【正文】 在此，向所有關(guān)心和幫助過(guò)我的老師、同學(xué)和朋友表示由衷的謝意！ 最后，衷心感謝在百忙之中評(píng)閱論文和參加答辯的各位專(zhuān)家、教授。在今后的學(xué)習(xí)工作中，我將銘記恩師對(duì)我的教誨和鼓勵(lì)，盡自己最大的努力取得更好的成績(jī)。從開(kāi)題報(bào)告到論文結(jié)束，我所取得的每一個(gè)進(jìn)步、編寫(xiě)的每一段程序都無(wú)不傾注著導(dǎo)師辛勤的汗水和心血。2 可將22采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)串口傳給上位機(jī)，方便記錄溫濕度數(shù)據(jù)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中由于時(shí)間倉(cāng)促有很多地方難免存在不足之，但在以后的工作中，我們會(huì)嚴(yán)格要求自己最求完美。并且由原先的被動(dòng)接受知識(shí)轉(zhuǎn)換為主動(dòng)尋求知識(shí)，這可以說(shuō)是學(xué)習(xí)方法上的一個(gè)很大突破。理論聯(lián)系實(shí)踐，體現(xiàn)出大學(xué)生的動(dòng)手能力。本文研究設(shè)計(jì)的溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)采用了單片機(jī)+DHT11 溫濕度一體傳感器+1602 液晶的組合方式，整機(jī)設(shè)計(jì)合理，元件價(jià)格合理，采購(gòu)方便，很適合大批量生產(chǎn)。第 6 章 總結(jié)溫濕度物理量是工業(yè)和農(nóng)業(yè)中最常見(jiàn)的基本的工藝參數(shù)，任何物理和化學(xué)變化的過(guò)程都與溫度密切相關(guān)。 軟件調(diào)試通常軟件調(diào)試應(yīng)具備四種技能，跟蹤、斷點(diǎn)、查看變量和更改數(shù)值等。 硬件調(diào)試硬件調(diào)試主要工具是萬(wàn)用表和烙鐵等工具，主要是為了排查板子焊錯(cuò)線、焊少線、短路和斷路等情況。檢測(cè)完溫濕度數(shù)據(jù)后，就判斷是否有按鍵被按下（第一個(gè)），有的話，則進(jìn)入了報(bào)警范圍設(shè)置界面，否則進(jìn)行一段時(shí)間的延時(shí)后，就進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)，從新檢測(cè)溫濕度數(shù)據(jù)。如果你使用 C 語(yǔ)言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選，即使不使用 C 語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境將這些部分組合在一起。它的應(yīng)用范圍廣泛，具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，不僅僅是在軟件開(kāi)發(fā)上，而且各類(lèi)科研都需要用到 C 語(yǔ)言，適于編寫(xiě)系統(tǒng)軟件、三維、二維圖形和動(dòng)畫(huà)，具體應(yīng)用例如單片機(jī)以及嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。本設(shè)計(jì)中采用了 4 顆 LED 燈，2 顆紅色和 2 顆綠色，紅色代表過(guò)高，綠色代表過(guò)低，其電路連接如如 315 所示：17圖 315 LED 電路第 4 章 軟件設(shè)計(jì) 程序語(yǔ)言及開(kāi)發(fā)環(huán)境 C 語(yǔ)言是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它既具有高級(jí)語(yǔ)言的特點(diǎn)，又具有匯編語(yǔ)言的特點(diǎn)。發(fā)光二極管的反向擊穿電壓大于 5 伏。當(dāng)電子和空穴復(fù)合時(shí)釋放出的能量多少不同，釋放出的能量越多，則發(fā)出的光的波長(zhǎng)越短。當(dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從 P 區(qū)注入到 N 區(qū)的空穴和由 N 區(qū)注入到 P 區(qū)的電子，在 PN 結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與 N 區(qū)的電子和 P 區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。它是半導(dǎo)體二極管的一種，可以把電能轉(zhuǎn)化成光能。當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見(jiàn)光，因而可以用來(lái)制成發(fā)光二極管。按鍵的連接圖 314 所示：圖 314 按鍵電路 LED 顯示電路發(fā)光二極管簡(jiǎn)稱(chēng)為 LED。這里采用最常用的方法，即延時(shí)重復(fù)掃描法，延時(shí)法的原理為：因?yàn)椤懊獭泵}沖一般持續(xù)時(shí)間短，約為幾 ms，而我們按鍵的時(shí)間一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)時(shí)間,所以當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有按鍵動(dòng)靜后再延時(shí)一段時(shí)間后再判斷此電平是否保持原狀態(tài),如果是則為有效按鍵，否則無(wú)效。它們各有自己的特點(diǎn)，其中獨(dú)立鍵盤(pán)硬件電路簡(jiǎn)單，而且在程序設(shè)計(jì)上也不復(fù)雜，一般用在對(duì)硬件電路要求不高的簡(jiǎn)單電路中；矩陣鍵盤(pán)與獨(dú)立鍵盤(pán)有很大區(qū)別，首先在硬件電路上它要比獨(dú)立鍵盤(pán)復(fù)雜得多，而且在程序算法上比它要煩瑣，但它在節(jié)省端口資源上有優(yōu)勢(shì)得多，因此它更適合于多按鍵電路。站在系統(tǒng)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)的立場(chǎng)上來(lái)看，僅僅完成鍵盤(pán)掃描，讀取當(dāng)前時(shí)刻的鍵盤(pán)狀態(tài)是不夠的，還有不少問(wèn)題需要妥善解決，16K123GNDEYRkVC467L否則，人們?cè)诓僮麈I盤(pán)就容易引起誤操作和操作失控現(xiàn)象。蜂鳴器電路如圖 313 所示。 由于蜂鳴器工作時(shí)，需要的電流比較大，單片機(jī)的 IO 口輸出的電流又比較小，所以這里利用三極管的開(kāi)關(guān)管功能來(lái)控制蜂鳴器發(fā)音，本設(shè)計(jì)選用的三極管型號(hào)是 PNP三極管 S8550，而且本設(shè)計(jì)選用的蜂鳴器屬于有源蜂鳴器，即在蜂鳴器內(nèi)部已經(jīng)內(nèi)置了震蕩電路，單片機(jī)無(wú)需連續(xù)發(fā)出高低電平來(lái)驅(qū)動(dòng)它，而只要輸出高（或低）電平即可，這大大簡(jiǎn)化了單片機(jī)程序的設(shè)計(jì)。也就是說(shuō)，有源蜂鳴器內(nèi)部帶震蕩源，所以只要一通電就會(huì)叫；而無(wú)源內(nèi)部不帶震蕩源，所以如果用直流信號(hào)無(wú)法令其鳴叫，必須用 2K5K 的方波去驅(qū)動(dòng)它。 此外，蜂鳴器還有有源蜂鳴器與無(wú)源蜂鳴器的區(qū)別。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。15Q1850GNDVCBEP圖 312 蜂鳴器模塊蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車(chē)電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。第 7 腳到第 14 腳是液晶的數(shù)據(jù)/地址8 位總線，接到了單片機(jī)的 P0 口上。第 5 腳是液晶的讀寫(xiě)控制腳，接到了單片機(jī)的 P13 腳上。第 3 腳通過(guò)一個(gè) 10K 的電位器連接到地端，可通過(guò)調(diào)節(jié)該電位器來(lái)調(diào)節(jié)液晶的對(duì)比度。14GNDVCRSWE01234567O89AKL （10）數(shù)據(jù)寫(xiě)入 DDRAM 或者 CGRAM 指令指令如表 312 所示表 312 數(shù)據(jù)寫(xiě)入 DDRAM 或者 CGRAM 指令指令功能表功能： 1）DREAM 被寫(xiě)入字符碼，液晶顯示屏隨即顯示出相應(yīng)的字符； 2）OGRAM 被存入由使用者設(shè)計(jì)的圖案（11）從 CGRAM 或者 DDRAM 讀出數(shù)據(jù)的指令指令如表 313 所示表 313 從 CGRAM 或者 DDRAM 讀出數(shù)據(jù)的指令功能表功能：DDRAM 或 OGRAM 中的內(nèi)容被讀寫(xiě)。1）HF（忙碌信號(hào)）讀取，假如液晶顯示器忙碌的時(shí)候則 BF=1，暫時(shí)不能接收被單片機(jī)送出的數(shù)據(jù)和指令，當(dāng) BF=0 的時(shí)候則相反。（8）設(shè)定 DDRAM 地址指令指令如表 310 所示表 310 設(shè)定 DDRAM 地址指令功能表功能：下一次要存入數(shù)據(jù)的 DDRAM 地址將被設(shè)置。 第十六腳：背光源負(fù)極。 第七至十四腳：D0D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。其中 RS 與 R/W 的關(guān)系決定了當(dāng)時(shí)狀態(tài)，例如兩端共同為 0 時(shí)能夠?qū)懭朊罨蛘唢@示其地址，當(dāng)兩端同11為 1 時(shí)可以讀忙碌信號(hào)，當(dāng) RS 為 1，R/W 為 0 時(shí)能夠?qū)?shù)據(jù)錄入。 第四腳：RS 是寄存器選擇，高水平的數(shù)據(jù)寄存器，低選擇指令寄存器。 第二腳：5V 正電源為 VDD。第二步，把取得的漢字子模數(shù)據(jù)保存在液晶存儲(chǔ)器里面。當(dāng)在內(nèi)部沒(méi)有適合的漢字庫(kù)的液晶類(lèi)型顯示器想要表達(dá)漢字的時(shí)候，第一步就是要獲得想要的漢文或者圖形的子模數(shù)據(jù)。本系統(tǒng)采用的 1602 是一款物美價(jià)廉的液晶顯示屏，可以顯示 2 行標(biāo)準(zhǔn)字符，每行共有 16 個(gè)字符。本系統(tǒng)顯示采用了工業(yè)字符型液晶模塊 1602，可顯示 2 行 16 個(gè)字符，能方便顯示英文字母大小寫(xiě)、阿拉伯?dāng)?shù)字、常用符號(hào)等。9 39 數(shù)字 1 DHT11 模塊電路圖DHT11 的模塊電路圖如下圖所示：圖 310 DHT11 模塊連接圖 液晶顯示電路 1602 液晶簡(jiǎn)介液晶顯示器是一種顯示器件，具有小體積、輕重量、低功耗等特色。數(shù)字 0 信號(hào)表示方法如圖 38 所示。通訊初始化要求如圖 37 所示。DHT11 接收到主機(jī)的開(kāi)始信號(hào)后,等待主機(jī)開(kāi)始信號(hào)結(jié)束,然后發(fā)送 80us 低電平響應(yīng)信號(hào)。通訊過(guò)程如圖 36 所示。數(shù)據(jù)格式為 8 位濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8 位濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8 位溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8 位溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8 位校驗(yàn)和，數(shù)據(jù)傳送正確時(shí)校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于“8 位濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8 位濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8 位溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8 位溫度小數(shù)數(shù)據(jù)”所得結(jié)果的末 8 位。當(dāng)前小數(shù)部分用于以后擴(kuò)展,現(xiàn)讀出為零。 Pin4（VDD），接地端，電源負(fù)極。 Pin2：（DATA），串行數(shù)據(jù)，單總線。圖 34（2）應(yīng)用領(lǐng)域?◆ 暖通空調(diào) ?◆ 測(cè)試及檢測(cè)設(shè)備?◆ 汽車(chē) ?◆ 數(shù)據(jù)記錄器?◆ 消費(fèi)品 ?◆ 自動(dòng)控制?◆ 氣象站 ?◆ 家電7?◆ 濕度調(diào)節(jié)器 ?◆ 醫(yī)療?◆ 除濕器 接口說(shuō)明（1）接口說(shuō)明 建議連接線長(zhǎng)度短于 20 米時(shí)用 5K 上拉電阻,大于 20 米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用合適的上拉電阻。產(chǎn)品為 4 針單排引腳封裝。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。每個(gè) DHT11 傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè) NTC 測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能 8 位單片機(jī)相連接。圖 33 單片機(jī)最小系統(tǒng) DHT11 傳感器電路 DHT11 簡(jiǎn)介?◆ 相對(duì)濕度和溫度測(cè)量6?◆ 全部校準(zhǔn)，數(shù)字輸出 ?◆ 卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性 ?◆ 無(wú)需額外部件?◆ 超長(zhǎng)的信號(hào)傳輸距離 ?◆ 超低能耗?◆4 引腳安裝?◆ 完全互換（1）DHT11 產(chǎn)品概述DHT11（圖 34）數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。特別注意的是，對(duì)于 31 腳(EA),當(dāng)接高電平時(shí),單片機(jī)在復(fù)位后從內(nèi)部 ROM 的0000H 開(kāi)始執(zhí)行；當(dāng)接低電平時(shí),復(fù)位后直接從外部 ROM 的 0000H 開(kāi)始執(zhí)行。 此外，除了單片機(jī)最小系統(tǒng)的 3 個(gè)部分之外，這里還多了一些外部電路。所以在開(kāi)機(jī) 內(nèi)，單片機(jī)系統(tǒng)自動(dòng)復(fù)位（RESET 左右）。也就是說(shuō)在電腦啟動(dòng)的 內(nèi)， 增加，這個(gè)時(shí)候 RESET 引腳所接收到的電壓是 。在電路圖中，電容的的大小是 10uF，電阻的大小是 10k。利用電容電壓不能突變的性質(zhì),可以知道,當(dāng)系統(tǒng)一上電，RESET 腳將會(huì)出現(xiàn)高電平，并且這個(gè)高電平持續(xù)的時(shí)間由電路的 RC 值來(lái)決定。單片機(jī)也一樣，當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行中，受到環(huán)境干擾出現(xiàn)程序跑飛的時(shí)候，按下復(fù)位按鈕內(nèi)部的程序自動(dòng)從頭開(kāi)始執(zhí)行。在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，晶振部分越靠近單片機(jī)越好。電容的作用在這里是起振作用，幫助晶振更容易的起振，取值范圍是 1533pF。雙功能口，作為第一功能使用時(shí)，與 P1 口一樣；作為第二功能使用時(shí)，每一位都有特定用途，其特殊用途如表 所示：表 P3 口第二用途 最小系統(tǒng)電路STC89C52 的最小系統(tǒng)如圖 33