【正文】 SCK=0。 SCK=1。 SCK=0。 SCK=1。//測量溫濕度函數(shù) 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 33 void calc_dht11(float *p_humidity ,float *p_temperature)。 //啟動傳輸函數(shù) void s_connectionreset(void)。 //定義了兩個共用體 float f。 _nop_()。 _nop_()。 } } void delay_n10us(uint n) // 延時函數(shù)，延時約 n 個 10us { uint i。 while(*str!=39。 uchar address。 else address=0xc0+x。 delay_n10us(10)。 //寫入 LCD_E=1。 delay_n10us(10)。 //寫入 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 31 LCD_E=1。//清除屏幕顯示 delay_n10us(100)。//整體顯示， 關(guān)光標(biāo)，不閃爍 delay_n10us(10)。 //延時函數(shù) /*********第一部分 LCD 的設(shè)置 *******/ void LCD_init(void) //初始化 LCD1602 { delay_n10us(10)。 //寫指令函數(shù) void LCD_write_data(uchar dat)。 sbit LCD_RW=P3^6。 本課題的研究是在李老師的悉心關(guān)懷和精心知道下完成的，感謝李老師的對我的啟發(fā)和教益，李老師扎實的專業(yè)知識，兢兢業(yè)業(yè)的工作態(tài)度，循循善誘的教導(dǎo)方式都令我銘記于心 。從本系統(tǒng)的仿真結(jié)果以及性能分析來看，系統(tǒng)的測量精度有待提高，這個與 DHT11西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 28 內(nèi)部的 AD 轉(zhuǎn)換模塊有關(guān)，其次在溫度改變的時候?qū)潩穸戎狄灿幸欢ǖ挠绊?，可以從傳感器的選擇上改善這些問題。 （ 2） 在系統(tǒng)程序設(shè)計過程中。通過對本畢業(yè)論文的撰寫對提高自身分析問題解決問題的能力有極大的提高，對與我科研能力的培養(yǎng)有著重要的意義。 溫度值的測量在 17℃ 32℃這個區(qū)間內(nèi)誤差非常小，只有 ℃左右的誤差。能實時的顯示當(dāng)前環(huán)境中的溫濕度。Keil 工具包包括 uVision 和 Ishell，分別是對應(yīng) Windows 系統(tǒng)和 DOS的集成開發(fā)環(huán)境，能完成對程序的編輯、編譯、連接、調(diào)試以及仿真等整過開發(fā)過程 [15]?？梢苑抡婧芏嘀髁鞯膯纹瑱C，還可以再虛擬的電路原理圖上 編寫程序，并且能看到電路的運行情況，再加上虛擬的分 析儀，示波器就能對電路進(jìn)行分析。并且在2021 年的時候有新增加了 Cortex 和 DSP 系列的處理器。本系統(tǒng)采用的仿真軟件為 Proteus。 開 始啟 動 看 門 狗系 統(tǒng) 初 始 化主 程 序結(jié) 束NY 圖 46 看門狗軟件流程圖 Watchdog software flow chart 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 24 5 系統(tǒng)仿真及調(diào)試 51 系統(tǒng)的仿真 隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，利用計算機仿真技術(shù)，已成為許多設(shè)計部門前期很重要的設(shè)計手段 。同時使看門狗定時器清零，并且使8 號引腳變成高電平。 LCD1602在顯示了字符后會一直保持字符不需要反復(fù)的刷新數(shù)據(jù)，直到下一次數(shù)據(jù)來臨。液晶顯示器 LCD1602 的顯示操作分為讀操作和寫操作，這次設(shè)計的溫濕度顯示儀只需要用到讀操作指令。 開 始定 義 通 訊 時 鐘 ， 數(shù)據(jù) 端 口 啟 動 傳 輸 函 數(shù) ，連 接 復(fù) 位 函 數(shù)讀 寫 函 數(shù)測 量 溫 濕 度 函 數(shù)溫 濕 度 補 償結(jié) 束 圖 43 DHT11的程序流程圖 DHT11 program flow chart 44 LCD 顯示程序設(shè)計 液晶顯示器 LCD1602 的程序工作流程 圖如圖 44 所示。單片機接收到每個字節(jié)后，必須將數(shù)據(jù)線的電平拉成低電平，為每個字節(jié)產(chǎn)生應(yīng)答信號 ACK。單片機對 DHT11 控制是通過 5 個 5 位命令代碼來實現(xiàn)的，這些命令代碼的含義如表41所示。 L C D ， D H T 1 1初 始 化寫 入 報 警 上 下 限 制 以 及 看門 狗 程 序D H T 1 1 是 否 準(zhǔn) 備 好顯 示 O K復(fù) 位讀 取 溫 濕度 數(shù) 據(jù)轉(zhuǎn) 換 、 顯 示溫 濕 度 未 超 過 上 下 限開 始溫 濕 度 其 一達(dá) 到 上 限溫 濕 度 其 一達(dá) 到 下 限報 警報 警看 門 狗 電 路 有 沒接 收 到 脈 沖 信 號復(fù) 位看 門 狗 計 數(shù)清 零結(jié) 束NNNNYYYYYN 圖 41 主 程序流程圖 Main program flowchart 系統(tǒng)開機后系統(tǒng)對硬件進(jìn)行初始化，啟動定時器、開中斷、讀取系統(tǒng)工作參數(shù)、設(shè)置個接口芯片的工作方式，接著進(jìn)入主循環(huán)：核心控制系統(tǒng)接收從 DHT11 傳過來的數(shù)字溫濕度信號，經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理，把溫濕度信息通過 LCD602 顯示出來，并且檢測是否超過限值。在 C語言的編程過程中，子程序的實現(xiàn)是采用函數(shù)來完成的。 軟件設(shè)計車載溫濕度顯示系統(tǒng)的重要組成部分，系統(tǒng)運行的好壞在很大程度上直接取決于程序語言的編寫質(zhì)量的高低。 C 語言是組合語言（ Combined Language）的中英混合簡稱， C 語言是一種計算機的程序設(shè)計語言。報警出現(xiàn)的情況為當(dāng)溫度過高或濕度過低時 [14]。在電路運行過程中也可以隨時的使用手動復(fù)位按扭使 MAX813產(chǎn)生復(fù)位脈 沖信號，由于為產(chǎn)生復(fù)位脈沖的 MR 端口的低電平至少要求保持在 140ms以上，因此可以有效地消除開關(guān)抖動。 看門狗電路與主控制器的連接電路如圖 37所示： 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 17 MR0VCC1GND2PFI3WDO4RST5WDI6PFO7U3Max813GNDVCCC7R7200kS1GNDVCCGNDRSTINT074HC08 圖 37 看門狗電路模塊 Watchdog circuit module 如 圖 37所示， 此電路 模塊配合整個系統(tǒng)電路 可以實現(xiàn) 在整個電路運行過程中上電、瞬時掉電以及程序在執(zhí)行過程中 出現(xiàn)“死機”時的 自動復(fù)位和手動復(fù)位；并且可以實時地監(jiān)視電源故障。在程序正常運行的情況下，必須在小于 的時間間隔內(nèi)向該端發(fā)送一個脈沖信號，以清除芯片內(nèi)部的看門狗定時器的定時時間。將需要檢測的電源連接在這個輸入端上，不用時接地或接電源。 各 引腳說明 如下 所示： MR：手動復(fù)位輸入端，當(dāng)輸入端輸入的低電平保持在 140ms 以上， MAX813 芯片就輸出復(fù)位信號。 專用的硬件看門狗電路實質(zhì)上就是一個特殊的定時器，當(dāng)定時時間到，發(fā)出溢出脈沖。 看門狗電路可以分為外看門狗和內(nèi)看門狗電路這兩大類?？撮T狗芯片 Max813 和單片機的一個 I/O 引腳相連，該 I/O引腳通過程序控制看門狗芯片定時地往 Max813引腳上送入高電平（或低電平）。 表 34 LCD1602液晶顯示器引腳連接定義表 LCD pin connection definition table 引腳名 稱 引腳功能以及連接定義 VEE 液晶顯示器對比度調(diào)整端口，接地時對比度最高，接正電源時 對比度最弱，在電路設(shè)計時可以用一個 10K 的可變電阻來調(diào)整顯示器的對比度 RS 寄存器選擇端口，高點平時啟用的是數(shù)據(jù)寄存器，低電平時使用的是指令寄存器 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 15 R/W 讀寫信號線，低電平時進(jìn)行寫操作，高點平時進(jìn)行讀操作。 （ 4） 功耗低。 （ 2） 數(shù)字式接口。 在本系統(tǒng)中的具體連接情況如圖 34 所示 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 13 GND1DATA2SCK3VDD4NC5NC6NC7NC8U1DHT11C3R15kVCCGNDVCCDB1DB2 圖 34 溫濕度信息采集模塊電路圖 Fig. Temperature and humidity information collection module circuit DHT11的 DATA和 SCK兩個引腳直接送入 STC89C52的 P1． O和 P1． 1口，在 STC89C52中處理完后將數(shù)據(jù)通過其 、 和 口送入到 LCD1602 中，并通過 LCD1602來顯示采集到的溫度和濕度。 溫濕度 傳感器上電后，要等待 1s 以跳過 不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無需發(fā)送任何指令。測量范圍： 濕度 2090%RH， 溫度 0~50℃ 。 而且具有 超小的體積、極低的功耗，信號 的 傳輸距離可達(dá)20 米 ，使其 應(yīng)用場合非常的廣泛 。因此該產(chǎn)品具有超快響應(yīng)、品質(zhì)卓越 、 性價比極高 、抗干擾能力強 等優(yōu)點。 IN1GND2OUT3U2 7805VTC5 C6DT1 161KR6AGNDUoUi 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 12 圖 32 電壓轉(zhuǎn)換電路 Fig. Voltage conversion circuit 溫濕度信息采集電路 本次設(shè)計的溫濕度顯示系統(tǒng)采用的溫濕度傳感器是 DHT11。 因為三端固定集成穩(wěn)壓電路的使用方便，因此在電子電路設(shè)計 中 會 經(jīng)常 使用到 。 三端穩(wěn)壓集成電路只有三條引腳輸出，分別為 輸入端、輸出端 和 接地端。在系統(tǒng)工作是 ALE的端口會自動輸出一個 1/6 時鐘頻率的正弦波。反相放大器的輸出端為 XYAL2，輸入端為 XTAL1，兩個端口的兩端接兩個電容以及一個石英晶體就可以構(gòu)成一個非常穩(wěn)定的自激振蕩器。 ；（ 8） 時鐘產(chǎn)生電路和片內(nèi)振蕩器，最高允許的震蕩頻率為24MHz。 系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)框圖如圖 21 所示。 報警模塊的作用是 當(dāng)周圍環(huán)境中的溫濕度不再正常的范圍是，給予相關(guān)的提示信息。 各模塊功能主要為：主控制器起著核心控制作用，控制各個模塊的工作情況，以及起綜合協(xié)調(diào)的作用。 在傳感器的選擇上采用 Sensiron公司 生產(chǎn) 的 DHT11 溫濕度集成芯片， DHT11 芯片 具有響應(yīng)速度快，互換性好，不需要外部元件，抗干擾能力強，適配各種單片機，可廣泛用于各類溫濕度顯示系統(tǒng)中。因此對車內(nèi)溫濕度的顯示有著非常重要的意義，而且非常具有使用價值。 單片智能化溫度 /溫度傳感器 。 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計） 6 頻率 /溫度輸出式集成濕度傳感器 。 線性頻率輸出集成濕度傳感器 。 （ 2） 濕敏電容 濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的，當(dāng)空氣中的濕度發(fā)生變化時時，濕敏電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，就促使其電容量也發(fā)生變化，其電容變化量與相對濕度成正比。濕敏元件是最簡單的濕度傳感器件。一般作為 比較高檔的汽車內(nèi)部，作為整個汽車電子系統(tǒng)的核心控制單元，而顯示溫濕度只是它很小的一部分功能而已。 這一設(shè)計方案如果單一的用來處理溫濕度傳感器傳 出來的數(shù)據(jù)的話，就顯得有點浪費系統(tǒng)資源，與基于單片機的溫濕度顯示系統(tǒng)不同的是， DSP 除了作為溫濕度顯示功能之外，還可以對車內(nèi)圖像視頻等數(shù)據(jù)的處理，如果是一般的汽車，車內(nèi)電子產(chǎn)品不是很多，則可以像溫濕度顯示模塊一樣掛載在 DSP 上，以實現(xiàn)綜合處理。如果對溫濕度顯示的要求較高對系統(tǒng)可操作性以及操作界面友好性要求較高的話，就可以采取嵌入式的方法，這樣應(yīng)用軟件只是完成上層的數(shù)據(jù)處理功能。根據(jù)實際需求，在選擇單片機時可以選用較為低端的 4位單片機或 8位單片機，例如 89C51 等，也有用功能性比較強大的芯片，例如 NEC78P014 單片機。目前主要有一下一些常用的設(shè)計方案： （ 1） 基于單片機的設(shè)計實現(xiàn)方式 采用單片機是大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計時的首先方案。 （ 4） 系統(tǒng)的精度越來越高。 目前絕大多數(shù)中國汽車電子企業(yè)仍然集中在對車體的研發(fā)，如何