室內(nèi)溫濕度檢測(cè)器設(shè)計(jì)方案與實(shí)現(xiàn)

1、青島農(nóng)業(yè)大學(xué)畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）題目室內(nèi)溫濕度檢測(cè)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)姓 名：學(xué)院：理學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院專業(yè)：電子信息工程班 級(jí)：學(xué) 號(hào)：指導(dǎo)教師：15 日2012 年室內(nèi)溫濕度檢測(cè)器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)電子信息工程指導(dǎo)教師摘要 ：溫度、濕度和人類的生產(chǎn)、生活有著密切的關(guān)系，同時(shí)也是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最常見最基本 的工藝參數(shù)。隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)自己的生存環(huán)境越來越關(guān)注，而空氣中溫濕度 的變化與人體的舒適度和情緒都有直接的關(guān)系，所以對(duì)溫度、濕度的檢測(cè)就非常有必要了。本 設(shè)計(jì)中的溫濕度檢測(cè)器與傳統(tǒng)的溫濕度計(jì)相比，具有讀數(shù)方便，測(cè)量范圍廣，測(cè)量相對(duì)準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，其輸出溫度采用數(shù)字顯示，該設(shè)計(jì)配用全數(shù)字型溫濕度傳感器D

2、HT11 ,溫度測(cè)量范圍0 C-50 C,濕度測(cè)量范圍20%RH 95%RH，可以滿足一般需要。若要求更寬測(cè)量范圍，只需更換 溫濕度傳感器型號(hào)，硬件電路及軟件程序全兼容。溫濕度測(cè)量響應(yīng)時(shí)間快、長(zhǎng)期穩(wěn)定性好。采 用先進(jìn)的專用微處理器芯片 STC89C52 ，可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)。 配用 EEPROM 芯片 AT24C04， 使存儲(chǔ)的溫度上限和濕度上限斷電后不丟失。 可以通過四個(gè)按鍵方便地實(shí)現(xiàn)溫濕度上限的調(diào)整。 當(dāng)溫度或濕度超限后，報(bào)警信號(hào)點(diǎn)亮相應(yīng)報(bào)警燈。關(guān)鍵詞 ：STC89C52 單片機(jī)；溫濕度檢測(cè)器； LCD 顯示Design and Implementation on Indoor Det

3、ector of HumitureStudent majoring in Electronic information engineeringTutorAbstract ：Temperature and humidity is not only having close relationship with human production and life, but also playing the most common and basic role, as process parameters ,in industrial and agricultural production . Wit

4、h the improvement of people s living standards, people increasingly pay attention to their own living environment. While changes in air temperature and humidity made a direct impact on human feelings of comfort and emotion, the detection of temperature and humidity becomes seriously necessary. The d

5、esign of temperature and humidity detector in compared with the traditional, its to be convenient in reading, the temperature measuring range, and its date to be accurate, and so on. The design shows outputs in a digital display. The design with all-digital temperature and humidity sensor DHT11,temp

6、erature measuring range is between zero degrees Celsius and five degrees Celsius, humidity measuring range is 20%RH to 95%RH,can meet the general needs. If it required expanding the scope of measurement, simply by changing the models of temperature and humidity sensor, to make its hardware electric

7、and the software procedure entirely compatible. The measurement of humiture with fast response time and long-term stability, used advanced special-purpose microprocessor chip STC89C52.What s more, it has the character of highiliytyreliaband strongly anti-jamming ability. With EEPROM chip AT24C04,it

8、to make the upper and lower storage temperature and humidity in the upper and lower permanent preservation be saved in the case of power outages. In addition, through four pressed keys to realize the humiture bound adjustment conveniently, the alarm lightens the corresponding newspaper warning light

9、 when the temperature or the humidity over the ultra limit.Key words : STC89C52 Single-chip machine ； Temperature and humidity detector ； LCD display目錄1 緒論 51.1 選題的背景及意義 51.2 溫濕度檢測(cè)的發(fā)展?fàn)顩r以及存在的問題 51.3 本文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排 62 主要硬件的對(duì)比選擇 82.1 單片機(jī)的選擇 82.2 溫濕度傳感器的選擇 82.3 輸出顯示設(shè)備的選擇 93 溫濕度檢測(cè)器的硬件設(shè)計(jì) 103.1 單片機(jī)電路 103.2 溫

10、濕度檢測(cè)電路 123.3 顯示電路 143.4 溫度上限存儲(chǔ)電路 153.5 報(bào)警電路 163.6 供電及程序下載電路 164 軟件編程 174.1 軟件流程圖 174.2 主程序的相關(guān)內(nèi)容 184.2.1 程序的相關(guān)定義 184.2.2 mai n()函數(shù)195 下載與調(diào)試 225.1USB 轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)安裝 225.2 下載程序與運(yùn)行 22總結(jié)24致謝25參考文獻(xiàn) 261 緒論1.1 選題的背景及意義隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，人類社會(huì)已取得了巨大進(jìn)步！在居家生活、工農(nóng)業(yè) 生產(chǎn)、環(huán)保、氣象、國(guó)防、科研、航天等部門，經(jīng)常需要對(duì)環(huán)境中的濕度和溫度進(jìn) 行測(cè)量及控制。傳統(tǒng)的方法是用溫度表、毛發(fā)濕度表、雙

11、金屬式測(cè)量計(jì)和濕度試紙 等測(cè)試器材，通過人工進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)不符合溫度和濕度要求的場(chǎng)所進(jìn)行換氣、降溫 和去濕等工作。 這種人工測(cè)試方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、 效率低， 且測(cè)試的溫度及濕度誤差大， 隨機(jī)性相對(duì)較大。隨著生產(chǎn)的發(fā)展急需一個(gè)含有微型計(jì)算機(jī)或微處理器的測(cè)量?jī)x器， 由于它擁有對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，運(yùn)算邏輯判斷及自動(dòng)化的功能，有著智能作用等優(yōu)點(diǎn)，一 個(gè)低成本和具有較高精度的溫度濕度檢測(cè)器將在許多領(lǐng)域代替人工操作，自動(dòng)不間 斷檢測(cè)環(huán)境溫度和濕度。目前市場(chǎng)上普遍存在的溫濕度檢測(cè)儀器大都是單點(diǎn)測(cè)量， 而且溫濕度信息傳遞不及時(shí)，精度達(dá)不到要求，不利于控制者根據(jù)溫度、濕度變化 及時(shí)做出決定。為此，本設(shè)計(jì)開發(fā)了一種能夠同時(shí)測(cè)量

12、多點(diǎn)，并實(shí)時(shí)性高、精度高， 通過顯示器顯示溫濕度信息，并能進(jìn)行溫濕度超限報(bào)警的測(cè)控產(chǎn)品。本文設(shè)計(jì)的是基于單片機(jī)的室內(nèi)溫濕度檢測(cè)與報(bào)警系統(tǒng)，運(yùn)用溫濕度傳感器進(jìn) 行溫度和濕度的檢測(cè)，該儀器具有測(cè)量精度較高、硬件電路簡(jiǎn)單、并能很好的進(jìn)行 顯示，可測(cè)試一定范圍室內(nèi)環(huán)境溫濕度的特點(diǎn)。省去了人工檢測(cè)的繁瑣、耗時(shí)的過 程，隨時(shí)通過檢測(cè)器的顯示器進(jìn)行讀數(shù)，既方便，又快捷。1.2 溫濕度檢測(cè)的發(fā)展?fàn)顩r以及存在的問題測(cè)量溫度的方法主要分為接觸式測(cè)溫法和非接觸式測(cè)溫法兩大類。 接觸式測(cè) 溫法的特點(diǎn)是測(cè)溫元件直接與被測(cè)對(duì)象接觸，兩者之間進(jìn)行充分的熱交換，最后達(dá) 到熱平衡， 這時(shí)感溫元件的某一物理參數(shù)的量值就代表了被測(cè)

13、對(duì)象的溫度值。 非接 觸式測(cè)溫法是一種比較新式的測(cè)量方法， 它的特點(diǎn)是感溫元件不與被測(cè)對(duì)象相接觸， 而是通過輻射進(jìn)行熱交換，故可以較遠(yuǎn)距離對(duì)被測(cè)對(duì)象進(jìn)行測(cè)溫，具有較高的測(cè)溫 上限。 1濕度測(cè)量始終是世界計(jì)量領(lǐng)域中著名的難題之一。一個(gè)看似簡(jiǎn)單的量值，深究 起來，涉及相當(dāng)復(fù)雜的物理及化學(xué)理論分析和計(jì)算?，F(xiàn)代濕度測(cè)量方法最主要的有 兩種：干濕球測(cè)量法，電子式濕度傳感器測(cè)量法。早在 18 世紀(jì)人類就發(fā)明了干濕球濕度計(jì)，干濕球濕度計(jì)的準(zhǔn)確度取決于干球、 濕球兩支溫度計(jì)本身的精度。濕度計(jì)必須處于通風(fēng)狀態(tài)：只有紗布水套、水質(zhì)、風(fēng) 速都滿足一定要求時(shí)，才能達(dá)到規(guī)定的準(zhǔn)確度。干濕球濕度計(jì)的準(zhǔn)確度只有5一7% R

14、H。測(cè)量過程比較繁瑣和復(fù)雜，而且讀數(shù)的過程會(huì)產(chǎn)生人為的誤差。電子式濕度傳感器產(chǎn)品及濕度測(cè)量屬于 90 年代興起的行業(yè) , 經(jīng)過幾十年的發(fā) 展，國(guó)內(nèi)外在濕度傳感器研發(fā)領(lǐng)域取得了長(zhǎng)足進(jìn)步。濕敏傳感器正從簡(jiǎn)單的濕敏元 件向集成化、智能化、多參數(shù)檢測(cè)的方向迅速發(fā)展，為開發(fā)新一代濕度測(cè)控系統(tǒng)創(chuàng) 造了有利條件，也將濕度測(cè)量技術(shù)提高到新的水平。電子式濕度傳感器生產(chǎn)廠在產(chǎn) 品出廠前采用標(biāo)準(zhǔn)濕度發(fā)生器來逐支標(biāo)定，電子式濕度傳感器的準(zhǔn)確度可以達(dá)到 2%一 3% RH，精確度較高。近年來，隨著智能檢測(cè)系統(tǒng)的飛速發(fā)展，基于單片機(jī)的溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)將多傳 感器系統(tǒng)結(jié)合在一起。如何把多傳感器集中于一個(gè)檢測(cè)控制系統(tǒng)，綜合利用

15、來自多 傳感器的信息，獲得對(duì)被測(cè)對(duì)象的可靠了解和解釋，以利于系統(tǒng)做出正確的響應(yīng)、 決策和控制，是智能檢測(cè)控制系統(tǒng)中需要解決的首要問題。在溫濕度要求嚴(yán)格的場(chǎng) 合，利用多傳感技術(shù)可以提高系統(tǒng)的可靠性和精度，亦可以提高系統(tǒng)的時(shí)間空間的 覆蓋范圍。1.3 本文的主要內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排本文將介紹以單片機(jī)為核心的溫濕度檢測(cè)器來對(duì)多點(diǎn)溫濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)巡檢。溫 濕度檢測(cè)器包含的主要部分為控制電路，顯示電路，溫度和濕度采集電路，鍵盤電 路，報(bào)警電路。要求各檢測(cè)單元能獨(dú)立完成各自功能，同時(shí)能根據(jù)控制電路的指令 對(duì)溫濕度進(jìn)行不間斷采集，并將采集來的信息通過顯示器清晰的呈現(xiàn)給用戶，如果 采集的信息超出了預(yù)設(shè)范圍，閃爍燈將給

16、出報(bào)警示意用戶，以便使用者根據(jù)需要及 時(shí)作出決定。本文結(jié)構(gòu)安排如下：第 1 章 緒論，介紹了溫濕度對(duì)人們生活、生產(chǎn)、工作的影響，傳統(tǒng)的溫濕度測(cè) 量方法的諸多缺點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)的溫濕度檢測(cè)器的目的和意義，以及溫濕度檢測(cè)的發(fā)展?fàn)顩r以及存在的問題第 2 章 主要硬件的對(duì)比選擇， 介紹了單片機(jī)、 溫濕度傳感器、 輸出顯示設(shè)備的 不同型號(hào)硬件之間優(yōu)缺點(diǎn)的對(duì)比，通過性能，價(jià)格等方面選擇本次設(shè)計(jì)所需硬件。第 3 章 溫濕度檢測(cè)器的硬件設(shè)計(jì)，介紹了各部分電路的原理及設(shè)計(jì)電路等第 4 章 軟件編程，介紹了軟件編程的主流程圖以及相關(guān)的程序設(shè)計(jì)信息。第 5 章 下載與調(diào)試，介紹了 USB 轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)的安裝，程序的燒錄，

17、以及設(shè)備 的調(diào)試。2 主要硬件的對(duì)比選擇溫濕度檢測(cè)器各主要部件的選擇不僅要考慮性能穩(wěn)定性，還要考慮價(jià)格，實(shí)現(xiàn) 條件及使用要求等。2.1 單片機(jī)的選擇在單片機(jī)的選擇上硬件的初步有兩個(gè)選擇芯片，(1) 采用AT89C51芯片作為硬件核心，采用Flash ROM,內(nèi)部具有4KB ROM 存儲(chǔ)空間 ,能于 3V 的超低壓工作 , 而且與 MCS-51 系列單片機(jī)完全兼容。(2) STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS八位微控制器，具有8K在系統(tǒng) 可編程 Flash 存儲(chǔ)器，使用 ATMEL 公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許ROM在系統(tǒng)

18、可編程，亦適于常規(guī) 編程器。在單芯片上，擁有靈巧的 8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使其為眾多嵌 入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供靈活的解決方案。 2第一種芯片 AT89C51 運(yùn)用于電路設(shè)計(jì)中時(shí)由于不具備在線編程技術(shù) , 當(dāng)在對(duì)電 路進(jìn)行調(diào)試時(shí)，由于程序的錯(cuò)誤修改或?qū)Τ绦虻男略龉δ苄枰獰氤绦驎r(shí)，對(duì)芯片 的多次拔插會(huì)對(duì)芯片造成一定的損壞。所以本次設(shè)計(jì)中不采用這種芯片。本次設(shè)計(jì) 中采用STC89C52作為主控芯片。2.2 溫濕度傳感器的選擇( 1) HTF3223 是基于獨(dú)特工藝設(shè)計(jì)的電容元件，專利的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)電容 HS1101做的頻率輸出濕度模塊，測(cè)量的數(shù)據(jù)較為精確。(2) DHT11 數(shù)字溫濕

19、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(zhǎng)期穩(wěn)定性。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。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾 能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。 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)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在 OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過3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(jiǎn)易快捷。由于 DHT11 相對(duì)于 HTF3223 具有更小的體積、極低的功耗，價(jià)格更便宜等優(yōu) 點(diǎn)，

20、所以本次設(shè)計(jì)中采用 DHT11 作為溫濕度采集模塊。2.3 輸出顯示設(shè)備的選擇（1）LED 數(shù)碼管是現(xiàn)在電子設(shè)計(jì)中使用相當(dāng)普遍的一種顯示設(shè)備，每個(gè)數(shù)碼 管由 7 個(gè)發(fā)光二極管按照一定的排列結(jié)構(gòu)組成，根據(jù)七個(gè)發(fā)光二極管的正負(fù)極連接 不同，又分為共陰極數(shù)碼管和共陽極數(shù)碼管兩種，選擇的數(shù)碼管不同，程序設(shè)計(jì)上 也有一定的差別。數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)內(nèi)容比較直觀，通常顯示從0到F中的任意一個(gè)數(shù)字，一個(gè)數(shù)碼管可以顯示一位，多個(gè)數(shù)碼管就可以顯示多位，在顯示位數(shù)比較 少的電路中，程序編寫，外圍電路設(shè)計(jì)都十分簡(jiǎn)單，但是當(dāng)要顯示的位數(shù)相對(duì)多的 時(shí)候，數(shù)碼管操作起來十分煩瑣，顯示的速度受到限制。并且當(dāng)硬件電路設(shè)計(jì)好之 后

21、，系統(tǒng)顯示能力基本也被確定，系統(tǒng)顯示能力的擴(kuò)展受到了限制。（2）LCD 液晶顯示屏具有體積小、功耗低、顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn)，用戶可以 根據(jù)自己的需求，顯示自己所需要的、甚至是自己動(dòng)手設(shè)計(jì)的圖案。當(dāng)需要顯示的 數(shù)據(jù)比較復(fù)雜的時(shí)候，它的優(yōu)點(diǎn)就突現(xiàn)出來了，并且當(dāng)硬件設(shè)計(jì)完成時(shí)，可以通過 軟件的修改來不斷擴(kuò)展系統(tǒng)顯示能力。外圍驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，顯示能力的擴(kuò) 展將不會(huì)涉及到硬件電路的修改，可擴(kuò)展性很強(qiáng)。字符型液晶顯示屏已經(jīng)成為了單 片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中最常用的信息顯示器件之一。 4雖然 LCD 顯示器價(jià)格相對(duì)較高， 但是本設(shè)計(jì)需要顯示溫度值和濕度值， 還可顯 示設(shè)置溫濕度數(shù)值報(bào)警數(shù)值， 顯示數(shù)字較多， 因此

22、采用 LCD 作為顯示模塊的主要部 件。3溫濕度檢測(cè)器的硬件設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)的高敏感和可控性的性能，以STC89C52基本系統(tǒng)為核心的一套檢測(cè)系統(tǒng)，包括單片機(jī)電路、溫濕度檢測(cè)電路、顯示電路、溫濕 度上限存儲(chǔ)電路、報(bào)警電路、供電及程序下載電路。系統(tǒng)總體方框圖如圖3-1 o 5圖3-1系統(tǒng)總體方框圖3.1單片機(jī)電路本設(shè)計(jì)選用宏晶公司高性能單片機(jī) STC89C52,其管腳如圖3-2所示T2/P1. 0140vccT2EX/P1. 1239P0. 0 ADOPL 233$P0. 1 A.DLPL 3437F0, 2 A：D2F1.4536PO. 3 AD3P1, 535P0. 4 AD

23、4P1.6734F0. 5 AD5P1. 783S二PG. G AD6RST932P0.7 AD7RXD/P3. 01031EATXD/P3. 11130ALE-PROGINT0/P3. 21229PSENIXT1/P3. 31：2fiP2. 7 A15T0/F3, 41427F2.6 AL4T1/P3, 51526P2. 5 A13?R/P3.61625二P2.4 A12RD/P3.71724P2. 3 AllXIAL21823P2, 2A 10XTAL11922P2. I A9vss2021P2. 0 止8圖3-2 STC89C52單片機(jī)管腳圖SCT89C52的主要特性：(1)與MCS-5

24、1單片機(jī)產(chǎn)品兼容；8K字節(jié)在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器；1000 次擦寫周期； 全靜態(tài)操作：0Hz33Hz; (5)三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器； 32個(gè)可 編程I/O 口線；三個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；(8)八個(gè)中斷源；(9)全雙工UART串 行通道；(10)低功耗空閑和掉電模式；(11)掉電后中斷可喚醒；(12)看門狗定時(shí)器； (13)雙數(shù)據(jù)指針；(14)掉電標(biāo)識(shí)符。STC89C52管腳的作用：P0 口： 8位漏極開路的雙向I/O 口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電 平。對(duì)P0端口寫“ 1”時(shí)，弓I腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0 口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模

25、式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在Flash 編程時(shí)，P0 口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)， 需要外部上拉電阻。P1 口：具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口，P1輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P1端口寫“ T時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口 使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因， 將輸出電流(IIL ) o 在Flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1 口接收低8位地址字節(jié)。P2 口：具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O 口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)四個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P2端口寫“ T時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口 使用。作

26、為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因， 將輸出電流（IIL）o 在方位外部程序存儲(chǔ)器或用 16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P2 口送出高八位地 址。在Flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2 口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。P3 口： P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向I/O 口，P2輸出緩沖器能驅(qū) 動(dòng)四個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P3端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以 作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸 出電流（IIL）o P3 口亦作為STC89C52特殊功能（第二功能）使用 RST:復(fù)位輸 入。晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2個(gè)機(jī)器周

27、期高電平將使單片機(jī)復(fù)位。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。P3 口也可作為STC89C52的一些特殊功能口，如下所示：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 （記時(shí)器0外部輸入）P3.5 T1 （記時(shí)器1外部輸入）P3.6 /WR （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7 /RD （外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3 口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。3.2 溫濕度檢測(cè)電路底視ftl引腳說明:Vcc 正電源Dout 輸出NC 空腳GND 地圖3-3 DHT11溫濕度傳感器外型及管腳D

28、HT11溫濕度傳感器外型及管腳如圖 3-3所示。其中電源引腳的供電電壓為。傳感器上電后，要等待 1s以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間不要發(fā)送任何指令。電源引腳（VDD，GND ）之間可增加一個(gè)100nF的電容，用以去耦濾波DHT11典型應(yīng)用電路如圖3-4所示，其連接電路簡(jiǎn)單，只需要占用控制器一個(gè)I/O 口即可完成上下位的連接MCUGND圖3-4 DHT11典型應(yīng)用電路DHT11數(shù)字濕溫度傳感器采用單總線數(shù)據(jù)格式，即單個(gè)數(shù)據(jù)引腳端口完成輸入輸出雙向傳輸。其數(shù)據(jù)包由5Byte （40Bit）組成。一次通訊時(shí)間最大 3ms,數(shù)據(jù)分小 數(shù)部分和整數(shù)部分。一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit,高位先出。數(shù)據(jù)格式如表3

29、-1表3-1 DHT11數(shù)據(jù)格式濕度溫度校驗(yàn)整數(shù)小數(shù)整數(shù)小數(shù)8Bit8Bit8Bit8Bit8BitDHT11數(shù)字濕溫度傳感器的引腳的相關(guān)說明如表 3-2：表3-2 DHT11引腳說明Pin名稱注釋1VDD供電 3-5.5VDC2DATA串行數(shù)據(jù)，單總線3NC空腳，請(qǐng)懸空4GND接地，電源負(fù)極3.3顯示電路顯示部分采用LCD1602液晶屏進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示，其主要技術(shù)參數(shù)如表3-3, LCD液晶顯示器顯示數(shù)字信息，清晰且明確，顯示內(nèi)容較豐富。9表3-3液晶屏技術(shù)指標(biāo)顯示容量16*2個(gè)字符芯片工作電壓工作電流2.0mA (5.0V)模塊最佳工作電壓5.0V字符尺寸2.95*4.35(WXH)mm接口信

30、號(hào)說明如表3-4所示。表3-4液晶屏接口信號(hào)說明編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地1D2Data I/O2VDD電源正極2D3Data I/O3VL液晶顯示偏壓信號(hào)3D4Data I/O4RS:數(shù)據(jù)/命令選擇端(H/L )4D5Data I/O5R/W讀/寫選擇端(H/L )5D6Data I/O6E使能信號(hào)6D7Data I/O7DOData I/O7BLA背光源正極8DIData I/O8BLK背光源負(fù)極與單片機(jī)接口電路如圖3-5所示GND圖3-5 LCD顯示器與單片機(jī)接口電路3.4溫度上限存儲(chǔ)電路溫濕度閾值存儲(chǔ)在EEPROM芯片AT24C02中，并可以通過K1 K4按鍵調(diào)節(jié)

31、并保存，其中K2為溫度上限增加，K3為溫度上限減小，K4為濕度上限增加，K5 為濕度上限減小。AT24C02芯片其電路如圖3-6所示。EEP良心冇槪盟申歸+5V576遠(yuǎn)SCIVecA0WFAlSCLA23DAVosU2 24C01A圖3-6 EEPROM 存儲(chǔ)電路3.5報(bào)警電路L4、L5為兩只報(bào)警燈，其中L4為超溫報(bào)警，L5為超濕報(bào)警，當(dāng)溫濕度超過溫 濕度檢測(cè)器的溫濕度設(shè)定的上限值時(shí)，單片機(jī)將依次點(diǎn)亮相關(guān)報(bào)警燈。報(bào)警電路如 圖 3-7。1024)2 SCL2402 SDA圖3-7報(bào)警電路jianwei3.6供電及程序下載電路本設(shè)計(jì)采用USB接口供電，電源電壓5V。同時(shí),USB接口通過內(nèi)含 PL

32、2303芯片的轉(zhuǎn)換電路對(duì)單片機(jī)進(jìn)行程序編寫。其電路原理如圖3-8所示SB電源及下載接口4軟件編程4.1軟件流程圖本設(shè)計(jì)軟件主程序流程圖如圖4-1所示圖4-1主程序流程圖4.2 主程序的相關(guān)內(nèi)容4.2.1 程序的相關(guān)定義下面是實(shí)現(xiàn)室內(nèi)溫濕度檢測(cè)基本功能相關(guān)程序的一些基本定義，包括程序的頭文件以及程序的管教定義和常量、變量定義等。 11 (1)頭文件和一些宏定義#include #include 1602.h#include dht.h#include 2402.h(2) 管腳定義sbit Led_qushi=P6;/ 去濕燈sbit Led_j ia ngwe n=PU5;降溫?zé)魋bit Key

33、_TH1 = P3A2;sbit Key_TH2 =卩3人3;sbit Key_HH1 = P3A4;sbit Key_HH2 = P3A5;(3) 常量、變量定義/定義標(biāo)識(shí)volatile bit FlagStartRH = 0;/開始溫濕度轉(zhuǎn)換標(biāo)志volatile bit FlagKeyPress = 0; / 有鍵按下/定義溫濕度傳感器用外部變量extern U8 U8FLAG,k;extern U8 U8count,U8temp;extern U8 U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;extern U8 U

34、8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp;extern U8 U8checkdata_temp;extern U8 U8comdata;extern U8 count, count_r;U16 temp;S16 temperature, humidity;S16 idata TH, HH; /溫度上限和濕度上限char * pSave;U8 keyvalue, keyTH1, keyTH2, keyHH1, keyHH2;U16 RHCounter;4.2.2 main() 函數(shù)mai n()函數(shù)包含了定時(shí)

35、器的初始化，并且在初始化的過程中，對(duì)溫濕度檢測(cè)器 進(jìn)行鎖定，不允許其他功能的實(shí)現(xiàn)； LCD 的一個(gè)歡迎使用控制系統(tǒng)的界面，一定的 延時(shí)后進(jìn)行清屏；從AT24C04中載入溫度上限和濕度上限設(shè)定值； 溫濕度轉(zhuǎn)換及溫 濕度的讀?。粓?bào)警系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)；通過鍵盤設(shè)定溫濕度的上限。(1) 定時(shí)器的初始化過程void main()U16 i, j, testnum;EA = 0;Timer0_Init(); /定時(shí)器 0 初始化Data_Init();EA = 1;(2) 顯示器的初始化過程L1602_init();L1602_string(1,1, Welcome to T&H );L1602_string(

36、2,1, Control System! );/延時(shí)for (i=0;i1000;i+)for (j=0;j TH) Led_jiangwen = 0;/降溫else Led_jiangwen = 1;if (humidity HH) Led_qushi = 0;else Led_qushi = 1;/去濕6) 鍵入溫濕度上限值/鍵盤查詢，在彈起時(shí)響應(yīng)if (Key_TH1)&(keyTH1=0) FlagKeyPress = 1; keyvalue = 1;else if (Key_TH2)&(keyTH2=0) FlagKeyPress = 1; keyvalue =2; else if

37、(Key_HH1)&(keyHH1=0) FlagKeyPress = 1; keyvalue = 3; else if (Key_HH2)&(keyHH2=0) FlagKeyPress = 1; keyvalue = 4; if (FlagKeyPress = 1)KeyProcess(keyvalue); FlagKeyPress = 0;if (!Key_TH1) keyTH1 = 0;else keyTH1 = 1;if (!Key_TH2) keyTH2 = 0;else keyTH2 = 1;if (!Key_HH1) keyHH1 = 0;else keyHH1 = 1;if

38、(!Key_HH2) keyHH2 = 0;else keyHH2 = 1; 125下載與調(diào)試本章主要敘述了 USB串口驅(qū)動(dòng)的安裝，運(yùn)用STC單片機(jī)下載軟件進(jìn)行程序燒 錄，最后對(duì)設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行。5.1 USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)安裝打開 USB 通用驅(qū)動(dòng) PL2303_Prolific_Driverlnstaller_v130.exe 安裝文件，按提示 安裝USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)動(dòng)程序。安裝完成后，插入 USB下載線后，在開始-控制面 板-打印機(jī)和其他硬件-設(shè)備管理器，在“端口”分支下有(Prolific USB-to-Serial Comm Port(COM3)，3 表示串 口號(hào)。圖5-1成功安裝USB轉(zhuǎn)串口驅(qū)

39、動(dòng)示意圖5.2下載程序與運(yùn)行打開STC單片機(jī)下載軟件STCSP_V481.exe,正確選擇MCU類型還有COM 口，選擇COM3 口，最高波特率和最低波特率都選 2400bps或者1200bps,并打開 相關(guān)的.hex數(shù)據(jù)文件，點(diǎn)擊“ Download/下載”按紐進(jìn)行下載。下載完成后程序自動(dòng)運(yùn)行，或重上電后程序正常運(yùn)行，溫濕度檢測(cè)器正常顯示 當(dāng)前室內(nèi)的溫濕度，如圖5-2所示圖5-2溫濕度檢測(cè)器正常運(yùn)行圖設(shè)計(jì)完成后的室內(nèi)溫濕度檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)了溫濕度自動(dòng)采集。DHT11溫濕度傳感器將外界環(huán)境溫度和濕度的數(shù)據(jù)在 LCD顯示器上顯示。在開機(jī)的狀態(tài)下不間斷的檢測(cè)出外界環(huán)境的溫度和濕度的數(shù)據(jù)。總體來講，基于單片機(jī)的溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)比起傳 統(tǒng)的溫度計(jì)和濕度計(jì)有著非常明顯的優(yōu)勢(shì)。首先在測(cè)量精