【正文】 過(guò)數(shù)據(jù)處 理可以直接以相對(duì)濕度的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示。 LCD1602 液晶顯示 1602 液晶顯示器以其微功耗、體積小、顯示內(nèi)容豐富、超薄輕巧、位數(shù)多、程序簡(jiǎn)單的諸多優(yōu)點(diǎn)，頗受歡迎 [16]。在與單片機(jī)連接時(shí)使用接口電路（排針）相連，為并行通信。 表 35 1602 引腳功能表 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 1/0 2 VDD 電源正極 10 D3 Data 1/0 3 VL 液晶顯示偏壓信號(hào) 11 D4 Data 1/0 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇（ H/L） 12 D5 Data 1/0 5 R/W 讀 /寫(xiě)選擇端（ H/L） 13 D6 Data 1/0 6 E 使能信號(hào) 14 D7 Data 1/0 7 D0 Data 1/0 15 BLA 背光源正極 8 D1 Data 1/0 16 BLK 背光源負(fù)極 哈爾濱理工大學(xué)學(xué) 士學(xué)位論文 19 1602 液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器（ CGROM)已經(jīng)存儲(chǔ)了不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有，阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫(xiě)、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，其中數(shù)字與字母同ASCII 碼兼容。 圖 38 LCD1602 與單片機(jī)連接電路 報(bào)警電路 在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，為了安全生產(chǎn)，對(duì)于一些重要的參數(shù)或系統(tǒng)部位，都設(shè)有緊急狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)，以便提醒操作人員注意，或采取緊急措施。 本設(shè)計(jì)采用蜂鳴音報(bào)警電路。壓電式蜂鳴器約需 10mA 的驅(qū)動(dòng)電流，可以用一個(gè)晶體三極管驅(qū)動(dòng)，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中， 、 口接晶體管基極輸入端。報(bào)警電路使用蜂鳴器聲音報(bào)警，電路連接圖如圖 39 所示。電源 +5V 到 轉(zhuǎn)換電路如圖 310 所示。如果收到應(yīng)答 ，則認(rèn)為此次通信成功， TX_DS 置高，同時(shí) TX_PLD 從 TX FIFO 中清除；若未收到應(yīng)答，則自動(dòng)重新發(fā)射該數(shù)據(jù) (自動(dòng)重發(fā)已開(kāi)啟 )，若重發(fā)次數(shù)哈爾濱理工大學(xué)學(xué) 士學(xué)位論文 21 (ARC)達(dá)到上限， MAX_RT 置高， TX FIFO 中數(shù)據(jù)保留以便在次重發(fā)； MAX_RT 或 TX_DS 置高時(shí)，使 IRQ 變低，產(chǎn)生中斷，通知MCU。 接收數(shù)據(jù)時(shí)，首先將 nRF24L01 配置為接收模式，接著延遲 130μs進(jìn)入接收狀態(tài)等待數(shù)據(jù)的到來(lái)。若此時(shí)自動(dòng)應(yīng)答開(kāi)啟，接收方則同時(shí)進(jìn)入發(fā)射狀態(tài)回傳應(yīng)答信號(hào)。 NRF24L10 的 原理圖如 311 所示。 主控電路采用以 STC89C52 為核心的單片機(jī)電路，溫度傳感器采用數(shù)字型溫度傳感器 DS18B20，直接與單片機(jī)的 口相連；濕度傳感器為電容性傳感器，通過(guò)與 555 振蕩電路相結(jié)合得出頻率信號(hào)輸入到單片機(jī)內(nèi)，由軟件部分進(jìn)行處理得到濕度值。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué) 士學(xué)位論文 22 第 4章 軟件設(shè)計(jì) 主程序流程圖 主程序的主要功能是負(fù)責(zé)讀出并處理 DS18B20 的測(cè)量溫度值，讀出測(cè)濕電路的結(jié)果，并將溫度及濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，判斷是否超出上下限，如若超出則報(bào)警并向上微機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)。 開(kāi) 始初 始 化掃 描 鍵 盤(pán)測(cè) 量 溫 濕 度顯 示 溫 濕 度結(jié) 束報(bào) 警 檢 測(cè)發(fā) 送 數(shù) 據(jù)是否 圖 41 主程序流程圖 溫度模塊程序設(shè)計(jì) 溫度模塊主要包括 DS18B20 的初始化以及與單片機(jī)之間的數(shù)據(jù)處理， DS18B20 的所有操作均從初始化開(kāi)始， 初始化過(guò)程如圖 43 所示。初始化是主 CPU 發(fā)出一個(gè)復(fù)位信號(hào)，將數(shù)據(jù)總線上的 DS18B20 復(fù)位，然后釋放總線，該總線位接收狀態(tài)。 DS18B20 中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，用 16 位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以 ℃ /LSB 形式表達(dá)，其中 S 為符號(hào)位 。 整個(gè)溫度采集過(guò)程如圖 42 所示。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué) 士學(xué)位論文 24 開(kāi) 始關(guān) 閉 T0 ， 讀 T1結(jié) 束計(jì) 時(shí) 滿 50ms開(kāi) 啟 T 0 ， T 1計(jì) 算 頻 率YN 圖 44 濕度測(cè)量 顯示子程序設(shè)計(jì) 顯示子程序包括 1602 的初始化，以及對(duì)溫度和濕度值的顯示。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué) 士學(xué)位論文 25 開(kāi) 始1 6 0 2 初 始 化 設(shè) 置初 始 化 顯 示溫 度 值 轉(zhuǎn) 換 A S C 碼顯 示 溫 度 符 號(hào) 加 數(shù) 值T 1 計(jì) 數(shù) 值 * 2 0將 頻 率 值 轉(zhuǎn) 化 為 濕 度 值顯 示 濕 度 值結(jié) 束 圖 45 顯示子程序流程圖 按鍵模塊程序設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)采用了四個(gè)按鍵，將加減設(shè)置按鍵接兩個(gè)外部中斷 0 和 1 上，當(dāng)外部中斷被觸發(fā)（即存在設(shè)定值設(shè)置）時(shí)，判斷是另外兩個(gè)按鍵是否按下（即判斷是溫度值設(shè)定還是濕度值設(shè)定），然后根據(jù)判斷的條件執(zhí)行設(shè)定值的改變。 開(kāi) 始外 部 中 斷 引 腳 復(fù) 位P 0 . 0 = 1外 部 中 斷 1外 部 中 斷 0T s h e d i n g + 1YP 0 . 1 = 1T s h e d i n g 1YN結(jié) 束P 0 . 0 = 1H s h e d i n g + 1YP 0 . 1 = 1H s h e d i n g 1YNNN 圖 46 按鍵程序流程圖 哈爾濱理工大學(xué)學(xué) 士學(xué)位論文 26 無(wú)線收發(fā)模塊程序設(shè)計(jì) 首先檢測(cè)過(guò)程中判斷蜂鳴器是否響起，即 口或 口 若 輸出為高電平， 則啟動(dòng) NRF24L01 的發(fā)送模式，向上位機(jī)部分的接收模塊發(fā)送溫度或濕度 數(shù)據(jù) 。 開(kāi) 始配 置 N R F 2 4 L 0 1 為 發(fā) 送 模 式復(fù) 位 D S 1 8 B 2 0開(kāi) 始 溫 度 轉(zhuǎn) 換讀 取 溫 度 值數(shù) 據(jù) 經(jīng) N R F 2 4 L 0 1 為 發(fā) 送發(fā) 送 成 功T 1 計(jì) 數(shù) 值 * 2 0將 頻 率 值 轉(zhuǎn) 化 為 濕 度 值Y N 圖 47 發(fā)送模塊程序流程圖 本系統(tǒng)接收端用 NRF24L01 無(wú)線模塊接收發(fā)送端傳來(lái)的溫度數(shù)據(jù)和濕度數(shù) 據(jù)，經(jīng)單片機(jī) STC89C52 將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的溫度值和濕度值。 接受模塊程序流程圖如圖 48 所示。報(bào)警部分程序流程圖如 49 所示 開(kāi) 始延 時(shí)是 否 超 限 ？NY結(jié) 束 圖 49 報(bào)警 程序流程圖 哈爾濱理工大學(xué)學(xué) 士學(xué)位論文 28 本章小結(jié) 本章主要對(duì)系統(tǒng)的各個(gè)部分的程序流程圖進(jìn)行了設(shè)計(jì)和說(shuō)明，首先是主程序部分實(shí)現(xiàn)了溫濕度的采集，液晶形式蜂鳴器報(bào)警，數(shù)據(jù)的無(wú)線收發(fā)幾個(gè)功能，溫度采集部分主要對(duì) DS18B20 溫度傳感器的初始化和數(shù)據(jù)采集過(guò)程詳細(xì)設(shè)計(jì)，濕度采集部分利用 555 振蕩器將電容質(zhì)的改變轉(zhuǎn)化為頻率通過(guò)程序顯示濕度，并將測(cè)得的數(shù)據(jù)通過(guò) LCD1602 顯示，對(duì)蜂 鳴器部分采用高電平驅(qū)動(dòng)，高電平同時(shí)為無(wú)線發(fā)送模塊數(shù)據(jù)采集的啟動(dòng)命令實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)發(fā)送功能。本課題的設(shè)計(jì)使用靈活、方便，功能強(qiáng)、精度高，既可完成高精度的溫濕度標(biāo)準(zhǔn)表的功能，又能方便地應(yīng)用于檔案館環(huán)境空間布點(diǎn)的溫濕度測(cè)量。系統(tǒng)通過(guò)溫度和濕度傳感器采集溫濕度，并將采集的數(shù)據(jù)送入單片機(jī)中。若測(cè)定值超過(guò)設(shè)定值，則蜂鳴器會(huì)發(fā)出 “滴滴 ”聲音報(bào)警，并實(shí)現(xiàn)單片機(jī)控制板對(duì)參數(shù)進(jìn)行控制。 雖然整個(gè) 設(shè)計(jì)已經(jīng)完成，但是也存在許多不足之處，如設(shè)置報(bào)警時(shí)只能是超過(guò)上限或下限報(bào)警，因此需要在同一地點(diǎn)采用兩個(gè)節(jié)點(diǎn)讀取數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)上下限報(bào)警。 從系 統(tǒng)測(cè)量的溫度值來(lái)看，整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到了初期預(yù)想的效果，測(cè)量精度也達(dá)到要求 。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué) 士學(xué)位論文 30 致謝 經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及同學(xué)們的支持和幫助，想要完 成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。馮老師平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，原理圖設(shè)計(jì)，程序流程圖設(shè)計(jì)等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。 然后還要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我們打下測(cè)控技術(shù)與儀器專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)，同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)們，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。 哈爾濱理工大學(xué)學(xué) 士學(xué)位論文 31 參考文獻(xiàn) 1 袁易君 .無(wú)線溫度、濕度監(jiān)測(cè)儀研究 [J]. 現(xiàn)代企業(yè)文化， 2021， (35)： 10. 2 , , . 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