溫度測量及濕度檢測

ThismanuscriptwasrevisedbyJIEKMAonDecember15th,2012.作業(yè)題目：環(huán)境溫度測量及濕度檢測稱：電氣工程學(xué)院測控1303班學(xué)生姓名：杜棟梁號：0320完成時間：2016-6任課教師：王威景新材料的開發(fā)及尋找檢測到非接觸式測溫，膨脹式、熱電阻式以及熱電偶式測溫，使溫速發(fā)展。再加上單片機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，測量檢測變得更加方重量型濕敏元件(利用感濕膜重量的變化來改變振蕩頻率)、光強(qiáng)型濕敏元件、聲濕敏元件的線性度及抗污染性差，在檢測環(huán)境濕度時，濕敏元實時檢測的單片機(jī)溫度檢測系統(tǒng)。以bsp_dht11濕度傳感器的意義(1)、該設(shè)計具有以下優(yōu)點：(2)通過設(shè)計與制作可以達(dá)到這些目的：MSP；掌握MSP430單片機(jī)編程的特點，提高實踐操發(fā)現(xiàn)并改正錯誤。達(dá)到一定的解決問題的能力。提高了動t案品完整度與精度的重要前提，一個好的作品的，從多種方案中選擇最優(yōu)方案，才能使設(shè)計作品精度更，穩(wěn)定性，精度等級，可靠性，經(jīng)濟(jì)性等方面進(jìn)行考慮能的準(zhǔn)確和經(jīng)濟(jì)的條件下進(jìn)行選擇。度傳感器選型與論證性能穩(wěn)定可靠的ds18b20溫度傳感器作為溫度檢測器件bspdht器作為濕度監(jiān)測器件。盡管bsp_dht11也能夠檢測出環(huán)境溫溫范圍窄，精度不夠，和要求測量的環(huán)境較為苛刻。因此選用dsb來測量溫度。該傳感器具有適應(yīng)性強(qiáng)檢測迅速，受環(huán)境影響較觸和非接觸測量均可。而其他傳感器價格和測量條件較為苛刻LCD門用于顯示字母、數(shù)字、符號等點陣式LCD，能夠同時顯示16x02即32個5X7或者5X11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作LCD接口與主處理器進(jìn)行通信，接口信號線數(shù)量大幅度減少，支持多種串速率高達(dá)4Mbps，可全速寫入顯示數(shù)據(jù)，無等待時間。它由84x48的點積小便于安裝攜帶，速度快，價格便宜。所以采用此方案，顯示模塊材料和使用空間；低功耗，它的功耗約為CRT顯示器的十分之一，反射式TLCDCRT一左右，節(jié)省了大量的能源；高亮度，高對比度，高響應(yīng)速度使用者的健康無損害。適用范圍寬，從-度范圍內(nèi)都可以正常使用，壽命超過3萬小時，且價格便宜因此本次設(shè)儲溫度傳感器輸出的數(shù)據(jù)。除此之外，高速暫存器提供一個直接的溫度報警值寄存器(TH和TL)，和一個字節(jié)的配置寄存器。配置寄存器允許用和配置寄存器是非易失性的可擦除程序寄存器(EEPROM)，所以存儲的數(shù)據(jù)在器件訊。當(dāng)全部器件經(jīng)由一個3態(tài)端口或者漏極開路端口(DQ引腳在ds18b20上的情況下，控制線需要連接一個上拉電阻。在這個總線系統(tǒng)中，微控制器(主器件)依靠每個器件獨有的64位片序列號辨認(rèn)總線上的器件和記錄總線上的裝置有一個獨特的片序列碼,總線可以連接的器件數(shù)目事實上態(tài)的總線信號對內(nèi)部電容(Cpp)充電，在總線處于低電平狀態(tài)時，該電容提供能VDD外部電源供電。如下圖bspdht理圖選擇V統(tǒng)重要的部分，是系統(tǒng)運行的前提，如果硬件設(shè)計的科學(xué)系統(tǒng)功能的穩(wěn)定性，可靠性。系統(tǒng)軟件的設(shè)計是以硬件設(shè)計為片機(jī)高效工作的前提與重要保障，但是只有軟件和硬件都正確分主要包括傳感器電橋電路設(shè)計、運算放大電路的設(shè)計、單片電路電路設(shè)計的難度，因此溫度信號是獲取是本設(shè)計的一個端口引腳進(jìn)行通訊4位的序列號存儲在內(nèi)部存儲器中范圍為到測溫范圍為-55~＋125℃(－67~＋257℉)在－10~＋85℃范圍內(nèi)精確度為±5℃溫度計分辨率可以被使用者選擇為9~12位ms度轉(zhuǎn)換為12位數(shù)字度報警設(shè)置報警搜索命令識別并標(biāo)志超過程序限定溫度(溫度報警條件)的器件業(yè)系統(tǒng)、消費品、溫度計或任何熱感測系統(tǒng)DATA處理器與DHT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,當(dāng)前小數(shù)部分用于以后擴(kuò)展,現(xiàn)讀出為零.操作流程如下:bit+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)bibit度小數(shù)數(shù)據(jù)等于“8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)小電路圖MSP430G2553性能參數(shù)(DIP-20)AA模式μA；可以在不到1μs的時間里超快速地從待機(jī)模式喚有四種校準(zhǔn)頻率并高達(dá)16MHz的內(nèi)部頻率；內(nèi)部超低功耗LF數(shù)字時鐘源。兩個16TimerA獲比較寄存器。用于模擬信號比較功能或者斜率模數(shù)(A/D)部基準(zhǔn)、采樣與保持以及自動掃描功能的10位200-ksps最小電路圖計一就是對系統(tǒng)的調(diào)試部分，因為一個測量顯示軟件的主要功始顯示的數(shù)據(jù)會因為采集的不準(zhǔn)確和其他方面的誤差導(dǎo)致接要的得到的數(shù)據(jù)，也可能會因為采集過程出現(xiàn)頻繁的錯誤等重要，在溫度傳感器的采集過程中經(jīng)過和標(biāo)準(zhǔn)的溫度值的校差的大致規(guī)律最后在現(xiàn)實過程中消除了這種誤差讓溫度測量過程中的工作更是復(fù)雜，濕度傳感器可以返回溫度和濕度值，但際的溫度值偏差較大，而濕度的計算方法是在該溫度條件下最后查閱資料找到。將返回的濕度值加權(quán)后再顯示出來。這些工作很復(fù)雜濕度傳感高就導(dǎo)致在時序配置上要花很大功夫一點不對就不能返回正確的簡單，好像沒有什么技術(shù)含量。但當(dāng)實際操作時想要完遇到了重重的困難。因為MSP430是開始接觸的單片機(jī)，之前也一直沒有的太多試驗。修改驅(qū)動顯示屏程序也花費了很長時間才將原來51單片機(jī)過來，結(jié)果刷屏與顯示與想要顯示的位置不符，后來請教同學(xué)計算了LC因為開始找不到bsp_dht11溫濕度傳感器的原理圖就在網(wǎng)上發(fā)現(xiàn)不能用不管怎么更改總是無法返回正確的數(shù)值，最后終的詳細(xì)資料。發(fā)現(xiàn)該傳感器的工作要求對時序的要求特別嚴(yán)時時間并且進(jìn)行了延時時間的修改才能返回結(jié)果。但得到的存在較大的偏差，但沒有標(biāo)準(zhǔn)濕度值可以進(jìn)行比較于是選取選取了給單片機(jī)供電的電壓作為傳感器和顯示屏的供制作成東西才感到動手的重要性，和一些看起來簡單#include<>#include""#include""#include""#include""#include""voidCLK_Init(void),0);LCDShowString"");}{WDTCTL=WDTPW|WDTHOLD;//Stopwatchdogtimerunsignedinttemp=0,temp1,temp2,temp3;ucharRHdata_H=0;PDIRx1f;//設(shè)置P2為輸出方式輸出方式POUT0X1f;ACKCOLORYELLOWNTCOLORBLUECLKInit;cdInitlearYELLOWDHT_IO_Init();while(1){pempLCDShowNumtemp1,2);//顯示數(shù)字LCDShowNumtemp2,1);//顯示數(shù)字LCDShowNumtemp3,1);//顯示數(shù)字DHTLCDShowNumucharRH_data_H,3);}}#include<>#include""#include""voidDS18B20_Init(void)//DS18B20初始化函數(shù){UTDQL//拉低總線delayus時大于480usDQH//釋放總線DQ_IN;UT}voidDS18B20_WriteData(u8dat)//寫一個字節(jié){u8i;foriii/位計數(shù)值{DQL拉低總線產(chǎn)生寫信號ifdatxDQH則將單總線拉高elseDQL拉低dat的傳送DQH釋放總線，等待總線恢復(fù)}}u8DS18B20_ReadData(void)//讀一個字節(jié){u8i;udat;foriii/位計數(shù)值{dat的數(shù)據(jù)位DQL拉低總線產(chǎn)生讀信號DQH釋放總線準(zhǔn)備讀數(shù)據(jù)ayusDQIN置為輸入，開始讀取數(shù)據(jù)位_NOP();{datx}elayusUT}returndat;//將讀到的一個字節(jié)返回}u16Read_Temp(void)//讀取溫度{utemplowtemphigh,d;floatcDSBInit();//初始化，每次寫命令都從初始化開始DSBWriteData(0xcc);//跳過ROM命令DSBWriteData(0x44);//溫度轉(zhuǎn)換命令DSBInit();//初始化，每次寫命令都從初始化開始DSBWriteData(0xcc);//跳過ROM命令DS8B20_WriteData(0xbe);//templowDSBReadData字節(jié)temphighDSBReadData高字節(jié)phightemplowcreturnd;//返回16位變量}include""#include""#include<>unsignedintuchartemp;unsignedcharucharTdataHucharTdataLucharRH_data_H,ucharRH_data_L,ucharcheckdata;unsignedcharucharTdataHtempucharTdataL_temp,ucharRH_data_H_temp,ucharRH_data_L_temucharcheckdatatempvoidDHT11_IO_Init(){PSEL~BIT0;}voidCOM(void){unsignedchari;unsignedcharucharFLAG;artempPDIR~BIT0;oriii{arFLAGwhile((!(P1IN&0x01))&&ucharFLAG++);chartempuchartemp{uchartemp|=1;}arFLAGwhile(((P1IN&0x01))&&ucharFLAG++);}}voidDHT11(void){unsignedcharucharFLAG;PDIRBIT;//設(shè)置為輸出口ALdelaymsMSAHPDIR~BIT0;{arFLAGwhile((!(P1IN&0x01))&&ucharFLAG++);arFLAGwhile(((P1IN&0x01))&&ucharFLAG++);ucharRHdataHtempuchartempucharRHdataLtempuchartempucharTdataHtempuchartempucharTdataLtempuchartempharcheckdatatempuchartempuchartempucharTdataHtempucharT_data_L_temp+ucharRH_data_H_temp+ucharRH_data_L_temp);checkdatatemp{ucharRHdataHucharRH_data_H_temp;ucharRHdataLucharRH_data_L_temp;ucharTdataHucharT_data_H_temp;ucharTdataLucharT_data_L_temp;ucharcheckdataucharcheckdatatemp}}{ucharRHdataHucharTdataH}PDIRBIT;}#include<>#include""#include""#include""uBACKCOLORPOINT_COLOR;voidLCD_Writ_Bus(charda){u8i;forii<8;i++){{}{}da<<=1;}}voidLCD_WR_DATA8(charda)//發(fā)送數(shù)據(jù)-8位參數(shù){AOHWritBusda}voidLCD_WR_DATA(intda){AOHLCDWritBusdaWritBusda}voidLCD_WR_REG(charda){AOLWritBusda}voidLCD_WR_REG_DATA(intreg,intda){WRREGregWRDATAda}voidAddress_set(unsignedintx1,unsignedinty1,unsignedintx2,unsigned{CDWRREGxaLCDWRDATAx);CDWRDATAxLCDWRDATAx);CDWRDATAxCDWRREGxbLCDWRDATAy);LCDWRDATAy);LCDWRDATAy);LCDWRDATAy);CDWRREGxC}voidLcd_Init(void){數(shù)，免得編譯的時候提示警告fLCDCS{LCDWRREGDATA;LCDShowString0,0,"");LCDShowNum,0);LCDShowNum0,0);LCDDrawPointbigLCDDrawRectangle0);DrawCircle,0);CSL片選使能LCDWRREGx11);//SleepoutdelaymsDelay120ms-----------------------------ST7735SFrameRate---------------------------------//CDWRREGxBLCDWRDATAx;LCDWRREGx11);//Sleepexitdelayms;STRFrameRateCDWRREGxBLCDWRDATAx;LCDWRDATAxCLCD_WR_DATA8(0x2D);CDWRREGxBLCDWRDATAx;LCD_WR_DATA8(0x2C);LCD_WR_DATA8(0x2D);CDWRREGxBLCDWRDATAx;LCD_WR_DATA8(0x2C);LCD_WR_DATA8(0x2D);LCDWRDATAx;LCD_WR_DATA8(0x2C);LCD_WR_DATA8(0x2D);LCDWRREGxB);//ColumninversionLCDWRDATAx;STRPowerSequenceCDWRREGxCLCDWRDATAxALCD_WR_DATA8(0x02);LCD_WR_DATA8(0x84);LCDWRREGxCLCD_WR_DATA8(0xC5);CDWRREGxCLCDWRDATAxALCD_WR_DATA8(0x00);CDWRREGxCLCDWRDATAxALCD_WR_DATA8(0x2A);CDWRREGxCLCDWRDATAxALCD_WR_DATA8(0xEE);LCDWRREGxC//VCOMLCDWRDATAxELCDWRREGx;//MX,MY,RGBmodeLCDWRDATAxCSTRGammaSequenceCDWRREGxeLCDWRDATAxfLCD_WR_DATA8(0x1a);LCDWRDATAxfLCD_WR_DATA8(0x18);LCDWRDATAxfLCD_WR_DATA8(0x28);LCDWRDATAx;LCD_WR_DATA8(0x22);LCDWRDATAxfLCD_WR_DATA8(0x1b);LCDWRDATAx;LCD_WR_DATA8(0x37);LCD_WR_DATA8(0x00);LCDWRDATAx;LCDWRDATAx;LCD_WR_DATA8(0x10);CDWRREGxeLCDWRDATAxfLCD_WR_DATA8(0x1b);LCDWRDATAxfLCD_WR_DATA8(0x17);LCDWRDATAx;LCD_WR_DATA8(0x2c);LCDWRDATAx;LCD_WR_DATA8(0x2e);LCDWRDATAx;LCD_WR_DATA8(0x30);LCDWRDATAx;LCD_WR_DATA8(0x3f);LCDWRDATAx;LCD_WR_DATA8(0x07);LCDWRDATAx;LCD_WR_DATA8(0x10);CDWRREGxaLCDWRDATAx;LCD_WR_DATA8(0x00);LCDWRDATAx;LCD_WR_DATA8(0x7f);CDWRREGxbLCDWRDATAx;LCD_WR_DATA8(0x00);LCDWRDATAx;LCD_WR_DATA8(0x7f);LCDWRREGxF;//EnabletestcommandLCDWRDATAx;LCDWRREGxF//DisablerampowersavemodeLCDWRDATAx;LCDWRREGxA//65kmodeLCDWRDATAx;LCDWRREG(0x29);//DisplayonCDWRREGxC}Color色voidLCD_Clear(u16Color){VHVLu16i,j;VHColor;ColorAddress_set(0,0,LCD_W-1,160);oriiLCDWi{forjjLCDHj{DWRDATAVHDWRDATAVL}}}一個漢字(32*33大小)voidshowhanzi(unsignedintx,unsignedinty,unsignedcharindex){unsignedchari,j;constunsignedchar*temp=hanzi;Addresssetx,y,x+31,y+31);//設(shè)置區(qū)域xforjjj){oriii{{DWRDATAPOINTCOLOR}{DWRDATABACKCOLOR}}}}一個漢字(16*16大小)voidshowhanzi1(unsignedintx,unsignedinty,unsignedcharindex,u16pcolorub_color){unsignedchari,j;constunsignedchar*temp=hanzi1;BACKCOLOR=b_color;POINTCOLORp_color;Addresssetx,y,x+15,y+15);//設(shè)置區(qū)域forjjj{oriii{{DWRDATAPOINTCOLOR}{DWRDATABACKCOLOR}}}}POINTCOLORvoidLCD_DrawPoint(u16x,u16y){Addresssetx,y,x,y);//設(shè)置光標(biāo)位置DWRDATAPOINTCOLOR}POINTCOLORvoidLCD_DrawPoint_big(u16x,u16y){LCDFillxyx+4,y+4,POINT_COLOR);}充指定顏色xendxsta*(yend-ysta)voidLCD_Fill(u16xsta,u16ysta,u16xend,u16yend,u16color){u16i,j;Addresssetxsta,ysta,xend,yend);//設(shè)置光標(biāo)位置riystaiyendi{forjxstajxendjLCDWRDATA(color);//設(shè)置光標(biāo)位置}}xy標(biāo)xy標(biāo)voidLCD_DrawLine(u16x1,u16y1,u16x2,u16y2){u16t;rdeltaxdeltaydistanceoldeltaxxxyyyowxolyxincxelseifdeltaxincx//垂直線elseincxdeltaxdeltaxelseifdeltayincy//水平線elseincydeltaydelta_y;}eltaxdeltaydistancedeltaxedistancedeltayforttdistancet)//畫線輸出{LCDDrawPointuRowuCol點xerr+=delta_x;yerr+=delta_y;{stancewincx}{ancelincy}}}voidLCD_DrawRectangle(u16x1,u16y1,u16x2,u16y2){LCDDrawLinexyxy1);LCDDrawLinexyxy2);LCDDrawLinexyxy2);LCDDrawLinexyxy2);}個指定大小的圓xyrvoidDraw_Circle(u16x0,u16y0,u8r){while(a<=b)的標(biāo)志{LCDDrawPointxbya;LCDDrawPointxbya;LCDDrawPointxayb;LCDDrawPointxbya;LCDDrawPointxayb;LCDDrawPointxbya;LCDDrawPointxayb;LCDDrawPointxayb;LCDDrawPointxbya;resenham{b--;}LC