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文檔簡介

第二章系統(tǒng)總體設(shè)計基于單片機的智能加濕器的設(shè)計與實現(xiàn)目錄TOC\o"1-3"\h\u9701第一章緒論 1310821.1課題研究背景和意義 120351.2行業(yè)分析市場現(xiàn)狀及發(fā)展前景 244751.3規(guī)劃任務(wù)內(nèi)容 29255第二章系統(tǒng)總體設(shè)計 412871第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計 5311493.1單片機選型 5167933.2濕度檢測模塊 7299953.2.1DHT11傳感器 7182743.2.2傳感器電路 974673.3LCD1602 9156033.4繼電器 1099533.5系統(tǒng)電路工作原理 1118229第四章系統(tǒng)程序軟件設(shè)計 13240784.1程序設(shè)計 13152224.1.1主程序設(shè)計 13248474.1.2濕度測控單元設(shè)計 1430114.1.3液晶顯示模塊 15313234.2部分程序代碼設(shè)計 16242944.2.11602液晶顯示屏初始化 16273904.2.21602液晶顯示屏數(shù)據(jù)顯示定位 17311034.2.3DHT11溫濕度感應(yīng)器校驗 18219674.2.4檢查DHT11I/O口的高低電平 192266第五章實物與系統(tǒng)的調(diào)試 21147085.1實物制作 2195775.2焊接中遇到的問題及解決辦法 2260035.3焊接展示 22210005.4實物調(diào)試 246369第六章設(shè)計總結(jié) 289850參考文獻 29第一章緒論如今加濕器的使用隨處可見,隨著現(xiàn)在民生的變化與科技飛速發(fā)展,濕度和溫度方面的檢測也變得越來越有科技含量?,F(xiàn)在溫濕度測量器的發(fā)展就如同計算機的發(fā)展歷程是一樣,也朝著智能化、小型化、集成化的方向發(fā)展。本設(shè)計之所以使用單片機為基礎(chǔ)設(shè)計智能加濕器,是因為單片機有著集成化程度高、穩(wěn)定強、可塑性高而且容易操作上手的特點,多方面都具有強大優(yōu)越性。1.1課題研究背景和意義隨著時代發(fā)展人們開始對生活品質(zhì)有了更高的需求。例如我國淮河以北的大片區(qū)域內(nèi)進入了極其寒冷的冬天,由于大部分地區(qū)是溫帶季風氣候以及溫帶大陸性氣候所以異常的干燥,并且大部分地區(qū)使用水暖空調(diào)地熱,就使得室內(nèi)空氣更加干燥,非常容易引發(fā)各種呼吸道疾病例如喉關(guān)癰、里喉癰、頜下癰、上顎癰等;而在炎熱的夏天,相對的濕度又很高,也有可能會誘發(fā)多樣化的疾病。所以就要適度的調(diào)節(jié)室內(nèi)的濕度到最優(yōu)數(shù)值,使室內(nèi)的空氣在合適濕度范圍之內(nèi),提升人體健康舒適性。在影響人體舒適度的諸多因素里,其基本的四個方面便是溫度、壓力、風速和濕度,直接影響了生活的舒適程度。不一樣的相對濕度都會使人體舒適度有著很大的影響,通常每個人的身體都能夠直接感覺得到最優(yōu)溫濕度區(qū)間范圍應(yīng)該是38%RH(RelativeHumidity相對濕度)-62%RH。由于空氣中的水蒸氣、水霧均可與飄浮煙氣、粉塵互相結(jié)合吸附,能夠使其沉積,也能夠?qū)l(fā)霉的氣味、油漆揮發(fā)的味道進行吸附,逐漸改善周圍的空氣。這一研究成果還表明了濕度不僅能夠?qū)θ藗兊纳钏接兄容^直觀的影響,還能夠?qū)σ恍┢髽I(yè)加工進程中的質(zhì)量起到了相當重要的作用。譬如實驗室、車間、倉庫、溫室大棚等等,這些場所必須要隨時對空氣濕度實施調(diào)整,智能化的加濕裝置是必不可少的,讓環(huán)境濕度的管控符合最佳的效果。本設(shè)計課題的設(shè)想是由智能加濕器來增加區(qū)域內(nèi)空氣的濕度從而改善區(qū)域內(nèi)的空氣質(zhì)量提高人體舒適度,也就逐步的改善和提高生活的舒適性。1.2行業(yè)分析市場現(xiàn)狀及發(fā)展前景前文分析可以看出傳統(tǒng)加濕器已經(jīng)在多個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用,但是因其自身組成決定了其在使用中存在隱患與危險,所以制作出一款適合客戶使用的濕度智能調(diào)節(jié)裝置就顯得尤其重要。本設(shè)計目的就是可以根據(jù)用戶要求設(shè)計出一種濕度調(diào)節(jié)裝置,實現(xiàn)較低的成本、較高的實用價值又較為安全可靠的性能。1.3規(guī)劃任務(wù)內(nèi)容本設(shè)計此次主要是要解決以前普通的加濕裝置上保濕、防潮、防干燒以及自動智能控制不足的主要缺陷。將52單片機作為本設(shè)計的核心,制作出一款智能的、新穎的、安全可靠的加濕器??梢圆杉車h(huán)境濕度并設(shè)置所需濕度,并自動加濕調(diào)節(jié)來濕度,使其在設(shè)定的濕度區(qū)間內(nèi)讓區(qū)域內(nèi)相對濕度水平基本保持不變。經(jīng)過溫濕度傳感裝置來感受并分析出來的當前溫濕度,并將所得到的所設(shè)定的濕度區(qū)間與實時濕度顯示在LCD1602。同時加上了鍵盤管控的線路以及全自動的蜂鳴警報管控線路。另外還加上了可使用鍵盤來改變的手動/自動模式切換裝置,對于相對的濕度適時調(diào)節(jié)之外,還可以通過使用鍵盤,演示其他設(shè)計的功能。濕度調(diào)節(jié)裝置自動/手動切換的按鍵是復位管控的開關(guān)按鈕,就好比是程序?qū)⒁粋€全自動的復位按鍵按了下去,程序把自動調(diào)節(jié)的濕度恢復至程序默認的相對濕度,DHT11啟動之后,程序開始自動測量與數(shù)值計算一定區(qū)域內(nèi)溫濕度,最后由鍵盤輸入所需要的區(qū)域內(nèi)相對濕度,若實時的數(shù)據(jù)比設(shè)置好的最優(yōu)相對濕度要低一些,加濕元器件就會開始工作噴出水霧來加濕,相反那么加濕元器件就會不工作或停止工作。軟件設(shè)計部分是設(shè)定好區(qū)域內(nèi)所需要的最優(yōu)濕度值,當區(qū)域內(nèi)測量出的濕度值超過所需要的最優(yōu)濕度時就停止工作,反之則開始工作;水位感應(yīng)器在加濕前就會測量出加濕器內(nèi)是否有水,一旦水位感應(yīng)器測量出水位過低或者無水狀態(tài),就會立即停止工作并由蜂鳴警報器發(fā)出警報提醒使使用者加水防止干燒保證安全。具體的系統(tǒng)實現(xiàn)操作方法介紹如下:本設(shè)計能夠根據(jù)使用者的需求,選擇自動或者手動的工作方式,確定設(shè)置相對濕度的最佳數(shù)值;采集空氣中的數(shù)據(jù)分析濕度值,將其送至主控單元里,主控單元能夠?qū)⒅車目諝鉂穸群驮O(shè)置最優(yōu)相對濕度進行比較,從而判斷環(huán)境是否要進行加濕;并且在水位較低或者沒有水時向主控單元發(fā)出信號,同時停止工作發(fā)出警報聲音;使用者還能通過觀察屏幕的方式使其了解所需要輸入的相對濕度及當前周圍空氣濕度;利用LED燈演示加濕與水位高低。第二章系統(tǒng)總體設(shè)計隨時測量著濕度并且有著兩種模式:自動與手動,能依據(jù)所需來設(shè)置最優(yōu)濕度。本設(shè)計們選用DHT11濕度傳感器來測量相對溫濕度,傳感器感應(yīng)到的實時數(shù)據(jù)由單片機讀取分析后由LCD1602呈現(xiàn)出來并與所獲取數(shù)據(jù)和所需/默認數(shù)據(jù)相比較,從而實現(xiàn)智能化。達到所需濕度后停止工作。工作中水量不足則蜂鳴報警停止工作防干燒。此系統(tǒng)控制的關(guān)鍵是單片機所以需要性能強悍燒寫方便、不容易損壞、焊接方便的單片機:DHT11。以LCD1602作為顯示器。蜂鳴警報器為報警元器件。加濕器上的LED發(fā)出綠光表示開始工作。系統(tǒng)總體方案的的整體框圖如圖2-1所示:圖2-1程序全部結(jié)構(gòu)圖示第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計第三章系統(tǒng)硬件設(shè)計3.1單片機選型STC89C52實物如圖3-1所示:圖3-1STC89C52實物圖STC89C52關(guān)鍵的功能如表3-1所示:表3-1STC89C52關(guān)鍵功效這一設(shè)想運用的關(guān)鍵引腳是STC89C52:(1)電源引腳一共有兩個:其中一個接正極,叫VCC;另一個接負極,叫GND;(2)晶振引腳共有兩個:一個叫XTAL1,是震蕩電路輸入引腳;一個叫XTAL2,是振蕩電路輸出引腳;(3)控制引腳一共有四個:1.RST/VPP2.PSEN3.EA/VPP4.ALE/PROG(4)輸入輸出引腳(I/O口):一共分為四個部分,每個部分8個引腳,一共32個。分別是P0,P1,P2,P3;P0的引腳是8位漏極開路的雙向I/O口,當做輸出口的時候,可以驅(qū)動8個TTL電平。當作為訪問外部程序的功能的時候,P0也被當做低8位地址或者數(shù)據(jù)復用。此時,P0內(nèi)部有上拉電阻。P1口內(nèi)部有上拉電阻,且是一共8位雙向口,P1能驅(qū)動4個TTL電平。對P1輸入1的時候,相當于把上拉電阻拉高。P2口和P1口的功能大體一致。P3口除了和P1口功能一直外,還具有特殊引腳功能如表3-2所示:表3-2P3端口特別的引腳表格單片機的STC89C52管腳詳情圖如3-4所示:圖3-2STC89C52管腳圖示3.2濕度檢測模塊3.2.1DHT11傳感器本設(shè)計使用的濕度檢測模塊為DHT11,這是個可以在同時間測算出溫度與濕度的傳感元器件,具有穩(wěn)定系數(shù)高、反應(yīng)快速、不怕外界環(huán)境干擾強還很便宜等優(yōu)點。用簡單的單總線就可以使得STC89C52單片機和DHT11之間聯(lián)通,僅需一個I/O口,傳感器所得到的數(shù)據(jù)就可以直接傳輸給單片機。DHT11功耗很低,工作狀態(tài)下電源電壓為5V時電流最大值大約為0.5mA。DHT11外觀與引腳分布如圖3-3所示:圖3-3DHT11外貌以及引腳排序其中VCC是電源引腳,接3.5-5.5V的電源;DOUT是數(shù)據(jù)輸入/輸出腳,輸入模擬信號輸出數(shù)字信號,單總線;NC為一個空腳;GND就是一個它的電源腳和接地器引腳??梢栽谝粋€時間里直接完成相對空氣濕溫度的自動檢驗;系統(tǒng)輸出數(shù)字信號,可以大大減少工作負擔;整體的數(shù)據(jù)實施編碼檢驗,采用8位元二進制編碼。濕度測量裝置自動檢測管控濕度的區(qū)間是20%RH-90%RH;溫度檢測裝置的自動測量控制區(qū)間溫度范圍0-50℃。DHT11恢復原位的起始次序一般的狀況就是圖3-4所示:圖3-4DHT11復位時序DHT11開始發(fā)送數(shù)據(jù)過程如圖3-5所示:圖3-5數(shù)據(jù)傳送數(shù)字‘0’訊號表明方式如圖3-6所示:圖3-6數(shù)字0訊號傳達模式數(shù)字‘0’表示方法為,DHT11先將總線降低12-14us,隨后升高,高電平維持26-28數(shù)字‘1’訊號表達模式展示在了圖2us的時長區(qū)間,那就是‘0’電平如圖3-7所示:圖3-7數(shù)據(jù)‘1’訊號表達模式3.2.2傳感器電路整塊電路信號采集與基礎(chǔ)的處理都是由傳感器來完成,三伏特至五點五伏特的電壓下DHT11都可以完美運作。在DHT11通電后,有一點五秒的不穩(wěn)定期,在這一點五秒內(nèi)不發(fā)出指令。同步通信微處理器和DHT11的工作是由DATA來完成的。因為溫度對濕度的影響非常大在同環(huán)境下成反比,所以為了避免這個問題焊接時應(yīng)該將其遠離其他的元器件防止受到到干擾,并且與PCB板間保留空隙防止干擾保證準確性。傳感裝置的線路如圖3-8所示:圖3-8DHT11傳感裝置電子線路3.3LCD1602顯示屏幕使用的是1602液晶屏,字符類型液晶屏的顯示點陣單元專門用于數(shù)字、字母、符號等點陣,為專業(yè)使用的單片機液晶顯示屏。實物如圖3-9所示:圖3-9LCD1602實物圖LCD1602關(guān)鍵科技指標:顯示容量:16×2字符芯片運轉(zhuǎn)電壓為:4.5-5.5V工作電流:2.0mA(5.0V)最佳電壓:5.0V字符大小:2.95×4.35(W×H)mmLCD1602引腳功能如圖3-10所示:圖3-101602字符類型液晶顯示裝置引腳功能LCD1602引腳含義的表示如表3-3所示:表3-3LCD1602引腳含義表格3.4繼電器繼電器是一種電控制器件。它具輸入回路與輸出回路之間的互動性。通常應(yīng)用于自動化的控制電路中,可以理解為運用極小的電流就可以控制較大電流“自動開關(guān)”。因此在各個應(yīng)用電路上分別起到了自動動態(tài)調(diào)整、安全自動防護、變頻器和轉(zhuǎn)換器等電路的重要作用。當輸入量達到規(guī)定值時,繼電器被所控制的輸出電路導通或斷開。輸入量可分為電氣量(如電伏、電壓、電阻等)及非電氣量(如濕度、溫度、壓力、風速等)兩大類。繼電器具有眾多優(yōu)點例如工作效率高、穩(wěn)定性強、性價比高等優(yōu)點。廣泛應(yīng)用于電力保護領(lǐng)域、電氣自動化領(lǐng)域、無線電遙控鄰域、數(shù)據(jù)測量領(lǐng)域與通信工程領(lǐng)域的多數(shù)裝置中。電磁繼電器工作原理與特性如圖3-11所示:圖3-11繼電器原理圖3.5系統(tǒng)電路工作原理本次設(shè)計的電路實現(xiàn)了模塊化、層次式的設(shè)計,總體上所設(shè)計的集成電路基本結(jié)構(gòu)框圖如圖3-12所示:圖3-12系統(tǒng)電路原理圖第四章系統(tǒng)程序軟件設(shè)計第四章系統(tǒng)程序軟件設(shè)計4.1程序設(shè)計4.1.1主程序設(shè)計本設(shè)計的程序主要流程如下:先開始進行設(shè)置初始化,然后對按鍵進行掃描,再來一段延時消抖,避免誤差產(chǎn)生,接著溫濕度傳感器會進行檢測并將得到的數(shù)據(jù)傳送給單片機,并且單片機根據(jù)得到的數(shù)據(jù)發(fā)送給LCD1602進行數(shù)據(jù)顯示。程序運行期間會不斷檢測水位是否過低,當水位過低就會產(chǎn)生蜂鳴器報警。若水量充足在水位線以上,則會持續(xù)判斷溫濕度是否在最佳值,若不是最佳值,則會啟動加濕器進行加濕,即讓繼電器閉合,至此,程序運行結(jié)束。主程序流程圖如圖4-1所示:圖4-1主流程圖4.1.2濕度測控單元設(shè)計按照射感器的通訊協(xié)議,首先由單片機運用i/o端口主動發(fā)出激活訊號,隨后傳感裝置自動管控射頻數(shù)據(jù)線,單片機運用while語句不停的自動檢驗i/o端口的高低電平,獲取準確的訊號實施數(shù)據(jù)傳送。DHT11傳感器工作流程圖如圖4-2所示:圖4-2DHT11傳感器工作流程圖濕度采集檢測的流程是:p1.2輸出低電平,等候時長18ms以后,p1.2輸出高電平,等候時長40ms以后,檢查p1.2引腳是不是完全變換為了低電平,若沒有變換成低電平就繼續(xù)讀取。若已經(jīng)完成了轉(zhuǎn)變,則開始判斷從機80us的低電平是否結(jié)束,如果未轉(zhuǎn)變成一個低電平則繼續(xù)進行判斷;若接受終止就對單片機實施數(shù)據(jù)的接受。4.1.3液晶顯示模塊LCD1602顯示數(shù)據(jù)的過程:首先進行液晶初始化,初始化完成后執(zhí)行延時程序,此時等待數(shù)據(jù)采集,采集完成后單片機向LCD發(fā)送數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)發(fā)送完成后,LCD讀取輸入的地址并顯示出來,最后返回初始化的狀態(tài)。液晶顯示模塊程序流程圖如圖4-3所示:圖4-3液晶顯示模塊程序流程圖4.2部分程序代碼設(shè)計4.2.11602液晶顯示屏初始化關(guān)于1602液晶顯示屏初始化這個程序,首先找到lcd_init,左鍵雙擊,然后右鍵gotodefintion就會找到它的函數(shù),在這段函數(shù)里需要結(jié)合論文3.3來看首先是引腳,程序里用到的引腳是從RS到D7,RS是一個數(shù)據(jù)選擇引腳,高電頻是一個數(shù)據(jù)的操作,低電頻則是命令的操作,R/W是一個讀寫選擇的操作。而我們的程序只需要寫這個1602液晶屏,所以R/W一直是0,一直處于低電頻。E是使能引腳。D0到D7就是一個數(shù)據(jù)通信I/O口.而1602是并行通訊,所以這8個數(shù)據(jù)I/O口是同時進行的一個數(shù)據(jù)傳輸。接下來這段lcd_write_str是顯示字符串的函數(shù),lcd_write_char是顯示字符。在這段函數(shù)里HumiMin定義的是濕度下限,默認是15%。/10的意思是把它的十位取出來,+0x30就是上文說的x字符,如果不加上0x30就會出現(xiàn)亂碼。這一行就是顯示10位,而下一行就是顯示個位。最后的取值顯示在Minimum:00%這一個下限值。接下來這里RH()是讀取溫濕度通過左鍵雙擊,然后右鍵gotodefintion就會找到它的函數(shù)。根據(jù)他的資料,它是由單個數(shù)據(jù)引腳端口完成輸入輸出雙向傳輸,是由5個字節(jié)也就是40Bit組成,它的數(shù)據(jù)是從高到低一位一位讀取出來。它的數(shù)據(jù)格式首先是濕度濕度整數(shù)一個字節(jié),濕度小數(shù)又一個字節(jié)接下去是溫度整數(shù)一個字節(jié)濕度小數(shù)一個字節(jié),再后面是一個校驗位(校驗讀數(shù)是不是正確)通過前幾個數(shù)據(jù)相加是否等于校驗和判斷。當溫濕度整數(shù)都為0,就會一直處于dowhile函數(shù)中,當有數(shù)據(jù)可以讀出來,然后就會跳到while,在這個while循環(huán)里首先一項就是按鍵掃描,通過左鍵雙擊,然后右鍵gotodefintion就會找到它的函數(shù)。下面這一行是一個延時,因為每加一次,程序都會延時一個毫秒,假如加到500次就要大概延時500毫秒。在延時一段時間后就清零,執(zhí)行一遍程序,然后再延時一段時間下面是讀取溫濕度,將溫濕度的變量賦值并且發(fā)送給1602進行顯示。接著是缺水提示,缺水后會是一個低電頻,并且變量為1的時候會顯示一個Qs提示缺水。假如變成0了就會顯示空白。在后面是在自動模式下,假如濕度值低于濕度下限就自動開啟加濕。高于下限就自動關(guān)閉。代碼截圖如圖4-4所示:圖4-41602液晶顯示屏初始化程序代碼截圖4.2.21602液晶顯示屏數(shù)據(jù)顯示定位1602液晶顯示屏的指定位置顯示一個字符,首先它傳遞的參數(shù),x就是第幾個位置,y就是第幾行,byte就是要顯示的字符,這樣的話只能顯示一個字符。當y等于0的時候,這個寫命令函數(shù)傳一個0x80+x,0x80是說第一行,x是第幾個位置,假如x是0就是第一行第一個位置,假如x是1就是第一行第二個位置。x的取值是從0到15包括0和15.當y等于1的時候就是第2行,第二行就是加了個0x40。當位置確定好之后就顯示數(shù)據(jù)了,如何顯示呢,直接把傳上的數(shù)據(jù)直接傳到顯示數(shù)據(jù)的函數(shù)里面。就可以顯示出來了。下面一段在指定位置顯示字符串,都是一樣x,y顯示位置,這里面是以指針顯示,字符串由多個單個字符組合一起的,要顯示的話,把里面的字符一個一個顯示出來就可以了。后面的確定位置是和上文一樣的。確定好位置之后就通過while來判斷指針條件是否為正。這里是為了檢測是否能檢測到字符串的結(jié)尾符。顯示數(shù)據(jù)只要把指針傳到顯示數(shù)據(jù)函數(shù)里面就好了。這里傳進的指針不是整個字符串內(nèi)容,是從指針第一個地址里面內(nèi)容開始顯示。當?shù)谝粋€地址內(nèi)容顯示完成以后就s++就是指針加一指向后面地址里面內(nèi)容,再顯示指針再加一直到把常見字符串里面內(nèi)容全部顯示然后跳while循環(huán),每顯示一次指針加一次都會判斷一次while,直到判斷結(jié)尾符。1602液晶顯示屏數(shù)據(jù)顯示定位代碼如圖4-5所示:圖4-51602液晶顯示屏數(shù)據(jù)顯示定位代碼4.2.3DHT11溫濕度感應(yīng)器校驗我們首先看本論文3.2.1中圖3-6至圖3-9的DHT11初始化時序圖,一開始的這一部分黑色的是主機信號,后面一段灰色的是DHT11響應(yīng)信號,假如說DHT11響應(yīng)信號沒問題,那么一開始這一段會返回低電頻,延時響應(yīng)40-50微秒后返回高電頻,也差不多響應(yīng)40-50ms后開始輸出信號。在程序里一開始也是一個低電頻,拉低18毫秒,然后拉高,拉高之后再延時40微秒,在延時40微秒之后釋放主機信號,后面就是DHT11的響應(yīng)信號。我們后面就需要讀DHT11的響應(yīng)信號了,就是判斷有沒有低電頻,這里是通過對DATA這個變量取反進行判斷,若DATA取反后是0就不會執(zhí)行程序,若為1,則執(zhí)行程序。進入程序后,后面就是讀數(shù)據(jù)了,資料里給了一個數(shù)字“0”信號的表示方法,首先是一個12到14微秒的低電頻,后面是一個持續(xù)26到28微秒的高電頻表示“0”。而數(shù)字“1”首先也是一個12到14微秒的低電頻,然后數(shù)字“1”的高電頻持續(xù)116到118微秒。我們通過高電頻的持續(xù)時間不同來判斷數(shù)字“0”還是“1”.在程序里com是一個讀取數(shù)據(jù)的程序,通過左鍵雙擊,然后右鍵gotodefintion就會找到它的函數(shù)(Png4),這里是讀出來一個字節(jié),最開始是濕度的整數(shù)然后依次是濕度小數(shù),溫度整數(shù),溫度小數(shù)和校驗位。當5個字節(jié)讀出來后,DATE拉高,后面就是校驗,把前面這幾個字節(jié)相加是否等于校驗位。DHT11溫濕度感應(yīng)器校驗代碼如圖4-6所示:圖4-6DHT11溫濕度感應(yīng)器校驗代碼截圖4.2.4檢查DHT11I/O口的高低電平因為在程序里是只讀取讀一位,但本設(shè)計中需要讀一個字節(jié),所以需要循環(huán)8次,需要加一個個for循環(huán),因為這里不管是數(shù)字“0”還是數(shù)字“1”前面都有一個低電頻,利用一個while函數(shù)等待低電頻結(jié)束之后才是高電頻,在這里延時30微秒。假如在延時30微秒后,我們默認為是數(shù)字“0”,假如在延時30微秒后DATE還是一個高電頻,就說明是數(shù)字“1”,反之在延時30微秒后是一個低電頻,就說明是數(shù)字“0”,接下來等到高電頻結(jié)束后面就是讀下一位,最后加上了一個超時跳出函數(shù),當計時變量溢出的時候說明過去很長時間,代表程序可能出現(xiàn)錯誤,此時跳出重新執(zhí)行從而保證DHT11測量溫濕度值的準確性。通過while檢查DHT11I/O口的高低電平代碼如圖4-7所示:圖4-7通過while檢查DHT11I/O口的高低電平代碼截圖第五章實物與系統(tǒng)的調(diào)試第五章實物與系統(tǒng)的調(diào)試5.1實物制作實物制作涵蓋了完成程序燒入硬件的焊接與軟件的調(diào)整測試。硬件的焊接是根據(jù)模塊來進行的,首先將程序代碼燒入與之相對元器件當中,其次進行調(diào)試以確定將其加入到單片機后正常工作,再次將燒入與調(diào)試無誤的元器件進行焊接,最后確保焊接無誤時方可與同上操作實施其余模塊的焊接焊接。本設(shè)計燒寫軟件的首選是STC-ISP-V480因為其使用方便操作簡單,使用前將STC89C52設(shè)置為微控制單元(MCUType),然后選擇相對的COM端口點擊下載綴名.hex的文件就可以將軟件與硬件完美的結(jié)合。焊接前我們就要做好準備提前規(guī)劃好每個模塊和不同元器件的位置,防止焊接時出現(xiàn)焊不下、線路過于混亂集中、遺漏焊點等問題。每焊接一個模塊都需要使用萬用表來測量焊好的元器件與所接電源之間到底有無短路,如果短路,就需要馬上進行檢測并找到短路是由哪個模塊焊接時引起。因為烙鐵若長時間碰觸焊盤與者元器件,焊盤與元器件就會因為高溫導致?lián)p壞,所以烙鐵不能長時間的和焊接板碰觸;如果烙鐵溫度過低,則容易形成冷焊點,這樣焊接的時候焊錫少了引腳就會不牢固容易掉;焊錫如果用的太多,就容易和其他焊錫黏在一起從而導致短路。為了保證焊接質(zhì)量,焊接元器件的時侯都需要將先進行調(diào)整,然后將一個引腳進行焊接保證元器件焊接時的穩(wěn)定性,再焊接剩余引腳就不會被焊歪了,因為焊錫連接引腳到2個及以上,就不方便再次調(diào)整元件位置了,在焊接工作進行時需要多留神以防發(fā)生虛焊、漏焊、焊點碰觸等現(xiàn)象,而且還需要盡量減少線路交叉。只要是進行焊接工作時,都應(yīng)該特別注意檢查每個元器件的引腳位置,比如要確定電源的正負極,哪個引腳與哪個引腳相連。例如:一根發(fā)光燈二極管的正極和負極所以要充分考慮其極性,長針導線指的應(yīng)該是正極,短針導線指的應(yīng)該是負極。在本設(shè)計中電源開關(guān)、三極管以及電容都是沒有正負極的,焊接的時候就就可以不考慮引腳的極性。5.2焊接中遇到的問題及解決辦法由于剛焊的時候還沒有在萬用表上準確檢測和找出三極管的具體型號,導致在本設(shè)計焊好之后才開始發(fā)現(xiàn)焊接好的蜂鳴器沒有響聲,由于本次設(shè)計中使用的是PCB板,每個焊點間都離得非常近是使用的又是熔點相對較低的焊錫,導致在焊接的時候剛焊好但未凝固的焊錫碰觸融化了相鄰焊錫,導致了短路元器件燒毀。后來重新買了元器件,用萬能表測試將短路損壞的元器件的焊點融化取下元器件,重新設(shè)計元器件擺放位置防止再次出現(xiàn)問題。5.3焊接展示下列為PCB板焊接流程:(1)首先仔細觀察焊板的正反面確定無損壞,確保無損壞后準備元器件的處理。此設(shè)計使用的PCB板正面如圖5-1所示:圖5-1PCB板正面PCB板反面如圖5-2所示:圖5-2PCB板反面(2)將引腳比較長的元器件放在海綿泡沫板上防止損壞。元器件保護處理如圖5-3所示:圖5-3元器件的擺放(3)看原理圖然后將元器件插入PCB板合理的位置如圖5-4所示:圖5-4元器件插入焊板(4)對應(yīng)好位置后翻轉(zhuǎn)到PCB板背面進行焊接,焊接時應(yīng)確保焊點牢固且與其他焊點無接觸。焊接接線如圖5-5所示:圖5-5正確的焊接方式(5)對背部焊接好后反回正面,對其他元器件進行擺放準備第二次焊接。其他元器件擺放如圖5-6所示:圖5-6其他元器件的擺放(6)查看原理圖分清對應(yīng)引腳進行連接,然后反復如(4)同樣步驟進行焊接。焊接完成圖如圖5-7所示:圖5-7焊接完成圖(7)對無需焊接的元器件接入,如單片機、屏幕、水位感應(yīng)器等。無需焊接的元器件的安裝如圖5-8: 圖5-8對無需焊接的元器件的安裝5.4實物調(diào)試(1)將單片機通電嘗試是否可以正常開機啟動如圖5-9所示:圖5-9測試單片機接電啟動正

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