【正文】 這個看似簡單的事情花了我三天的時間,而且板子還有很多問題。通過這次畢業(yè)設(shè)計,我感覺我實際應(yīng)用知識的能力有了很大提高。這樣可以避免溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備反復(fù)不停地通斷,以致影響使用壽命。當(dāng)溫濕度回到規(guī)定范圍內(nèi)時,只是停止報警,而溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備應(yīng)該繼續(xù)保持工作,直到溫濕度留有一定裕量時才停止。但是由于本次設(shè)計用到的按鍵不多,只有五個,功能比較簡單,而且單片機(jī)工作比較空閑,因此使用的是查詢方式來處理鍵盤的輸入。中斷方式比較節(jié)省系統(tǒng)資源,只有當(dāng)有按鍵按下時才會進(jìn)入鍵盤中斷子程序,進(jìn)一步掃描是那些鍵被按下。其中輸出控制和通過鍵盤設(shè)置上下限都是通過調(diào)用子程序?qū)崿F(xiàn)的。% 完成測量濕度范圍 0~100%RH 完成測量適度誤差 177。如果需要修改溫濕度上下限,可以通過按鍵進(jìn)行修改。溫度回到限定值內(nèi)后,停止報警。 生成機(jī)器碼6 結(jié)論 系統(tǒng)的功能本系統(tǒng)能測量溫室大棚內(nèi)的溫濕度數(shù)據(jù),將其顯示在液晶屏上。最后把新建的文件添加到工程文件里,右鍵點擊project視圖窗口里的Source Group1,選擇Add files to group “source group1”,如圖所示: 添加文件到工程 這樣,剛才新建的文件便添加到了Source Group1中。 按照正確的方法將元器件進(jìn)行合理的排布及連線后, 用Keil對程序進(jìn)行調(diào)試、編譯先打開keil uvision4 這款軟件,新建工程,點擊菜單欄里的 new uvision project ,然后對工程進(jìn)行保存。若想移動某個元件或多個,單擊其元件,待其顏色變紅后,在按下鼠標(biāo)左鍵不放,即可拖動元件。5 系統(tǒng)調(diào)試 用Proteus搭建仿真總圖 打開Proteus ISIS,在 Proteus ISIS 編輯窗口中單擊元件列表之上的“P”按鈕 ,添加元件及放置元件。目前世界上只有Proteus做到了將電路仿真、印刷電路板設(shè)計和虛擬模型仿真整合到一個設(shè)計平臺,其處理器模型支持805HC1AVR、ARM、8086和MSP4PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33等,2010年又增加了Cortex和DSP系列處理器,并持續(xù)增加其他系列處理器模型。Proteus在國內(nèi)已受到眾多單片機(jī)開發(fā)者的喜愛。把Keil編譯、連接后生成的hex文件導(dǎo)入Proteus單片機(jī)中即可對單片機(jī)進(jìn)行仿真。此外,Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常高,這一點從生成的匯編語言就可以看出,大多生成的匯編語句很緊湊,容易理解。它提供了一個完整的開發(fā)方案,包括宏匯編、C編譯器、庫管理、連接器和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等,通過一個集成開發(fā)環(huán)境將這些部份組合在一起。 軟件設(shè)計所用工具 Keil uVision4本次設(shè)計采用Keil uVision4來編寫C語言程序,通過它的編譯器進(jìn)行編譯、連接,最后將生成的機(jī)器碼下載到單片機(jī)上。在每個設(shè)置里面,按S2增加限值,按S3減小限值。按下S0,進(jìn)入溫度上限的設(shè)置,再按一次進(jìn)入溫度下線的設(shè)置。 LCD1602子程序流程圖 LCD1602子程序流程圖 輸出控制子程序流程圖 輸出控制子程序 鍵盤掃描子程序流程圖 鍵盤掃描子程序為了防止抖動,按鍵電路中都要消抖的措施,本設(shè)計中是采用的軟件消抖,在單片機(jī)檢測到某個鍵按下后,延時10ms再監(jiān)測,如果仍然按下,才視為按下了該鍵。向SHT10的8個數(shù)據(jù)位的寫入,于第9個時鐘周期之后,讀取應(yīng)答位,應(yīng)答位為0時,表示SHT10正確接收。而寫時序和讀時序就比較復(fù)雜。SHT10有4種時序:啟動傳輸時序、寫字節(jié)時序、讀字節(jié)時序及復(fù)位時序。其他C文件要使用該變量時,要先使用extern將全局變量的作用域擴(kuò)展到本C語言文件。某個C文件要調(diào)用其它C文件中的函數(shù)時,要在當(dāng)前C語言文件中先進(jìn)行聲明,然后再調(diào)用,其他C文件要調(diào)用該函數(shù)時要在前面加上include *.h,將頭文件包括進(jìn)來。 軟件設(shè)計的總體結(jié)構(gòu)本次設(shè)計的大棚溫濕度自動控制系統(tǒng)由一個主程序調(diào)用多個子程序,它們包括SHT10溫濕度采集子程序、LCD1602液晶顯示子程序、輸出控制子程序、鍵盤掃描子程序,如下圖所示: 程序總體結(jié)構(gòu)主程序主要就是調(diào)用各個子程序的C語言文件中定義的函數(shù),實現(xiàn)SHTLCD1602初始化等操作,然后測量溫濕度,調(diào)用函數(shù)對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,最后進(jìn)行顯示并輸出控制信號。第四部分是輸出控制子程序,對設(shè)定值和實際值進(jìn)行判斷以決定是否進(jìn)行溫濕度的調(diào)節(jié)。第二部分是SHT10溫度采集程序,其功能是通過SHT10傳感器采集溫濕度值,并進(jìn)行修正。 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)的工作流程是,操作人員在計算機(jī)上輸入需要設(shè)定的溫濕度限定值,當(dāng)設(shè)定的溫濕度值與檢測溫濕度值不同時,單片機(jī)控制系統(tǒng)則會采取相應(yīng)的調(diào)節(jié)動作。全部數(shù)據(jù)會從MSB開始,右值有效(例如:對于12位數(shù)據(jù),從第5個SCK時鐘起算作MSB。接著會傳輸2個字節(jié)的測量數(shù)據(jù)以及1個字節(jié)的CRC奇偶校驗。SHT10通過下拉DATA變?yōu)榈碗娖?表示測量已結(jié)束。確切時間與內(nèi)部的晶振速度有關(guān),最多會有177。表32SHT10的命令集命令 代碼預(yù)留 0000x溫度測量 00011濕度測量 00101讀狀態(tài)寄存器 00111寫狀態(tài)寄存器 00110預(yù)留 0101x~1110x軟復(fù)位,復(fù)位接口、清空狀態(tài)寄存器為默認(rèn)值,下一個命令前等待至少11ms 11110根據(jù)上表的命令集,SHT10測量時,發(fā)布測量命令(‘00000101’表示的是相對濕度RH,‘00000011’ 表示的是溫度T)后,控制器等待測量停止后。SHT10會用下述來方式表示已經(jīng)正確接受到了指令:在第8個SCK的時鐘下降沿后,將DATA下拉至低電平(ACK位)。包括:當(dāng)SCK時鐘為高電平的時侯,DATA翻轉(zhuǎn)至低電平,緊接著SCK變成低電平,隨后在SCK時鐘為高電平的時侯DATA翻轉(zhuǎn)為高電平。為了避免發(fā)生信號沖突,微控制器僅僅把數(shù)據(jù)線拉低,在需輸出高電平時,微控制器會將引腳置成高阻態(tài),由外部上拉電阻把信號拉為高電平,這里選擇10KΩ。也就是微控制器可在SCK為高電平段去讀取有效的數(shù)據(jù)。(串行輸入(SCK),用于微處理器與SHT10之間的同步通信。電源引腳(VDD),~,這里選擇5V。10可給出全校準(zhǔn)相對濕度計溫度值輸出。8片內(nèi)裝載的校準(zhǔn)系數(shù)可保證100%互換性。6小體積,可表面貼裝。 濕度值分辨率為14位,溫度值輸出分辨率為12位,并可以變成12位和8位?！?濕度的測量誤差為177。濕度測量范圍為0~100%RH,溫度測量范圍為40~℃。SHT10的主要性能參數(shù)如下:1采用兩線制數(shù)字接口,類似于I2C總線的時序。SHT10可以用來測量相對濕度、溫度和露點等參數(shù)。傳感器采用瑞士Sensirion公司持有專利的CMOSens? 技術(shù),因此有極高的穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性、靠性性。SHT10溫濕度傳感器品質(zhì)卓越,具有很明顯的優(yōu)點,如抗干擾能力強(qiáng)、反應(yīng)快等。當(dāng)使用片內(nèi)振蕩器時,外部接石英晶體和微調(diào)電容。使用外部振蕩器時,連接外部石英晶體和微調(diào)電容。VCC:電源電壓。低電平有效,在片外程序存儲器取指期間,當(dāng)?PSEN有效時,程序存儲器的內(nèi)容將會被送至P0口,在訪問外部RAM時,?PSEN無效。在震蕩期穩(wěn)定有效運行情況下,RST端維持兩個機(jī)器周期的高電平,便可復(fù)位器件。P3口輸出緩沖級可用來驅(qū)動4個TTL邏輯門。作輸入端口時,被外部元器件拉低電平的P3口將通過上拉電阻提供電流。它的輸出緩沖級可以驅(qū)動4個TTL邏輯門P3口(~):P3口,和PP2一樣,是一個8 位雙向I/0 口,內(nèi)部自帶弱上拉。在對程序存儲器(ROM)或16位的外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時,P2口會送出一個高8位地址數(shù)據(jù)。端口進(jìn)行寫“1”時,該管腳被懸空,由內(nèi)部自帶的上拉電阻將電平拉到高電平。P1的輸出緩沖器可驅(qū)動4個TTL邏輯門。P1口(~):P1端口(~,1~8 引腳):P1口是一個8位雙向I/O口,內(nèi)部已經(jīng)自帶有一個幾十K的上拉電阻。在進(jìn)行程序校驗的時候,輸出指令字節(jié)。作為輸出端口,每個引腳能驅(qū)動8個TTL負(fù)載,對端口P0寫入每個引腳能驅(qū)動寫入“1”時,可以作為高阻抗輸入。(10)掉電模式和低功耗空閑。(7)3個16位定時器/計數(shù)器,即定時器 T0、