【正文】 .................... 17 ?總 結(jié) .............................................................................................................................................. 18 ?致 謝 ................................................................................................................................................ 20 ?參考文獻(xiàn) ............................................................................................................................................ 20 ?附 錄 ................................................................................................................................................ 21 ?源程序 ........................................................................................................................................ 21 ? 0 第一章 緒 論 研究背景及意義 隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)其生存質(zhì)量做出更高的要求。 環(huán)境控制也就成了人們安 居樂(lè)業(yè)的基礎(chǔ)，成了共建和諧環(huán)境的重要環(huán)節(jié)。因此為了滿(mǎn)足最適宜人們生活的最佳溫度和濕度，我們需要研究一種家庭式的，便于提醒和控制溫濕度的裝置，人們可以根據(jù)不同季節(jié)以及個(gè)人的需要進(jìn)行不同的調(diào)整，以便達(dá)到最佳的居住環(huán)境，這不僅僅是對(duì)于環(huán)境要求的進(jìn)步，同時(shí)也體現(xiàn)了現(xiàn)代文明的發(fā)達(dá)與先進(jìn)。并且可 以移植到汽車(chē)，倉(cāng)庫(kù)，蔬菜大棚等有限空間的溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中去。 研究要實(shí)現(xiàn)的功能 本設(shè)計(jì)的目的就是了解對(duì)室內(nèi)的溫濕環(huán)境的實(shí)現(xiàn)方法，和應(yīng)用到的有關(guān)軟硬件知識(shí)。并且能夠智能報(bào)警從而采取相應(yīng)措施。 所以， 本次設(shè)計(jì)以 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器為例，介紹基于單片機(jī)的數(shù)字溫濕度計(jì)的設(shè)計(jì)提出解決。如圖 圖 總體電路框圖 單片機(jī)作為主控制器，主要負(fù)責(zé)處理由溫濕度傳感器送來(lái)數(shù)據(jù)，并把處理好的數(shù)據(jù)送向顯示器模塊，數(shù)據(jù)溫濕度傳感器主要用來(lái)采集周?chē)沫h(huán)驅(qū)動(dòng)顯示 模塊塊 模塊 報(bào)警電路 按鍵電路 溫濕度傳感器 主 控 制 器 3 境參數(shù)，并把所采集到得數(shù)據(jù)送向單片機(jī)， 按鍵電路主要是用來(lái)完成單片機(jī)的復(fù)位操作和溫濕度初始值的設(shè)定。 元器件的選擇 主控制器件：?jiǎn)纹瑱C(jī) STC89C52 是 STC 公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash存儲(chǔ)器 。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。另外 STC89C52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2 種 軟件 可選擇節(jié)電模式。掉電保護(hù)方式下， RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)， 單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 單片機(jī)管腳圖如 4 圖 STC89C52 單片機(jī)管腳圖 傳感器：溫濕度傳感器 dht11 DHT11 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，它應(yīng)用專(zhuān)用的溫濕度傳感和數(shù)字模塊采集技術(shù)，具有很高的穩(wěn)定性和可靠性， DHT11傳感器內(nèi)含一個(gè) NTC測(cè)溫和一個(gè)電阻式感濕元件，并與一個(gè) 8位的高性能單片機(jī)相連接，在精確的濕度校驗(yàn)室中 DHT11傳感器進(jìn)行過(guò)校準(zhǔn)，以程序的形式校準(zhǔn)系數(shù)儲(chǔ)存在 0TP 內(nèi)存中，檢測(cè)信號(hào)的時(shí)候，在處理過(guò)程中傳感器內(nèi)部要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)，采用單線制的串行接口，使系統(tǒng)集成可以有較低的功耗，而且更加簡(jiǎn)單快速，信號(hào)傳輸距離超過(guò) 20 米，作為一個(gè)數(shù)字溫濕度傳感器 DHT11具有響應(yīng)快速、抗干擾強(qiáng)、 性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，它的性能指標(biāo)如下：濕度測(cè)量范圍為 20％～95％ RH；濕度測(cè)量精度為177。 2℃，工作電壓 3． 0～ 5． 5 V，相應(yīng)時(shí)間 5S， DHT1l 采用 4 針單排引腳封裝 , 傳感器通電后，需要等待 1s，這是因?yàn)橐竭^(guò)不穩(wěn)定的 5 狀態(tài)，在此期間不需發(fā)送指令 ,電源引腳（ VDD， GND）之間可增加一個(gè) 100nF 的電容，用以去耦濾波 [7]。實(shí)物圖：圖 圖 傳感器電路 圖 dht1 實(shí)物圖 串 行接口 (單線雙向 ) 采用單總線數(shù)據(jù)格式 ,DATA 用于微處理器與 DHT11 之間的通訊和同步 ,一次通訊時(shí)間 4ms左右 ,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分。 DHT11一旦接收到主機(jī)的開(kāi)始信號(hào)，接著就等待開(kāi)始信號(hào)的結(jié)束 ,然后發(fā)送 80us的低電平響應(yīng)信號(hào)，要讀取 DHT11的響應(yīng)信號(hào) ,必須等待開(kāi)始信號(hào)的結(jié)束，并延時(shí)等待 2040us后才能夠接受，主機(jī)發(fā)送開(kāi)始信號(hào)后 ,這時(shí)候就可輸出高電平或切換到輸入模式 ,接著總線由上拉電阻拉高。假如響應(yīng)信號(hào)的讀取為高電平 ,但是 DHT11無(wú)響應(yīng)響應(yīng) ,這時(shí)候說(shuō)明路線可能連接不正常，當(dāng)最后一 bit數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后， DHT11把總線拉低 50us,接著總線由上拉電阻拉高進(jìn)入空閑狀態(tài)。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、 PDA移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)域。除了黑白顯示外，液晶顯示器還有多灰度有彩色顯示等。點(diǎn)陣圖 形式液晶由 M N 個(gè)顯示單元組成，假設(shè) LCD 顯示屏有 64 行，每行有 128列，每 8列對(duì)應(yīng) 1字節(jié)的 8位，即每行由 16字節(jié)，共 16 8=128個(gè)點(diǎn)組成，屏上 64 16 個(gè)顯示單元與顯示 RAM 區(qū) 1024 字節(jié)相對(duì)應(yīng)，每一字節(jié)的內(nèi)容和顯示屏上相應(yīng)位置的亮暗對(duì)應(yīng)。這就是 LCD顯示的基本原理。這樣一來(lái)就組成某個(gè)字符。 漢字的顯示一般采用圖形的方式，事先從微機(jī)中提取要顯示的漢字的點(diǎn)陣碼（一般用字模提取軟件），每個(gè)漢字占 32B，分左右兩半，各占16B，左邊為 5……右邊為 6……根據(jù)在 LCD 上開(kāi)始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)可找出顯示 RAM 對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，送上要顯示的漢字的第一字節(jié)，光標(biāo)位置加 1，送第二個(gè)字節(jié)，換行按列對(duì)齊，送第三個(gè)字節(jié)……直到 32B顯示完就可以 LCD上得到一個(gè)完整漢字。下面以長(zhǎng)沙太陽(yáng)人電子有限公司的 1602字符型液晶顯示器為例，介紹其用法。信號(hào)說(shuō)明為表 2所示 . 表 1 液晶屏技術(shù)指標(biāo) 10 顯示容量： 16 2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： （ WXH） mm 表 2 信號(hào)說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 VSS 電源地 9 D2 Data I/O 2 VDD 電源正極 10 D3 Data I/O 3 VL 液晶顯示偏壓信號(hào) 11 D4 Data I/O 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端（ H/L） 12 D5 Data I/O 5 R/W 讀 /寫(xiě)選擇端 13 D6 Data I/O 6 E 使能信號(hào) 14 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正極 8 D1 Data I/O 16 BLA 背光源負(fù)極 11 第三章 硬件電路圖的設(shè)計(jì) 報(bào)警電路 微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，為了安全起見(jiàn)，對(duì)于一些重要的參數(shù)或系統(tǒng)，都設(shè)定有緊急狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)，以便于提醒操作人員注意，或者采取緊急措施，本設(shè)計(jì)采用把計(jì)算機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、標(biāo)度變換、數(shù)字濾波之后，與該參數(shù)上下限與給定值進(jìn)行比較，如果高于上限值則進(jìn)行報(bào)警，否則就作為采樣的正常值，進(jìn)行顯示。如