【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 根據(jù)需求選擇所要 封裝形式的傳感器 。 DHT11 傳感器實(shí)物圖如下 33 所示： 圖 DHT11 傳感器實(shí)物圖 （ 1）引腳介紹： Pin1： (VDD)，電源引腳，供電電壓為 3~。 Pin2：（ DATA），串行數(shù)據(jù)，單總線。 Pin3:（ NC），空腳，請(qǐng)懸浮。 Pin4（ VDD），接地端，電源負(fù)極。 （ 2）接口說明 ： 圖 DHT11 典型應(yīng)用電路 6 （ 3）數(shù)據(jù)幀的描述： 操作流程如下： 一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為 40bit,高位先出。 數(shù)據(jù)格式 :8bit 溫濕度的整數(shù)和小數(shù)數(shù)據(jù) （ 4）電氣特性： VDD=5V， T = 25℃ ，除非特殊標(biāo)注 表 DHT11 的電氣特性 參數(shù) 條件 Min typ max 單位 供電 DC 3 5 V 供電電流 測(cè)量 mA 平均 1 mA 待機(jī) 100 150 uA 采樣周期 秒 1 次 注 :采樣周期間隔不得低于 1 秒鐘。 （ 5）時(shí)序描述： 單片機(jī) 發(fā)送測(cè)量 命令后 ,傳感器 從低功耗 轉(zhuǎn)換到高速模式 ,命令 結(jié)束后 ,傳感器響應(yīng) ,傳感器 采集 一次信號(hào) ,然后我們可以根據(jù)需要選擇數(shù)據(jù)，若沒有收到單片機(jī)的檢測(cè)命令，傳感器不會(huì)采集數(shù)據(jù)，此時(shí)，傳感器低功耗待機(jī)，等待下次數(shù)據(jù)檢測(cè)命令 。 通訊過程如下圖 35 所示： 圖 傳感器時(shí)序 7 圖 傳感器時(shí)序 數(shù)字 0 信號(hào)表示方法如下圖 37 所示： 圖 傳感器時(shí)序 數(shù)字 1 信號(hào)表示方法如下圖 38 所示 圖 傳感器 信號(hào)表示 DHT11 傳感器模塊電路設(shè)計(jì) DHT11 傳感器連接 STC89C52 收發(fā) 數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)口。連接傳感器的 Pin2（單總線，串行數(shù)據(jù)）。測(cè)量距離短， 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 不接 。 DHT11傳感器原件的電路原理圖如下 39 所示： 8 R10VCC1 2 3 4U2DTT11GNDP24 圖 DHT11 電路原理圖 液晶顯示模塊設(shè)計(jì) 液晶顯示屏簡(jiǎn)介 液晶顯示在日常生活的電子設(shè)備中都比較常見 ， 最簡(jiǎn)單的計(jì)算器上都有液晶， 顯示的 信息全面而且直觀 。 LCD1602 液晶顯示優(yōu)點(diǎn) ： ① 顯示質(zhì)量高 ：恒定發(fā)光， 無(wú)需 要不斷刷新且不會(huì)閃爍； ② 數(shù)字式接口 ： 可直接與單片機(jī) P 口連接； ③ 體積小、重量輕 ； ④ 功耗低 ：整體功耗都比較低 為 達(dá)到省電和交互方便 ， 我們 采用 LCD1602 液晶顯示，其接口電路如下圖所示： 圖 LCD1602 液晶接口電路 LCD1602 主要技術(shù)參數(shù)： 顯示容量 :162 個(gè)字符 芯片工作電壓 :— 工作電流 :() 模塊最佳工作電壓 : 字符尺寸 :(WH)mm 1602LCD 各引腳接口說明如表 所示 : 9 表 LCD1602 引腳功能 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號(hào) 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 LCD1602 液晶控制指令如表 所示： 表 控制命令表 序號(hào) 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo) 返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器 地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRAM或 DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM 或DDRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 10 圖 寫操作時(shí)序 圖 1602LCD 內(nèi)部顯示地址 降溫 除濕 模塊 的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)降溫模塊電路采用 NPN 型 S8550 三極管驅(qū)動(dòng) 繼電器通斷控制風(fēng)扇和除濕器工作 ， 風(fēng)扇電源為 5V 開關(guān)電源供電， 除濕器電源 220V 市電，蜂鳴器與單片機(jī)共用電源。 具體電路圖如圖所示 ： 11 Q18550VCCGNDR12KP26K1RelaySPDT12P112D1DR52K 圖 繼電器 工作原理圖 電源部分的設(shè)計(jì) 單片機(jī)、傳感器、繼電器等功耗低的元件采用干電池供電，輸出電流穩(wěn)定，換電池也方便，而 散熱風(fēng)扇采用 5v 開關(guān)電源供電，除濕器由于包含發(fā)熱元件，直接用 220v 市電。這樣使用不同的供電接口，安全 可靠 。 546231SW1sw 灰色12P2GNDR16 1K12D2DVCC 圖 電源接口電路 按鍵模塊的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)置 4 個(gè)按鍵 ，分別為 S2,S3,S4,S5 組成。通過這個(gè)四個(gè)按鍵可以設(shè)置溫濕度上下限， 長(zhǎng)按 可以實(shí)現(xiàn) 溫度和濕度 連加和連減的功能， 菜單第三項(xiàng)還可設(shè)置蜂鳴器開關(guān)，可以更快的完成參數(shù)的設(shè)置。具體電路圖如圖 37 所示： 12 S2 S3 S5GNDS4P20P21P22P23 圖 按鍵模塊電路圖 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 建立程序 流程圖 ， 流 程圖如圖 所示： 圖 主程序流程圖 13 液晶軟件設(shè)計(jì) 軟件流程圖如圖 42 所示： 圖 1602 液晶顯示模塊程序流程圖 DHT11 溫濕度 傳感器 軟件設(shè)計(jì) DHT11 傳感器模塊的軟件流程圖如下圖所示 : 圖 DHT11 傳感器模塊程序流程圖 14 5 系統(tǒng)分析與調(diào)試 protues 電路仿真和 Keil 編譯器軟件 Protues 軟件是我們常用電路圖繪制軟件，里面元器件種類豐富，從各種集成芯片到每個(gè)小電阻等等，元件庫(kù)的元件可以讓我們隨性所欲的選擇，其仿 真功能可代替一些實(shí)物連接，極大的節(jié)省了實(shí)物測(cè)試時(shí)間 。 [6] Keil 是單片機(jī)學(xué)習(xí)者必備的編程軟件， 其使用的 c 語(yǔ)言，極大的降低了學(xué)習(xí)者的門檻， c 語(yǔ)言相比較于匯編語(yǔ)言，更容易讓初學(xué)者上手，短短幾個(gè)月便可學(xué)到許多基本語(yǔ)句，而 keil 軟件 編譯單片機(jī) 程序 必不可少 。 當(dāng)然也可以使用其他 c 語(yǔ)言編寫程序編寫，再用 keil編譯。 [7] 使用 protues 繪制電路原理圖 首先我我們打開軟件，做單片機(jī)系統(tǒng)，首先我們就從選擇元件開始，打開軟件的元件庫(kù)，上面輸入關(guān)鍵字，便可查找所需元件，我們選擇好了元件后，便可以在 繪制區(qū)域進(jìn)行電路圖繪制，元件可旋轉(zhuǎn)或者顛倒方向，為了使電路圖畫出來美觀而且布線不亂，我們優(yōu)先選擇線比較多的元件連接，并減少連接距離， 首先把單片機(jī)系統(tǒng)連接完成，再向外擴(kuò)展元器件，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和單片機(jī) IO 口的功能，我們選擇不同的接口連接線路，給需要供電的元器件接上電源 和接地 ，至此，整個(gè)電路繪制完成。 [8] 圖 Protues軟件繪制電路 15 使用 Keil 編譯器寫程序 首先，建立一個(gè)工程，打開工程，選擇新建，也可以打開已經(jīng)建立好的，一般我們先新建一個(gè)文件夾，然后再在軟件中選擇保存路徑，這樣在以后 的查找和使用時(shí)候就方便了， 之后我們選擇 AT89C52，軟件可能沒有 STC 系列芯片，我們可以上網(wǎng)下載相應(yīng)的元件庫(kù)，然后就可以選擇了，建立完工程之后，我們需要再新建一個(gè) c 文件。然后添加到工程中，然后，我們就可以在軟件上進(jìn)行編寫程序，編寫完成后，進(jìn)行編譯，編譯如果有錯(cuò)，我們可以查看和更改，然后再編譯，編譯成功后，在輸出那里找到一個(gè)生成 hex 文件的對(duì)話框，勾選之后再編譯一遍程序， hex 文件生成。 [9] 編寫對(duì)話框如下圖所示： 圖 Keil 編譯程序 16 使用 protues 電路仿真 再次打開 protues，直接雙擊單片機(jī)，在跳出的對(duì)話框中選擇工程文件路徑，并加載，整個(gè)電路就可以模擬實(shí)際效果運(yùn)行了，我們可以用這種方法來不斷的優(yōu)化程序和改進(jìn)電路。 [10] 圖 protues 仿真 使用 STC ISP 下載程序 仿真沒有錯(cuò)誤之后，我們可用單片機(jī)開發(fā)板下載程序到單片機(jī)，也可以使用 ISP 下載器下載程序，有單片機(jī)開發(fā)板的課直接使用開發(fā)板用跳線或者排線進(jìn)行實(shí)物連接仿 17 真，或者可以使用面包板或者萬(wàn)用板焊接一個(gè)簡(jiǎn)單的電路， 測(cè)試電路。 [11] 使用開發(fā)板下載程序界面如下圖所示： 圖 STC 下載程序 18 6 結(jié)論與展望 本系統(tǒng) 經(jīng)過自己長(zhǎng)時(shí)間的探索和改進(jìn)，基本達(dá)到 目標(biāo)要求 。雖然溫濕度測(cè)量 結(jié)果 不夠精確， 嘗試了各種改進(jìn)方法，有一定改觀 。 達(dá)到了設(shè)計(jì)最初的 目的和要求。與預(yù)期的結(jié)果相差不多。 經(jīng) 過從選題到完成畢設(shè)的這段時(shí)間，首先確定課題，然后查找資料，學(xué)習(xí)一些元器件知識(shí)，用 protues 進(jìn)行電路設(shè)計(jì)，確定元器件，用 keil 軟件編程，再進(jìn)行電路仿真，PCB 板的印制，電路焊接，期間遇到了很多困難，向老師和同學(xué)求助，也向很多網(wǎng)友進(jìn)行求助，學(xué)到了以前沒學(xué)到的知識(shí) ，增強(qiáng)了動(dòng)手能力，特別是用萬(wàn)用板子進(jìn)行電路實(shí)物仿真時(shí)候，由于電路圖跟實(shí)物圖有差別，花費(fèi)看不少時(shí)間和經(jīng)歷，一遍又一遍查錯(cuò)和檢查電路，有時(shí)候單片機(jī)晶振沒有起振 ，或者是焊接觸點(diǎn)接觸不良，整個(gè)系統(tǒng)都不穩(wěn)定，每次失敗到解決問題，都是一些很寶貴的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)， 溫濕度的監(jiān)測(cè)控制是當(dāng)今熱門話題。無(wú)論是從生產(chǎn)還是生活，與我們?nèi)祟惗际窍⑾⑾嚓P(guān)的 ,特別是智能化設(shè)備發(fā)展迅速的今天，人們更是迫切需要一些簡(jiǎn)單、方便、快速的能替代人工的設(shè)備，智能控制的各種系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，滿足了人們的各種要求。