【正文】 系統(tǒng)程序流程圖如圖 46 所示。 這樣當(dāng)程序運(yùn)行出現(xiàn)“死機(jī)”，在 MAX813 作用下系統(tǒng)復(fù)位和初始化后，將首先查詢事先保存的狀態(tài)參數(shù)，然后根據(jù)此參數(shù)決定程序的流向。在這種情況下 MAX813 就會(huì)產(chǎn)生一個(gè) 200ms 的復(fù)位脈沖。 LCD1602 16 字節(jié) X2行 隱含的緩沖區(qū) 00 01 02 ??? 0E 0F 10 27 40 41 42 ??? 4E 4F 50 67 圖 45 LCD1602 RAM地址影射圖 LCD1602 RAM address mapping diagram 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 23 看門狗程序的軟件設(shè)計(jì) 在程序正常運(yùn)行的情況下，由主程序在小于 的時(shí)間間隔內(nèi)周期性地從 端口向 MAX813 的 輸入端發(fā)送一個(gè)脈沖信號(hào)，用以消除 MAX813 芯片內(nèi)部的看門狗定時(shí)器。因此在顯示完第一行后需要對第二行的初始位置進(jìn)行設(shè)定，以跳過這些隱含的緩沖區(qū)。 LCD1602 的內(nèi)部含有 80X8 位的 RAM 緩沖區(qū)，其對應(yīng)關(guān)系如圖 45所示。 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 22 開 始LCD初 始 化設(shè) 置 第 一 行 顯 示 位 置顯 示 第 一 行 內(nèi) 容設(shè) 置 第 二 行 顯 示 位 置顯 示 第 二 行結(jié) 束 圖 44 LCD1602程序流程圖 LCD1602 program flow chart 然后依次顯示兩行里的顯示緩沖區(qū)里的內(nèi)容，第一行顯示溫度信 息，第二行顯示濕度信息。首先對液晶顯示器LCD1602 進(jìn)行初始化，設(shè)置顯示模式以及光標(biāo)的設(shè)置。 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 21 DHT11 的程序工作流程如圖 43所示。 CRC 寄存器通過計(jì)算一個(gè)多項(xiàng)式 (X8+X5+X4)之和來判定測量過程是否發(fā)生錯(cuò)誤， 一旦發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，單片機(jī)就會(huì)發(fā)送軟啟動(dòng)命令，重新進(jìn)行測量。 DATA SCK 圖 42 DHT11時(shí)序圖 DHT11 timing diagram 單片機(jī)發(fā)出測量命令后就等待測量完成，為表明測量完成， DHT11 將數(shù)據(jù)線拉成低電平 ,單片機(jī)重新啟動(dòng) SCK， DHT11 就傳送兩字節(jié)的測量數(shù)據(jù)與一字節(jié)的 CRC 數(shù)據(jù)，傳輸數(shù)據(jù)的順序是從最高位 (MSB)到最低位 (LSB)。 表 41 DHT11的命令代碼及含義 Command code and the meaning of DHT11 命令代碼 含義 03H 測量溫度命令 05H 測量濕度命令 06H 寫寄存器狀態(tài)命令 07H 讀寄存器狀態(tài)命令 1EH 軟件啟動(dòng)命令 DATA在 SCK時(shí)鐘下降沿后，開始改變狀態(tài)并且只有在 SCK時(shí)鐘上升沿有效。通信協(xié)議與通西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 20 用的 I2C 總線議是不兼容的，因此需要用通用的單片機(jī)的 I/O 口來模擬該通信時(shí)序。程序運(yùn)行的整個(gè)過程中受到看門狗電路的監(jiān)視。 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 19 主程序設(shè)計(jì) 主程序的流程圖如圖 41 所示。有主函數(shù)來調(diào)用其它函數(shù)，其它函數(shù)也可以相互調(diào)用。 一個(gè)較大的程序一般在編寫的時(shí)候把他分為若干個(gè)程序模塊，每一個(gè)程序模塊用來實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定的功能。軟件部分主要是完成對溫濕度信息的采集，顯示，以及完成相應(yīng)的控制。C 語言的主要優(yōu)點(diǎn) 有： 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)豐富 ； C 語言的 語法限制不太嚴(yán)格，程序設(shè)計(jì)自由度非常大 ； 簡潔緊湊，靈活方便 ； C 語言是結(jié)構(gòu)式語言 ； 生成的目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序運(yùn)行效率高 ； C 語言容許直接訪問系統(tǒng)硬件的物理地址，可以直接對硬件進(jìn)行操作 ；C 語言適用范圍廣，可移植性非常好 。 C語言既有匯編語言的特點(diǎn)，又有高級(jí)語言的特點(diǎn)。 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 18 VCCD1LED11KR8FM FM89C52 圖 38 報(bào)警電路連 接圖 Alarm circuit connection diagram 4 系統(tǒng)軟件程序設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件整體描述 本次設(shè)計(jì)的車載溫濕度顯示系統(tǒng)的軟件采用 C 語言編程。 溫度的合適范圍 1825 攝氏度，濕度的合適范圍 30%80%。當(dāng) FM=1 時(shí)報(bào)警系統(tǒng)不工作；當(dāng) FM=0 時(shí)報(bào)警系統(tǒng)就會(huì)處于報(bào)警狀態(tài)。 36 報(bào)警模塊電路設(shè)計(jì) 由于本系統(tǒng)是在車內(nèi)使用，故采用 LED燈報(bào)警電路。同時(shí)也會(huì)使看門狗定時(shí)器清 0 而且使 WDO端口電平變成高電平。 看門狗電路模塊利用了 MAX813 的手動(dòng)復(fù)位輸入端。 WDO：在看門狗輸出端的喂狗信號(hào)在 內(nèi)能及時(shí)送入的情況下，該腳就會(huì)產(chǎn)生1個(gè)低電平信號(hào)。若超過 該輸入端還沒有收到脈沖信號(hào)，則內(nèi)部定時(shí)器溢出。 WDI：看門狗輸入端。 PFO：電源檢測輸出端。 PFI：電源檢測輸入端。 VCC： 5V電源?？撮T狗定時(shí)時(shí)間為 ；西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 16 上電、掉電以及降壓情況下具有復(fù)位信號(hào)輸出； 具有 門限檢測器，用于低壓報(bào)警，并且可以適時(shí)監(jiān)視 +5V 以外的電源電壓； 具有手工復(fù)位按鈕。硬件電路連接好的情況下，在程序中植入一些看門狗復(fù)位的指令（即“喂狗“指令），以保證單片機(jī)復(fù)位 [13]。外部看門狗電路的實(shí)現(xiàn)既可以用專用看門狗芯片來實(shí)現(xiàn)，也可用普通芯片搭成。內(nèi)看 門狗電路就是指看門狗電路的硬件包含在單片機(jī)內(nèi)部。當(dāng)條件不容許的情況下，可以使用軟件看門狗技術(shù)。 看門狗技術(shù)的實(shí)現(xiàn)可用硬件方式，也可以用由軟件的方式來實(shí)現(xiàn)。 當(dāng)程序正常運(yùn)行時(shí)，在小于定時(shí)時(shí)間隔的情況下，單片機(jī)輸出信號(hào)刷新定時(shí)器，通過這種方式定時(shí)器就處于不斷的重新定時(shí)過程，這樣看門狗電路就不會(huì)一直產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)或中斷信號(hào)，反之，當(dāng)程序因出現(xiàn) 某些外界因素干擾而“跑飛”時(shí)，在這種情況下單片機(jī)就不能刷新定時(shí)器，產(chǎn)生中斷信號(hào)或產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)使單片機(jī)中斷或復(fù)位，使其返回到起始程序，恢復(fù)正常。當(dāng) RS和R/W兩個(gè)端口共同為低電平時(shí)可以寫入指令或顯示地址，當(dāng) RS為高點(diǎn)平 RW為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)，當(dāng) RS為低電平 RW為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào) LCDEN 使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r(shí)，液晶顯示 器開始執(zhí)行命令 LCD0LCD7 8位雙向數(shù)據(jù)線 35 看門狗電路設(shè)計(jì) 看門狗電路是一種在電子電路設(shè)計(jì)中應(yīng)用非常廣泛的抗干擾措施，用以保證系統(tǒng)因干擾失控后能自動(dòng)復(fù)位 [12]。 16*2個(gè)字符 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 14 （ 2） 顯示器的工作電壓： （ 3） 5V時(shí)的工作電流： （ 4） 字符的大?。?*（ W*H） mm 液晶顯示器 LCD1602 與主控制器的連接電路圖如圖 35所示： VSS1VDD2VL3RS4R/W5E6D07D18D29D310D411D512D613D714ELA15ELK16P2LCD1602GNDVCCR410kVCCGNDRSLCDEND0D1D2D3D4D5D6D7GNDR547kVCCRW 圖 35 LCD1602電路連接圖 LCD1602 circuit connection diagram LCD1602 液晶顯示器引腳接口定義如表 34所示。相比較而言液晶顯示器的功耗主要消耗在液晶顯示器的內(nèi)部電極上和驅(qū)動(dòng) IC上，因此消耗的電能比其它顯示器件要少的多。液晶顯示器是通過屏上的電極來控制液晶分子的狀態(tài)以達(dá)到顯示目的，因此在重量上要比相同顯示面積的顯示器件輕便的多。液晶顯示器都是數(shù)字式的，這樣就更加的容易 和單片機(jī)系統(tǒng)連接，操作更加的方便。因此，液晶顯示器的畫質(zhì)質(zhì)量高并且不會(huì)有閃爍。 3． 4 LCD 顯示電路的設(shè)計(jì) 在單片機(jī)系統(tǒng)中用 LCD1602 液晶顯示器作為輸出器件有以下一些優(yōu)點(diǎn) [11]： （ 1） 顯示質(zhì)量高。 數(shù)據(jù)傳送正確時(shí)校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于“ 8bit 濕度整數(shù)數(shù)據(jù) +8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù) +8bi 溫度整數(shù)數(shù)據(jù) +8bit 溫度小數(shù)數(shù)據(jù)”所得結(jié)果的末 8 位 [10]。 引腳 VDD 和 GND 引腳 之間可增加一個(gè)100nF 的電容 [9]，用以去耦濾波。 DHT11 溫濕度傳感器的 電源引腳 連接情況是這樣的， 它 的供電電壓為 3－ 。 測量精度 ： 濕度 +5%RH， 溫度 +2℃ 。 該款產(chǎn)品的應(yīng)用領(lǐng)域主要有 暖通空調(diào) 、 測試及檢測設(shè)備 、 汽車 、 數(shù)據(jù)記錄器 等。 DHT11 溫濕度傳感器為 4針單排引腳封裝。 該款溫濕度傳感器采用 單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。每個(gè) DHT11 傳感器都 在出廠前 在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。傳感器 的內(nèi)部 包括 了一個(gè) NTC 測溫元件 和一個(gè)電阻式感濕元件，并且 與一個(gè)高性能 8位單片機(jī)相連接。該款溫濕度傳感器是一種含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。 78系列的穩(wěn)壓器最大輸入電壓為 35V，當(dāng)輸入電壓值高于此值時(shí)，可以用圖 32所示的電路圖， VT、 DT 和 R6A 組成一個(gè)預(yù)穩(wěn)壓電路是的加在 7805 輸入端的電壓穩(wěn)定在 DT 的穩(wěn)壓值上， Ui端的最大輸入電壓就取決與 VT 的耐壓值。 在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng) 該在三端集成穩(wěn)壓電路上 安裝 散熱器（當(dāng)然小功率的條件下不用）。該系列集成穩(wěn)壓 電路的 型號(hào)中的 78/79 后面的數(shù)字表示 該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如 7805 表示輸出電壓為正 5V， 7906 表示輸出電壓為負(fù) 6V。它的樣子象是普通的三極管， 標(biāo)準(zhǔn)封裝 為 TO 220，也有的 是用 TO92 封裝。所有的 I/O 端口，分別連接主控制器與各子模塊，具體的接口配置情況如表 32所示： 表 32 主控制器接口配置表 Host Controller Interface Configuration Table I/O口 與子模塊接口配置說明 P0口 接 LCD1602的數(shù)據(jù)端口 P1口 ， 分別接 SHT11的 SCK端口和 DATA端口 接 Max813的端口 西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 11 P2口 沒有使用 P3口 ， ， 沒有使用 接 LCD1602的控制端口 接報(bào)警模塊接口 電壓轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) 三端穩(wěn)壓集成電路有負(fù)電壓輸出的 79系列和正電壓輸出的 78 系列。 最小系統(tǒng)的引腳連接如表 31 所示 。 對于程序存儲(chǔ)器 ，本系統(tǒng)設(shè)定為訪問內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，但是在程序存儲(chǔ)器的數(shù)值西南大學(xué)本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 10 超過 0FFFFH 的時(shí)候，系統(tǒng)將自動(dòng)開始執(zhí)行外部程序存儲(chǔ)器的程序。晶體的震蕩頻率可以選擇在 之間，電容值一般選擇在 530Pf 之間 [7]。 123456789P1PAIZUD0D1D2D3D4D5D6D7DB1DB2X1X2RSLCDENVCC12Y1C130pfC230pfGND32333435363738392122232425262728101112131415161712345678PSEN29ALE30EA31RST9XTAL218XTAL119VCC40GND2089C5289C52VCCGNDVCCRSTFMRWINT0 圖 31 主 控制模塊電路圖 Main control module circuit STC89C52RC 內(nèi)部有一個(gè)反相的高增益的放大器，用來構(gòu)成振蕩器。以上各個(gè)模塊通過片內(nèi) 8 位的數(shù)據(jù)總線相連接 [6]。 STC89C52RC的內(nèi)部主要包含以下幾個(gè)模塊： （ 1） 一個(gè) 8 位的微處理器（ CPU）；（ 2） 片內(nèi)有 256字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM/SFR， 用來存放可以讀寫的