【文章內(nèi)容簡介】 原理 DHT11傳感器的內(nèi)部參數(shù)，校準(zhǔn)的相當(dāng)?shù)臏?zhǔn)確。校準(zhǔn)系數(shù)在 OTP內(nèi)存中，在實(shí)用傳感器的模塊的同時(shí)，也會(huì)調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單行串行接口，使系統(tǒng)集成變 得更加方便 [8]。 DHT11 的測量范圍有一定的誤差。任何儀器設(shè)備的使用都有一定的誤差，總體不會(huì)影響測量的結(jié)果。同時(shí)該硬件的測量范圍也會(huì)受到一定的限制。超出范圍則會(huì)影響測量結(jié)果，大幅度的超出范圍將會(huì)影響使用。根據(jù)大棚內(nèi)的溫濕度來考慮，該硬件完全滿足要求。 以及各引腳的功能表、測量范圍與校正參數(shù)的介紹。 表 2 DHT11 測量校正參數(shù) 型號(hào) 測量范圍 測濕精度 RH 測溫精度 ℃ 分辨力 封裝 DHT11 2090%RH 050℃ 177。5% 177。2 1 4針單排直插 表 3 DHT11 引腳功能說明 PIN 名稱 注釋 1 VCC 供電 2 DATA 單總線，串行數(shù)據(jù) 3 NC 空腳，請(qǐng)懸空 4 GND 接地，電源負(fù)極 電阻式感濕原件 NTC 測溫原件 OTP MCU GND NC DATA VCC 淮南師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 7 簡易的模擬報(bào)警控制系統(tǒng) 一個(gè)簡易的報(bào)警控制系統(tǒng)，報(bào)警由蜂鳴器完成，控制由簡易的抽風(fēng)風(fēng)扇來完成。該簡易系統(tǒng)模擬了塑料大棚內(nèi)的溫濕度的其中的溫度適度的簡易控制。當(dāng)設(shè)定超過額定值時(shí)，芯片處理控制電流給報(bào)警模塊供電，經(jīng)過放大器，此時(shí)蜂鳴器鳳鳴達(dá)到提醒功能，而風(fēng)扇會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)進(jìn)行降溫和排濕的作用。而該設(shè)計(jì)需要根據(jù)實(shí)際情況來進(jìn)行調(diào)節(jié)更換，避免遭 受不必要的損失。 當(dāng)然實(shí)際的工作過程中不肯能采用如此簡單的設(shè)計(jì)，肯定會(huì)進(jìn)行拓展，開發(fā)出跟多的實(shí)用性的功能，這種功能也體現(xiàn)出了該設(shè)計(jì)的一個(gè)開放性的設(shè)計(jì)特色，報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由電阻，放大器以及蜂鳴器和風(fēng)扇組成。只是簡易的報(bào)警系統(tǒng)，肯定無法滿足大棚內(nèi)的溫濕度控制達(dá)到的條件。在設(shè)計(jì)除外的報(bào)警裝備應(yīng)該設(shè)置的更合理。同時(shí)設(shè)備的位置，大小，功效都會(huì)對(duì)降溫保濕的效果有一定的影響。當(dāng)然該報(bào)警系統(tǒng)最主要的作用，還是用來達(dá)到警示的效果 [9]。其整體結(jié)構(gòu)如下圖3所示。 圖 3 簡易報(bào)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 顯示電路模塊 顯示的模塊包含兩個(gè)結(jié)構(gòu)。其中一個(gè)為單片機(jī)內(nèi)核，另外一個(gè)是液晶顯示的屏幕。內(nèi)核部分是單片機(jī)為主要控制模塊。 LCD 是顯示的作用。界面顯示的內(nèi)容可自己設(shè)計(jì)。其順序和大小都調(diào)節(jié)。滿足自己的使用。而禿瓢中的使能端 E，當(dāng) E端由高點(diǎn)平發(fā)生變化時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 D0~D7是 8位雙向數(shù)據(jù)線 [10]。 該顯示模塊較傳統(tǒng)的顯示模塊來說，顯示的的更清晰明了，切現(xiàn)實(shí)的的內(nèi)容更豐富。整體的顯示的功能更加飽滿。是現(xiàn)在單片機(jī)設(shè)計(jì)以及其它類的電子產(chǎn)品所廣泛使用的顯示模塊。在實(shí)際的應(yīng)用中實(shí)用如此小的模塊是不符合設(shè)計(jì)的最終目的 的。用于實(shí)際使用中只模塊只適合借鑒不適合實(shí)用。電路的現(xiàn)實(shí)模塊由單片 塑料大棚內(nèi)溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 8 機(jī)串口輸出。同時(shí)，所得到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)?1602LCD 串口，使顯示屏上顯示出最終所要表達(dá)的數(shù)據(jù)，最終達(dá)到顯示的效果。而 STC89C51 的內(nèi)核與 AT89C51 系列是相同的。圖中使用的就是 89C51 芯片內(nèi)核與模擬傳感器組合成的電路。該電路能實(shí)現(xiàn)在實(shí)時(shí)溫濕度的數(shù)值的顯示。一個(gè)溫濕度切換按鈕，以及加減按鈕，改變顯示器所顯示的內(nèi)容。設(shè)計(jì)過程中采四個(gè)按鍵的方式，更簡易方便易懂。圖4 展示的為單片機(jī)與 LCD 顯示屏的連接圖。而整個(gè)顯示模塊也就由這兩個(gè)部分組成。 圖 4 顯示模塊 電源的設(shè)計(jì)模塊 電源供電設(shè)計(jì)中采用了 USB 的供電模式，這種供電方式比較方便，目前社會(huì)上主流的各種通信設(shè)備，電子類的其他產(chǎn)品大多使用了 USB 供電的方式。因此不用擔(dān)心找不到電源接口的問題。且電源與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式一樣，添 加了一個(gè) 淮南師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 9 電源指示燈，這樣比較明了的觀察供電的情況。同時(shí)電源模塊的設(shè)計(jì)采用了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，并沒有創(chuàng)新的地方。穩(wěn)定與實(shí)用才是最終的選擇。結(jié)構(gòu)如圖 5所示。 圖 5 電源模塊 軟件和編程語言的的介紹 軟件與實(shí)用的語言 之中，軟件是輔助工具，語言才是核心部分。只有優(yōu)秀的程序語句才能發(fā)揮出相對(duì)硬件的全部功能。此次涉及所涉及到的軟件與程序語句只做簡單的介紹。 Protel 99的設(shè)計(jì)界面和管理方式的改變有很大的創(chuàng)新。整體設(shè)計(jì)界面更適合我們使用。設(shè)計(jì)更方便實(shí)用。設(shè)計(jì)的核心是單一的。所有的設(shè)計(jì)都會(huì)有單一的存數(shù)環(huán)境。而且具有高度一體化的顯示模塊。使大部分功能能直接在界面操作過程中完成。在于之前的版本相比，不但保留了大部分功能，更增加了一些新的功能模塊，是軟件工具更加完善。同時(shí)軟件能為我們提供一些指引。幫助我們更快的完成設(shè)計(jì)。幫助系統(tǒng) 的出現(xiàn)能夠解答很多問題。在一些設(shè)計(jì)的功能中，具有檢索的作用。我們可以快速查看所需要的功能，然后使用設(shè)計(jì)界面，自建自己所需要的功能 [11]。 對(duì)于程序語句的選擇中，優(yōu)先考慮主流的程序語言。單片機(jī)的語言主要有匯編類語言和 C 語言。這兩個(gè)程序的語言的有所區(qū)別。其中， C 語言是一種高級(jí)計(jì)算機(jī)編程語言。 C 語言的特性中是同時(shí)具有高級(jí)語言和匯編語言的特性。 C 于洋的設(shè)計(jì)類別比較廣泛。同時(shí) C 語言具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，不僅在軟件開發(fā)。在各個(gè)軟件使用的領(lǐng)域中，都有使用。可用于系統(tǒng)開發(fā)，電腦繪制復(fù)雜圖像，計(jì)算復(fù)雜數(shù)據(jù)。 C 語言的程序的應(yīng)用方向也有不同。有的可專用于繪圖，有的可專面向計(jì)算。和同時(shí)由于 C 語言的穩(wěn)定與易讀性。使得它能夠很容易地進(jìn)行修改和移植，這是基于它的模塊化 編程技術(shù) [12]。 由于 C 語言具有以上明顯的優(yōu)點(diǎn)，使得它得到了眾多編程人員地支持。而 塑料大棚內(nèi)溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 10 作為主流的編程語言， C 語言本身也經(jīng)歷時(shí)間和應(yīng)用的考驗(yàn)。外加適用性能和易懂性的性能，更適合此次的使用。所以本次設(shè)計(jì)決定采用 C 語言為合適的編程語言。 編譯軟件即對(duì)程序人員利用高級(jí)編程語言進(jìn)行編譯，編譯過后的語句能能夠被單片機(jī)等芯片識(shí)別。這種軟件可用于類似于此類設(shè)計(jì)的程序的燒錄。在設(shè)計(jì)語言的時(shí)候，要首先確定語句的正確性。引用的語句也要保證其正確性。整體語言使用的時(shí)候必須同時(shí)使用，才能得到最終的運(yùn)行的結(jié)果。本次設(shè)計(jì)選擇的編譯軟件為 Keil C51。圖 6為程序運(yùn)行無錯(cuò)誤時(shí)的截圖。 圖 6 Keil程序運(yùn)行無錯(cuò)截圖 淮南師范學(xué)院 20xx 屆本科畢業(yè)論文 11 3. 系統(tǒng)的整體電路設(shè)計(jì)與仿真 系統(tǒng)的整體電路設(shè)計(jì) 總體來說，本次設(shè)計(jì)使用了單片機(jī)的特性，對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行簡單的單控制。達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。硬件方面有五個(gè)模塊，最主要的是以 STC89S51 芯片為主的主控模塊，其次含有傳感器模塊、 LCD1602 液晶模塊、報(bào)警模塊以及按鍵設(shè)置模塊。 系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)思路清晰，符合單片機(jī)的組成的基本理論。 系統(tǒng)整體的設(shè)計(jì)原理圖的簡化框圖如 7所示。 圖 7 整體設(shè)計(jì)框圖 程序的主要運(yùn)行的流程是啟動(dòng)設(shè)備時(shí)候。整體設(shè)備的所有數(shù)值進(jìn)行初始化。當(dāng)所有設(shè)備初始化完畢后，燒錄的程序的主控模板開始工作。傳感器模塊會(huì)根據(jù)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，并將得到的數(shù)據(jù)傳送回主控模塊。主控模塊會(huì)對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行處理顯示，并判斷是否在預(yù)設(shè)定的數(shù)值范圍內(nèi)。若不在預(yù)設(shè)定的范圍內(nèi)，將會(huì)傳送給報(bào)警模塊，進(jìn)行溫濕度的調(diào)節(jié)。當(dāng)然，在程序進(jìn)行的過程中，可有人為的修改設(shè)定值得操作。此時(shí)會(huì)有延遲程序輔助設(shè)定數(shù)值，隨后進(jìn)行判斷并達(dá)到預(yù)期的效果 [13]。 以上所有介紹的模塊都為了最終 能夠組合并達(dá)到相應(yīng)要求所提供的支持。 整體設(shè)計(jì)系統(tǒng)的仿真結(jié)果 為了讓設(shè)計(jì)的整體的可行性得到支持，本次設(shè)計(jì)時(shí)候?qū)λO(shè)計(jì)的硬件及程序部分進(jìn)行了簡易的仿真。驗(yàn)證該設(shè)計(jì)的可行性。圖中所現(xiàn)實(shí)的溫濕度的數(shù)值是可控制的。對(duì)溫濕度傳感模塊進(jìn)行調(diào)節(jié)的同時(shí)，顯示模塊中的數(shù)值也會(huì)發(fā)生相應(yīng)