【文章內(nèi)容簡介】 圍電路小于 20 米，加一個 5K 的上拉電阻，因此在傳感器的 Pin2 口與電源之間連接一個 5K 電阻。而傳感器的電源端口 Pin1 和 Pin4 分別接單片機的 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 液晶顯示模塊設計　1602 液晶顯示屏簡介1602 液晶 是一種工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示 16x02 即 32 個字符。 （16 列 2 行） 。在日常生活中，我們對液晶顯示器并不陌生。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計算器、萬用表、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、專用符號和圖形。在單片機的人機交流界面中，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， 通過電壓對其顯示區(qū)域進行控制，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、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點，目前已經(jīng)被廣泛應用在便攜式電腦、數(shù)字攝像機、PDA 移動通信工具等眾多領域。其中 Vo 腳，即第三引腳加了一個 10K 的滑動變阻器，該變阻器的目的是調(diào)節(jié)液晶的顯示對比度，通過調(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 閾值設置模塊從左圖可以看到。從上到下依次設為KK2 和 K3 三個按鍵，其連接單片機引腳分別是 ~ 三個引腳。根據(jù)該模塊使得閾值設置分為三個模塊，分別是濕度設置模式、溫度設置模式和關閾值顯示模式。K1 為模式選擇鍵，按一次為濕度設置模式，按兩次是溫度設置模式，按三次是關閾值顯示模式。K2 和 K3只有在濕度和溫度設置模式下才有效，分別為閾值增加和閾值減小。閾值設置模塊是后來加進來的部分，設置非常人性化，一般人都可以操作，而不用每次設置閾值都到程序里邊去設置圖 2—10 閾值設置模塊原理圖　報警模塊圖 211 蜂鳴器原理圖系統(tǒng)在設計時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，但是單片機引腳的驅(qū)動電流比較小，不足以驅(qū)動蜂鳴器工作，因此采用了一個NPN 的三極管 C9013 來驅(qū)動。第 3 章　系統(tǒng)軟件設計在對我們所要設計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，對整個設計劃分模塊，逐個模塊實現(xiàn)其功能，最終把各個子模塊合理的連接起來，構成總的程序。開 始初 始 化延 時溫 濕 度 檢 測 并傳 送 數(shù) 據(jù) 回 單 片 機1 6 0 2 顯 示 數(shù) 據(jù)報 警 裝 置 啟 動（ 即 蜂 鳴 器 發(fā) 聲 ）結 束Y定 時 5 s 檢 測 一 次（ 定 時 期 間 單 片 機 讀 預 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計液晶顯示模塊是一個慢顯示器件，在執(zhí)行每條指令之前要確認模塊的忙標志為低電平，表示不忙，則此指令失效，要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，告訴模塊在哪里現(xiàn)實了字符。1602 液晶顯示模塊可與單片機接口直接連接，無需再加驅(qū)動。軟件流程圖及調(diào)試結果如圖 32 所示。 開 始液 晶 1 6 0 2 初 始 化延 時依 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)試結果顯示　傳感器模塊程序設計溫濕度模塊 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、空調(diào)、除濕器、烘干機等種類繁多的電器都已進入人們的日常生活，而這些電器設備很多都離不開對溫度、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，并具有標準接口，使用方便，得到了越來越多的應用。DHT11作為一種新型的單總線溫濕度數(shù)字傳感器，具有更多的優(yōu)點，它使系統(tǒng)設計更加簡單，控制方便，易于實現(xiàn)。DHT11 傳感器模塊的軟件流程圖及實物調(diào)試結果如圖 和圖 所示。開 始P 2 . 0 輸 出低 電 平延 時 1 8 m sP 2 . 0 輸 出高 電 平延 時 4 0 u s讀 P 2 . 0 引 腳判 斷 是 否 為低 電 平從 機 8 0 u s 高 電 平是 否 結 束從 機 8 0 u s 低 電 平是 否 結 束單 片 機進 行 數(shù) 據(jù) 接 收將 數(shù) 據(jù) 按 十 進 制數(shù) 位 存 入 數(shù) 組結 束 并 保 持高 定 平YNYYNN圖 　DHT11 傳感器模塊程序流程圖圖 　DHT11 傳感器模塊實物調(diào)試結果第 4 章　系統(tǒng)分析與調(diào)試 程序下載軟件說明本設計是在 Keil C 環(huán)境下開發(fā)的，Keil C 軟件支持 C 語言的編程及調(diào)試，運用方便，當需要編程時這就是是做課程設計的首選。Keil C 是我們比較熟悉的軟件了，直接就可以使用，進行程序的編寫，生成十六進制文件以備燒寫用。程序燒寫使用的是 Easy 51Pro 中的并行數(shù)據(jù)燒寫模式進行燒寫。軟件運行界面如圖 4—1所示。圖 41 程序燒寫軟件運行界面圖在完成對程序的調(diào)試及燒錄之后，還需要對其進行演示，把開發(fā)板與電腦連上，設置好對應的接口，完成供電及下載。下載完畢，連接好各引腳連線，并開始供電后、稍帶幾秒等 1602液晶屏能正常顯示當前溫濕度了之后。觀察當前溫濕度的變化。并且針對與自己設定的限值相比較。若當前溫度沒有超標，即沒有超過限值?？梢杂檬治孀?DHT11 傳感器，令其溫度的顯示超標。測試能否達到報警，經(jīng)過測試，完全可行。因而簡單的實現(xiàn)了對溫度的控制。濕度控制原理跟溫度一樣。 所遇問題及解決辦法 硬件問題及解決方法硬件和軟件方面的問題相對來說硬件解決得是比較快的一類問題，因為這比較容易檢查不來錯誤。1. 單片機 EA 端沒接高電平。液晶仿真完成以后，這是剛在實物板上開始調(diào)試的時候犯的第一個很低級的錯誤。當然這個問題首先要歸結為不是我們做的最小系統(tǒng)，因此沒有顧及到這個問題，這導致了我們在仿真時候好用的程序在實物板上偶爾會好用一次。最后在老師的點撥下，我們找到了這個原因，以后上電的時候單片機就可以實現(xiàn)自動啟動工作，而且讀程序的時候每次都是從片內(nèi)的最低位開始執(zhí)行。2. 蜂鳴器不響。后來在加了報警裝置的時候，沒有問老師我們拿的蜂鳴器是有源還是無源，這樣子這個問題友困擾了我們一小段時間。當時以為是無源的，就用了高低電平來驅(qū)動，而且還測試了控制引腳輸出電壓的變化，最終沒有響。后來無意間將蜂鳴器直接連接正負極，竟然發(fā)聲了，此時才意識到我們忽略了它是有源蜂鳴器。但是并沒有就此解決了該問題，因為單單是蜂鳴器的引腳輸出電流還不足以驅(qū)動蜂鳴器，后來又加了一個 NPN 的三極管來驅(qū)動蜂鳴器。但是在 接口那里加的電阻比較小的時候還是不能驅(qū)動，這可能是因為電阻太小使得鉗位電壓太低了。最開始用的 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 以后再接上單片機控制端以后就能夠自如的驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲了。 軟件所遇問題及解決方法本次課程設計可以說大部分時間都花在了軟件調(diào)試上了，軟件調(diào)試的時候畢竟不像硬件那么直觀，對我們來說是個瓶頸，需要我們?nèi)ネ黄扑?，對此次的燒寫軟?Easy 51Pro 不熟悉。以前沒使用過該軟件，下載的時候很容易就出問題了。當然解決該問題也就顯得是最簡單的了，直接找了老師，然后老師來給我們演示了一次，這樣問題就解決了。2. 顯示結果不穩(wěn)定，一直在很快地變化。由于剛開始的時候程序里邊一直是在采集數(shù)據(jù)然后顯示，單片機一直做這個事，這樣就會導致顯示不穩(wěn)定，尤其是濕度變化特別快，基本上穩(wěn)定不了。當然解決問題的方法就是隔固定時間以后采集一次，而不是一直采集。剛開始的時候想的是用延時程序來做，因為這樣思想比較簡單，但是這樣的弊端同時也顯現(xiàn)出來了，那就是他占用單片機資源，使得單片機始終在執(zhí)行無用的語句來耗時，所以最后跟閾值設置模塊結合考慮以后用了定時器來實現(xiàn) 5s 的定時。剛開始還以為是硬件部分沒有連接好，于是用萬用表查了很久，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問題，主要是這個在仿真上邊可以用，但是實物的時候就不好用，所以我們都以為是硬件出問題了。但是在第二天上午的時候我發(fā)現(xiàn)當按鍵時間比較長的時候，比如 6s 左右，單片機還是可以讀出按鍵的，瞬間就想到了，原來我們的程序里邊單片機不是一直在掃描鍵盤，而是只有一句話在執(zhí)行掃描，這樣按鍵好用比中五百萬都難。找到問題了解決起來也就容易多了，后來當單片機在那五秒定時里邊讓單片機始終掃描鍵盤，這樣絕大部分時間按鍵就都是有效的了。第 5