賓館溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計單片機原理與接口技術(shù)課程設(shè)計報告書

1、遼遼 寧寧 工工 業(yè)業(yè) 大大 學(xué)學(xué)單片機原理與接口技術(shù)單片機原理與接口技術(shù)課程設(shè)計（論文）課程設(shè)計（論文）題目：題目：賓館溫濕度控制裝置設(shè)計賓館溫濕度控制裝置設(shè)計院（系）：院（系）： 電氣工程學(xué)院電氣工程學(xué)院 專業(yè)班級：專業(yè)班級：學(xué)學(xué) 號：號：學(xué)生：學(xué)生：指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師：起止時間：起止時間：2013.07.03-2013.07.122013.07.03-2013.07.12I / 25課程設(shè)計（論文）任務(wù)與評語課程設(shè)計（論文）任務(wù)與評語院（系）：電氣工程學(xué)院 教研室：自動化 注：成績：平時20% 論文質(zhì)量60% 答辯20% 以百分制計算學(xué) 號100302121學(xué)生侯丹丹專業(yè)班級自動化104

2、班課程設(shè)計（論文）題目賓館溫濕度控制裝置設(shè)計課程設(shè)計（論文）任務(wù)課題完成的功能、設(shè)計任務(wù)與要求、技術(shù)參數(shù)課題完成的功能、設(shè)計任務(wù)與要求、技術(shù)參數(shù)實現(xiàn)功能實現(xiàn)功能以賓館房間的溫、濕度控制為對象，設(shè)計一個賓館溫、濕度檢測與控制裝置。該控制裝置功能如下：1、調(diào)節(jié)房間送風(fēng)系統(tǒng)的擋風(fēng)板的開度可以改變房間的溫度。2、控制房間加濕器的電源可以調(diào)節(jié)房間的濕度；3、通過按鍵可以設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的溫、濕度值。設(shè)計任務(wù)與要求設(shè)計任務(wù)與要求1、分析系統(tǒng)功能，確定系統(tǒng)硬件組成；2、設(shè)計系統(tǒng)的硬件電路圖；3、編寫相應(yīng)的軟件，完成控制系統(tǒng)的控制要求；4、上機調(diào)試、完善程序；5、按學(xué)校規(guī)定格式，撰寫、打印設(shè)計說明書一份；設(shè)計說明書應(yīng)

3、在 4000 字以上。技術(shù)參數(shù)技術(shù)參數(shù)溫度檢測圍是 0+100；檢測精度為1；濕度 30100，檢測精度為3。進(jìn)度計劃1、布置任務(wù)，查閱收集資料。 （1 天）2、分析系統(tǒng)的控制功能，確定總體設(shè)計方案（1 天） 。3、系統(tǒng)硬件設(shè)計（3 天）4、按系統(tǒng)的控制要求，設(shè)計軟件流程圖與軟件。 （2 天）5、上機調(diào)試、修改程序（1 天）6、撰寫、打印設(shè)計說明書（1 天）7、答辯（1天）指導(dǎo)教師評語與成績平時： 論文質(zhì)量： 答辯：總成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日III / 25IV / 25摘 要隨著人們生活水平的不斷提高,單片機控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數(shù)字溫

4、度計就是一個典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從單片機技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。無論是家居，賓館，糧倉，等，對環(huán)境溫濕度的檢測與控制都十分重要，本設(shè)計為基于單片機的賓館溫濕度檢測控制系統(tǒng)，采用模塊化，層次化設(shè)計用新型的智能溫濕度傳感器 DHT11 具有讀數(shù)方便，測量圍廣，測量準(zhǔn)確，其輸出溫濕度采用數(shù)字顯示，主要實現(xiàn)對溫度和濕度的檢測 ，將溫度濕度信號通過傳感器進(jìn)行信號的采集并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再運用單片機 89C51 進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理，控制部分通過控制加濕電源和擋風(fēng)板開度來控制屋溫度和濕度，本系統(tǒng)電路簡單、集

5、成度高、工作穩(wěn)定，調(diào)試方便、檢測精度高，具有一定的實用價值。關(guān)鍵詞：DHT11；單片機 89C51；溫度；濕度V / 25目 錄第 1 章 緒論 1第 2 章 課程設(shè)計的方案 22.1 概述 22.2 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu) 2第 3 章 硬件設(shè)計 33.1 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計 33.1.1 單片機的選擇 33.1.2 時鐘電路 63.1.3 復(fù)位電路 63.1.4 單片機最小系統(tǒng) 73.2 傳感器的設(shè)計 73.2.1 傳感器的特性 73.2.2 DHT11 數(shù)字溫濕度傳感器 83.3 獨立式按鍵電路 103.4 溫濕度控制裝置 103.4.1 開關(guān)控制裝置 103.4.2 D/A 轉(zhuǎn)換器 DAC0

6、832113.5 電路原理圖 13第 4 章 軟件設(shè)計 144.1 設(shè)計軟件流程圖設(shè)計軟件流程圖 144.2 溫濕度判斷控制 154.3 溫濕度控制系統(tǒng)部分子程序 15第 5 章 課程設(shè)計總結(jié) 18參考文獻(xiàn) 191 / 25第 1 章 緒論隨著人們生活水平的不斷提高,單片機控制無疑是人們追求的目標(biāo)之一，它所給人帶來的方便也是不可否定的，其中數(shù)字溫度計就是一個典型的例子，但人們對它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的設(shè)施就需要從單片機技術(shù)入手，一切向著數(shù)字化控制，智能化控制方向發(fā)展。溫度與濕度與人們的生活息息相關(guān)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣象、環(huán)保、國防、科研等部門，經(jīng)常需要對環(huán)

7、境溫度和濕度進(jìn)行測量與控制 準(zhǔn)確測量溫濕度在生物制藥、食品加工、造紙等行業(yè)更是至關(guān)重要的，傳統(tǒng)的溫度計是用水銀柱來顯示的，雖然結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜，但是它的精確度不高，不易讀數(shù)。傳統(tǒng)濕度計采用干濕球顯示法，不僅復(fù)雜而且精確度不高，而采用單片機對溫濕度進(jìn)行測量控制，不僅具有控制方便，簡單和靈活等優(yōu)點，而且可以大幅度提高溫濕度的控制指標(biāo)，用 LCD 數(shù)碼管來顯示溫濕度的數(shù)值，看起來更加直觀。由于應(yīng)用的場合不同監(jiān)測對象的不同，其系統(tǒng)設(shè)計也是千差萬別。在實際生活中，室溫環(huán)境檢測系統(tǒng)中溫度和濕度是兩個重要的顯示和分析指標(biāo)，必須定期抽樣檢查室溫環(huán)境溫度和濕度，以便采取相應(yīng)的措施。89C51 單片機是常用于控

8、制的芯片，在智能儀器儀表、工業(yè)檢測控制、機電一體化等方面取得了令人矚目的成果，用其作為溫濕度檢測控制系統(tǒng)的實例也很多。使用 89C51 單片機能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度全程的自動檢測與控制，而且 89C51 單片機易于學(xué)習(xí)、掌握，性價比高。使用 89C51 型單片機設(shè)計溫濕度檢測控制系統(tǒng)，可以與時、精確的反映室的溫度以與濕度的變化。完成諸如升溫到特定溫度、降溫到特定溫度、在溫度上下限圍保持恒溫等多種控制方式，在濕度控制方面也是如此。將此系統(tǒng)應(yīng)用到賓館當(dāng)中無疑為人們的生活提供了更加適宜的環(huán)境。要保持房間的溫度以與濕度適宜，根據(jù)每個人的不同需求，可以對室溫濕度進(jìn)行設(shè)置，通過自動控制系統(tǒng)對房間的溫度與濕度進(jìn)行檢

9、測，然后通過控制系統(tǒng)使其保持在設(shè)定值的溫濕度，溫濕度的檢測需要傳感器，編寫相應(yīng)的軟件程序通過控制系統(tǒng)進(jìn)行控制，調(diào)節(jié)房間送風(fēng)系統(tǒng)擋風(fēng)板的寬度來調(diào)節(jié)房間的溫度，單片機的應(yīng)用還有溫室大棚，倉庫，等等?？傊疅o論在日常生活中還是在工業(yè)農(nóng)業(yè)方面，都少不了對周圍環(huán)境的溫濕度測量，因此，研究溫濕度的測量和控制具有非常重要的意義。2 / 25第 2 章 課程設(shè)計的方案2.1 概述 系統(tǒng)功能介紹:以賓館房間的溫、濕度控制為對象，設(shè)計一個賓館溫、濕度檢測與控制裝置。調(diào)節(jié)房間送風(fēng)系統(tǒng)的擋風(fēng)板的開度可以改變房間的溫度?？刂品块g加濕器的電源可以調(diào)節(jié)房間的濕度；通過按鍵可以設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)的溫、濕度值。2.2 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu)以單

10、片機為控制核心，采用溫濕度測量，控制技術(shù)等技術(shù)，以溫濕度傳感器作為測量元件，構(gòu)成智能溫濕度測量控制系統(tǒng)?？煞譃闇貪穸葴y量電路，鍵盤電路，溫濕度控制電路 51單片機數(shù)字溫濕度傳感器溫濕度控制電路按鍵電路時鐘電路復(fù)位電路圖 2.1 系統(tǒng)的組成系統(tǒng)的原理：本系統(tǒng)以單片機 Atmel89C51 為核心，數(shù)據(jù)采集、傳輸都要通過單片機，數(shù)據(jù)采集通過單總線的智能數(shù)字溫濕度傳感器 DHT11 完成。賓館溫濕度控制裝置是以 89C51 單片機作為中央控制裝置，控制加濕電源來控制濕度，調(diào)節(jié)擋風(fēng)板來控制溫度89C51 作為中央控制裝置，負(fù)責(zé)中心運算和控制，協(xié)調(diào)系統(tǒng)各個模塊的工作。3 / 25第 3 章 硬件設(shè)計3.

11、1 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計3.1.1 單片機的選擇MCS-51 系列單片機主要包括基本型產(chǎn)品 8031/8051/8751(對應(yīng)的低功耗型80C31/80C51/87C51 和增強型產(chǎn)品 8032/8052/8752。雖然他們是 8 位的單片機，但是具有品種全、兼容性強性能價格比高等特點且軟硬件應(yīng)用設(shè)計資料豐富齊全，已為我國廣大工程技術(shù)人員所熟悉和掌握。在 20 世紀(jì) 80 年代和 90 年代，MCS-51 系列單片機是在我國應(yīng)用最為廣泛的單片機機型之一。中央微處理器 AT89C51： AT89C51 是一個低功耗，高性能 CMOS 8 位單片機，片含 4k Bytes ISP(In-system

12、 programmable)的可反復(fù)擦寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS-51 指令系統(tǒng)與 80C51 引腳結(jié)構(gòu)，芯片集成了通用 8 位中央處理器和 ISP Flash 存儲單元，功能強大的微型計算機的 AT89C51 可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價比的解決方案。AT89C51 具有如下特點：40 個引腳，4k Bytes Flash 片程序存儲器，128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM） ，32 個外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5 個中斷優(yōu)先級 2 層中斷嵌套中斷，2 個 16 位可編程

13、定時計數(shù)器,2 個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片時鐘振蕩器。此外，AT89C51 設(shè)計和配置了振蕩頻率，并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU 暫停工作，而 RAM 定時計數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存 RAM 的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。同時該芯片還具有 PDIP、TQFP 和 PLCC 等三種封裝形式。AT89S51 單片機綜合了微型處理器的基本功能。按照實際需要，同時也考慮到設(shè)計成本與整個系統(tǒng)的精巧性，所以在本系統(tǒng)中就選用價格較低、工作穩(wěn)定的 AT89C51 單片機作為整個系統(tǒng)的控制器。4 / 25圖 3.1 89C5

14、1引腳圖AT89C51 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k 字節(jié) Flash 閃速存儲器，128 字節(jié)部RAM，32 個 I/O 口線，兩個 16 位定時/計數(shù)器，一個 5 向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片振蕩器與時鐘電路。同時，AT89C51 可降至 0Hz 的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。空閑方式停止 CPU 的工作，但允許 RAM，定時/計數(shù)器，串行通信口與中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存 RAM 中的容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。管腳說明：VCC：供電電壓。GND：接地。P0 口：P0 口為一個 8 位漏級開路雙向 I/O 口，每腳可吸收

15、8TTL 門電流。當(dāng)P0 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的低八位。在 FIASH 編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗時，P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須接上拉電阻。P1 口：P1 口是一個部提供上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流。P1 口管腳寫入 1 后，被部上拉為高，可用作輸入，P1 口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于部上拉的緣故。在 FLASH 編程和校驗時，P1 口作為低八位地址接收。P2口：P2口為一個部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2

16、口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被部上拉電阻拉高，且作為輸入。并1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:12-Jul-2013Sheet of File:C:UsersACERDesktop加加加加加1.ddbDrawn By:P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.0/RxD10P3.1/TxD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3.7/RD17XTAL218XTAL119GND20P2

17、.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE/PROG30EA/Vpp31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40AT89C515 / 25因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時，它利用部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的容。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號

18、。P3口：P3口管腳是8個帶部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：口管腳 備選功能P3.0 RXD（串行輸入口）P3.1 TXD（串行輸出口）P3.2 /INT0（外部中斷0）P3.3 /INT1（外部中斷1）P3.4 T0（計時器0外部輸入）P3.5 T1（計時器1外部輸入）P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通）P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收

19、一些控制信號。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。/PSEN

20、：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH） ，不管是否有部程序存儲器。注意加密方式1時，/EA將部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時，此間部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP） 。6 / 25XTAL1：反向振蕩放大器的輸入與部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。3.1.2 時鐘電路AT89C51單片機各功能部件的運行都以時鐘信號為準(zhǔn)，有條

21、不紊、一拍一拍地工作。因此時鐘頻率直接影響單片機的速度，時鐘電路的質(zhì)量也直接影響單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性。AT89C51單片機部有一個用于構(gòu)成震蕩的高增益反相放大器，它的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為XTAL2。這兩個引腳跨接石英晶體和微調(diào)電容，構(gòu)成一個穩(wěn)定的自己振蕩器。外部時鐘方式時外部時鐘電源直接接到XTAL1端，XTAL2端懸空。圖3.2 時鐘電路 3.1.3 復(fù)位電路復(fù)位是單片機的初始化操作，只需給AT89C51的復(fù)位引腳RST加上大于2個機器周期（即24個時鐘震蕩周期）的高電平就可使AT89C51復(fù)位。復(fù)位電路通常采用上自動復(fù)位和按鈕復(fù)位兩種方式。上電復(fù)位是通過外部復(fù)位電路給電容C充

22、電加至RST引腳一個短的高電平信號，次信號隨著VCC對電容C的充電過程而逐漸回落，即RST引腳上的高電平持續(xù)時間取決于電容C的充電時間。因此為保證系統(tǒng)能可靠地復(fù)位，EST引腳上的高電平必須維持足夠長的時間。按鍵手動復(fù)位有電平和脈沖兩種形式。 圖 3.3 復(fù)位電路圖7 / 253.1.4 單片機最小系統(tǒng)最小系統(tǒng)由單片機、時鐘電路和復(fù)位電路組成，如下圖 3.4 所示。圖 3.4 單片機最小系統(tǒng)3.2 傳感器的設(shè)計3.2.1 傳感器的特性傳感器的靜態(tài)特性是指對靜態(tài)的輸入信號，傳感器的輸出量與輸入量之間所具有相互關(guān)系。不含時間變量的代數(shù)方程，或以輸入量作橫坐標(biāo)，把與其對應(yīng)的輸出量作縱坐標(biāo)而畫出的特性曲

23、線來描述。表征傳感器靜態(tài)特性的主要參數(shù)有：線性度、靈敏度、分辨力和遲滯等。傳感器的動態(tài)特性：所謂動態(tài)特性，是指傳感器在輸入變化時，它的輸出的特性。在實際工作中，傳感器的動態(tài)特性常用它對某些標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)來表示。這是因為傳感器對標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)容易用實驗方法求得，并且它對標(biāo)準(zhǔn)輸入信號的響應(yīng)與它對任意輸入信號的響應(yīng)之間存在一定的關(guān)系，往往知道了前者就能推定后者。最常用的標(biāo)準(zhǔn)輸入信號有階躍信號和正弦信號兩種，所以傳感器的動態(tài)特性也常用階1234ABCD4321DCBATitleNumberRevisionSizeA4Date:12-Jul-2013Sheet of File:C:UsersAC

24、ERDesktop加加加加加1.ddbDrawn By:加加11.0592MHzRRES2SW-PBC230pFC130pFC322uFRRES2VCCP1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.0/RxD10P3.1/TxD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3.7/RD17XTAL218XTAL119GND20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE/PROG30EA/Vpp31P0.732P0.63

25、3P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40AT89C51VCC8 / 25躍響應(yīng)和頻率響應(yīng)來表示。3.2.2DHT11 數(shù)字溫濕度傳感器DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。每個DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲存在OTP存中，傳感器部在檢測信

26、號的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達(dá)20米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場合的最佳選則。產(chǎn)品為 4 針單排引腳封裝。如圖3.5所示。圖 3.5 DHT11 封裝圖1、接口說明 建議連接線長度短于20米時用5K上拉電阻,大于20米時根據(jù)實際情況使用合適的上拉電阻。DHT11和單片機之間用單總線傳輸，DHT11的數(shù)據(jù)口與單片機的P1.7相連。9 / 2589C51DHT11VDDVDDGND5KDATA1pin2pin4pin圖 3.6 DHT11 溫濕度傳感器接線圖2、電源引腳DHT11 的供電電壓為35.5

27、V。傳感器上電后，要等待 1s 以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無需發(fā)送任何指令。電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個 100nF 的電容，用以去耦濾波。3、串行接口 (單線雙向)DATA 用于微處理器與 DHT11 之間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)格式,一次通訊時間 4ms 左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分,具體格式在下面說明,當(dāng)前小數(shù)部分用于以后擴展,現(xiàn)讀出為零.操作流程如下:一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為 40bit,高位先出。數(shù)據(jù)格式:8bit 濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit 校驗和數(shù)據(jù)傳送正確時校驗和數(shù)據(jù)等于“8bit 濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8b

28、it 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。用戶 MCU 發(fā)送一次開始信號后,DHT11 從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機開始信號結(jié)束后,DHT11 發(fā)送響應(yīng)信號,送出 40bit 的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號采集,用戶可選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù).從模式下,DHT11 接收到開始信號觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒有接收到主機發(fā)送開始信號,DHT11 不會主動進(jìn)行溫濕度采集.采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。10 / 253.3 獨立式按鍵電路圖 3.7 獨立式按鍵電路設(shè)置溫度按鍵 K0、按鍵加 K1、按鍵減 K2、濕度按鍵 K3 分別的單片機的P2.0，P2.1，P2.2

29、，P2.3 相連。3.4 溫濕度控制裝置3.4.1 開關(guān)控制裝置開關(guān)量輸出接口，主要控制加濕器的電源來控制房間濕度。 圖 3.8 開關(guān)量輸出接口電路123456ABCD654321DCBATitleNumberRevisionSizeBDate:12-Jul-2013Sheet of File:C:UsersACERDesktop加加加加加1.ddbDrawn By:P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.0/RxD10P3.1/TxD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3

30、.7/RD17XTAL218XTAL119GND20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE/PROG30EA/Vpp31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40AT89C51R2R3R4R1K1K2K0K3+5VNOTOPTOISO1R1R2VCC加加加加220VVCCVCC . . . .J1J1-111 / 253.4.2 D/A 轉(zhuǎn)換器 DAC0832DAC0832 它由 8 位輸入鎖存器、8 位 DAC 寄存器、8 位 D/A 轉(zhuǎn)換電路與轉(zhuǎn)換控制

31、電路組成。圖 3.9 DAC0832 邏輯結(jié)構(gòu)與引腳圖DAC0832 引腳功能如下：DI0-DI7 ：8 位數(shù)據(jù)輸入端；ILE： 數(shù)據(jù)允許鎖存信號；CS :輸入寄存器選擇信號；WR1 : 輸入寄存器寫選通信號，低電平有效；XFER： 數(shù)據(jù)傳送信號；WR2: 寫信號 2，低電平有效；VREF： 基準(zhǔn)電源輸入端；RFB :反饋信號輸入端；12 / 25IOUT1: 電流輸出端 1，其值隨 DAC 的容線性變化；IOUT2 :電流輸出端 2,；VCC: 電源輸入端；AGND: 模擬地；DGND: 數(shù)字地。DAC0832 與 89C51 的接口電路如圖 3.10 所示。圖 3.10 DAC0832 與

32、 89C51 的接口電路Vcc20Iout111lsbDI07Iout212DI16DI25Rfb9DI34DI416Vref8DI515DI614msbDI713ILE19WR218CS1WR12Xfer17P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.0/RxD10P3.1/TxD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3.7/RD17XTAL218XTAL119GND20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29

33、ALE/PROG30EA/Vpp31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40AT89S5115k15kR3+5vvcc - +4558 - +4558V-OUT13 / 253.5 電路原理圖圖 3.11 電路原理圖加加11.0592MHzRC230pFSW-PBC130pFC322uFVCCRVcc20Iout111lsbDI07Iout212DI16DI25Rfb9DI34DI416Vref8DI515DI614msbDI713ILE19WR218CS1WR12Xfer17VCCP1.01P1.12P1.23P1.34P1.

34、45P1.56P1.67P1.78RST9P3.0/RxD10P3.1/TxD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.5/T115P3.6/WR16P3.7/RD17XTAL218XTAL119GND20P2.021P2.122P2.223P2.324P2.425P2.526P2.627P2.728PSEN29ALE/PROG30EA/Vpp31P0.732P0.633P0.534P0.435P0.336P0.237P0.138P0.039VCC40AT89S5115k15kR3R1R2R4R3K3K2K1K0+5VNOTOPTOISO1R1R2VCC加加加加2

35、20VVCCVCC+5vvcc - +4558 - +4558V-OUT . . . .J1J1-114 / 25第 4 章 軟件設(shè)計4.1 設(shè)計軟件流程圖設(shè)計軟件流程圖本系統(tǒng)軟件系統(tǒng)設(shè)計包過：系統(tǒng)初始化模塊，溫濕度檢測模塊，溫濕度判斷控制模塊。系統(tǒng)軟件總體流程圖如圖 4.1 所示圖 4.1 系統(tǒng)流程圖開始初始化溫濕度檢測單片機處理范圍判斷溫濕度控制15 / 254.2 溫濕度判斷控制溫濕度判斷控制模塊也是系統(tǒng)的核心模塊之一，所謂判斷控制模塊，就是對當(dāng)前溫室的實際溫濕度與給定的溫濕度圍進(jìn)行比較，先進(jìn)行判斷，然后再進(jìn)行控制，控制模塊是決定系統(tǒng)將要進(jìn)行什么工作的。如溫度高于上限時需要降溫，低于下限

36、時需要升溫，如濕度高于上限時需要降濕，低于下限時需要増濕，同時還要啟動警報等等。溫濕度判斷控制部分的程序整體思路如圖 4.2圖4.2溫濕度判斷控制程序整體思路4.3 溫濕度控制系統(tǒng)部分子程序主程序主程序ORG 0100H;MAIN:MOV R1,#10; T0 100 馬上定時溢出計數(shù)寄存器 R1 賦初值 10MOV SP,#60H; 堆棧指針賦初值 60HMOV TMOD,#01H; T0 定時、方式 1、軟啟動MOV TL0,#0B0H; T0 賦初值實際值與給定值比較調(diào)用控制是否在給定范圍內(nèi)返回16 / 25MOV TH0,#3CH;MOV IE,#82H; 開放 T0 中斷SETB T

37、R0; 啟動 T0SJMP $; ;定時定時/ /計數(shù)器計數(shù)器 0 0 中斷服務(wù)程序中斷服務(wù)程序ORG 0200H;T0INT:DJNZ R1,NEXT; T0 溢出 10 次，即 1s 進(jìn)一次采樣處理LCALL ADCON; 調(diào)用溫度采樣與模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序LCALL CALCU; 調(diào)用溫度計算子程序LCALL DRVCON; 調(diào)用驅(qū)動控制子程序MOV R1,#10; R1 重賦值 10NEXT:MOV TL0,#0B0H; T0 重裝初值MOV TH0,#3CH;RETI;獨立式按鍵程序獨立式按鍵程序Start: MOV P1,#0FFH MOV A,P1 CPL A JZ Start ACC.0 FUN0 ACC.1 FUN1 ACC.2 FUN2 ACC.3 FUN3溫度采樣與模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序溫度采樣與模數(shù)轉(zhuǎn)換子程序ORG 0300H;ADCON:MOV DPTR,#7FFFFH; MOV A,#data HERE: JNB P3.3,HERE; MOVX A,DPTR; MOV 20H,A; 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換子程序十進(jìn)制轉(zhuǎn)換