯示模塊程序流程圖及液晶調(diào)試結(jié)果顯示　傳感器模塊程序設(shè)計(jì)溫濕度模塊 DH11 數(shù)字溫濕傳感器加濕器溫濕度傳感器隨著科技的不斷 發(fā)展，汽 車(chē)、空調(diào)、除濕器、烘干機(jī)等種類(lèi)繁多的 電器都已進(jìn)入人們的日常生活，而這些電器設(shè)備很多都離不開(kāi)對(duì)溫度、濕度等環(huán)境因素的要求。因此，溫度、濕度 傳感器用途越來(lái)越廣泛。新一代的數(shù)字傳感器不再需要外置的 A D 轉(zhuǎn)換模塊，并具有 標(biāo)準(zhǔn)接口，使用方便，得到了越來(lái)越多的應(yīng)用。 DHT11 作為一種新型的單總線(xiàn)溫濕度數(shù)字傳感器，具有更多的 優(yōu)點(diǎn)，它使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更加簡(jiǎn)單，控制方便，易于 實(shí)現(xiàn)。DHT11 傳感器模 塊的軟件流程 圖及實(shí)物調(diào)試結(jié)果如圖 和圖 所示。大連海事大學(xué)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)10開(kāi) 始P 2 . 0 輸 出低 電 平延 時(shí) 1 8 m sP 2 . 0 輸 出高 電 平延 時(shí) 4 0 u s讀 P 2 . 0 引 腳判 斷 是 否 為低 電 平從 機(jī) 8 0 u s 高 電 平是 否 結(jié) 束從 機(jī) 8 0 u s 低 電 平是 否 結(jié) 束單 片 機(jī)進(jìn) 行 數(shù) 據(jù) 接 收將 數(shù) 據(jù) 按 十 進(jìn) 制數(shù) 位 存 入 數(shù) 組結(jié) 束 并 保 持高 定 平Y(jié)NYYNN圖 　DHT11 傳感器模塊程序流程圖圖 　DHT11 傳感器模塊實(shí)物調(diào)試結(jié)果大連海事大學(xué)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)11第 4 章　 系統(tǒng)分析與調(diào)試 程序下載軟件說(shuō)明本設(shè)計(jì)是在 Keil C 環(huán)境下開(kāi)發(fā)的，Keil C 軟件支持 C 語(yǔ) 言的編程及調(diào)試，運(yùn)用方便，當(dāng)需要編程時(shí)這就是是做課程設(shè)計(jì)的首選。Keil C 是我們比較 熟悉的軟件了，直接就可以使用， 進(jìn)行程序的編寫(xiě)，生成十六進(jìn)制文件以 備燒寫(xiě)用。程序燒寫(xiě)使用的是 Easy 51Pro 中的并行數(shù)據(jù)燒寫(xiě)模式進(jìn)行燒寫(xiě)。軟件運(yùn)行界面如圖 4—1 所示。圖 41 程序燒寫(xiě)軟件運(yùn)行界面 圖在完成對(duì)程序的調(diào)試及燒錄之后， 還需要對(duì)其進(jìn)行演示，把開(kāi)發(fā)板與電腦連上，設(shè)置好對(duì)應(yīng)的接口，完成供電及下載。下載完畢，連接好各引腳連線(xiàn)，并開(kāi)始供電后、稍帶幾秒等 1602 液晶屏能正常顯示當(dāng)前溫濕度了之后。 觀察當(dāng)前溫濕度的變化。并且針對(duì)與自己設(shè)定的限值相比較。若當(dāng)前溫度沒(méi)有超標(biāo)，即沒(méi)有超 過(guò)限值?？梢杂檬治孀?DHT11 傳感器，令其溫度的顯示超標(biāo)。 測(cè)試能否達(dá)到報(bào)警，經(jīng)過(guò)測(cè)試，完全可行。因而簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)了對(duì)溫度的控制。濕度控制原理跟溫度一樣。 所遇問(wèn)題及解決辦法 硬件問(wèn)題及解決方法硬件和軟件方面的問(wèn)題相對(duì)來(lái)說(shuō)硬件解決得是比較快的一類(lèi)問(wèn)題，因?yàn)檫@比較容易檢查不來(lái)錯(cuò)誤。1. 單片機(jī) EA 端沒(méi)接高電 平。大連海事大學(xué)自動(dòng)化專(zhuān)業(yè)課程設(shè)計(jì)12液晶仿真完成以后，這是剛在 實(shí)物板上開(kāi)始調(diào)試的時(shí)候犯的第一個(gè)很低 級(jí)的錯(cuò)誤。當(dāng)然 這個(gè)問(wèn)題首先要?dú)w結(jié)為不是我們做的最小系統(tǒng)，因此沒(méi)有 顧及到 這個(gè)問(wèn)題， 這導(dǎo)致了我們?cè)诜抡鏁r(shí)候好用的程序在實(shí)物板上偶爾會(huì)好用一次。最后在老師的點(diǎn)撥下，我 們找到了這個(gè)原因，以后上 電 的時(shí)候單片機(jī)就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)啟動(dòng)工作，而且讀程序的時(shí)候每次都是從片內(nèi)的最低位開(kāi)始 執(zhí)行。2. 蜂鳴器不響。后來(lái)在加了報(bào)警裝置的時(shí)候，沒(méi)有 問(wèn)老師我們拿的蜂鳴器是有源 還是無(wú)源， 這樣子這個(gè)問(wèn)題友困擾了我們一小段時(shí)間。當(dāng) 時(shí)以為是無(wú)源的，就用了高低電平來(lái)驅(qū)動(dòng)，而且還測(cè)試了控制引腳輸出電壓的變化，最終沒(méi)有響。后來(lái)無(wú)意間將蜂鳴器直接連 接正負(fù)極，竟然發(fā)聲了，此時(shí)才意識(shí)到我們忽略了它是有源蜂鳴器。但是并沒(méi)有就此解決了該問(wèn)題，因 為單單是蜂鳴器的引腳 輸出電流還不足以驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，后來(lái)又加了一個(gè) NPN 的三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。但是在 接口那里加的電阻比較小的時(shí)候還是不能驅(qū)動(dòng)，這可能是因?yàn)殡娮杼∈沟?鉗位電壓太低了。最開(kāi)始用的 2K 的電阻，但是蜂 鳴器不能響，換成 10K 電阻以后蜂鳴器能吱吱的響，但不連續(xù)，最后 換成 24K 以后再接上單片機(jī)控制端以后就能夠自如的驅(qū)動(dòng)蜂鳴器發(fā)聲了。 軟件所遇問(wèn)題及解決方法本次課程設(shè)計(jì)可以說(shuō)大部分時(shí)間都花在了軟件調(diào)試上了，軟件調(diào)試的時(shí)候畢竟不像硬件那么直觀，對(duì)我們來(lái)說(shuō)是個(gè)瓶頸，需要我們?nèi)ネ黄扑?，?duì)此次的 燒寫(xiě)軟件 Easy 51Pro 不熟悉。以前沒(méi)使用過(guò)該軟件，下載的 時(shí)候很容易就出問(wèn)題了。當(dāng)然解決該問(wèn)題也就顯得是最簡(jiǎn)單的了，直接找了老師，然后老師來(lái)給我們演示了一次，這樣問(wèn)題就解決了。2. 顯示結(jié)果不穩(wěn)定，一直在很快地 變化。由于剛開(kāi)始的時(shí)候程序里邊一直是在采集數(shù)據(jù)然后顯示，單片機(jī)一直做這個(gè)事， 這樣就會(huì)導(dǎo)致顯示不穩(wěn)定，尤其是濕度變 化特別快，基本上 穩(wěn)定不了。當(dāng)然解決問(wèn)題的方法就是隔固定時(shí)間以后采集一次，而不是一直采集。剛開(kāi)始的時(shí)候想的是用延時(shí)程序來(lái)做，因?yàn)檫@樣思想比 較簡(jiǎn)單，但是 這樣的弊端同 時(shí)也顯現(xiàn)出來(lái)了，那就是他占用單片機(jī)資源，使得單片機(jī)始終在 執(zhí)行無(wú)用的語(yǔ)句來(lái)耗時(shí)，所以最后跟閾值設(shè)置模塊結(jié)合考慮以后用了定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn) 5s 的定時(shí)。剛開(kāi)始還以為是硬件部分沒(méi)有連接好，于是用萬(wàn)用表 查了很久，但是電平變化都是正確的。在掙扎了一整下午以后晚上回到宿舍依然在想這個(gè)問(wèn)題，主要是這個(gè)在仿真上邊可以用，但是 實(shí)物的時(shí)候就不好用，所以我們 都以為是硬件出問(wèn)題了。但是在第二天上午的時(shí)候我發(fā)現(xiàn)當(dāng)按鍵時(shí)間比較長(zhǎng)的時(shí)候，比如 6s 左右，單片機(jī)還是可以讀出按鍵 的，瞬間就想到了，原來(lái)我們的程序里邊單片機(jī)不是一直在掃描鍵盤(pán)，而是只有一句 話(huà)在執(zhí)行