报告-基于单片机的温湿度

I第1章总体设计概述 11.1课题的背景和意义 1.2系统实现的主要功能 11.3系统的工作原理简介 11.4总体设计简介 1.4.1总体设计框图 1.4.2总体设计及工作进程 第2章系统硬件设计 2.1主控模块设计 32.2DHT11传感器模块设计 3 2.2.2DHT11传感器模块电路设计 2.31602液晶显示模块设计 62.3.11602液晶显示屏简介 2.3.21602液晶显示模块 72.4阈值设置模块 8 8第3章系统软件设计 3.11602液晶显示模块程序设计 93.2传感器模块程序设计 10 4.1程序下载软件说明 4.2所遇问题及解决办法 4.2.1硬件问题及解决方法 4.2.2软件所遇问题及解决方法 13第5章结论与展望 14 附录A硬件原理图 15附录B最终实物图及简介 15附录C程序清单 16第1章总体设计概述21.4总体设计简介1.4.1总体设计框图按照系统功能的具体要求，在保证实现其功能的然础上，尽可能方案围绕上述思想，初步确定系统的方案如图1-1所示。图1—1系统总体设计从图中可以看出，系统有微处理器模块、D1.4.2总体设计工作进程完成图1-2整体设计流程图3第2章系统硬件设计(2)接口说明：4建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻，大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电图2-2DHT11典型应用电路(3)数据帧的描述：一次完整的数据传输为40bit,高位先出。+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。(4)电气特性：VDD=5V,T=25℃,除非特殊标注供电35V平均1采样周期秒1次(5)时序描述：从模式下，DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集，如果没有接收到主机发送开始信通讯过程如下图2-3所示：延时等特信号线说明：整笔谧替离图2-3通讯过程图5总线空闲状态为高电平，主机把总线拉低等待DHT11响应，主机把总线拉低必须大于18毫秒，信号，主机发送开始信号后，可以切换到输入模式，或者输出高电平均可，总线由上拉电阻拉高。总线为低电平，说明DHT11发送响应信号，DHT11发送响应信号后，再把总线拉高80us,准备发送数据，每一bit数据都以50us低电平时隙开始，高电平的长短定了数据位是0还是1.格式见下面图示.如果读取响应信号为高电平，则DHT11没有响应，请检查线路是否连接正常.当最后数字0信号表示方法如下图2-5所示：单总线图2-5数字0信号电平变化图数字1信号表示方法如下图2-6所示6表示'1'主机信号DHT信号单总线VCC--2.2.2DHT11传感器模块电路设计23NCVDD142.31602液晶显示模块设计2.3.11602液晶显示屏简介71602液晶是一种工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。(16列2行)。在图2-8液晶屏正面2.3.21602液晶显示模块图2-91602显示模块原理图82.4阈值设置模块图2—10阈值设置模块原理图K1、K2和K3三个按键，其连接单片机引2.5报警模块2J13图2-11蜂鸣器原理图系统在设计时候采用的是有源蜂鸣器，只要给蜂鸣器一定定的频率发声，但是单片机引脚的驱动电流比较小，不足以驱动蜂鸣器工作，因此采用了一个NPN的三极管C9013来驱动。9第3章系统软件设计N(即蜂鸣器发声)温湿度检测并传送数据回单片机3.11602液晶显示模块程序设计软件流程图及调试结果如图3-2所示。开始开始延时图3-21602液晶显示模块程序流程图及液晶调试结果显示温湿度模块DH11数字温湿传感器加湿器温湿除湿器、烘干机等种类繁多的电器都已进入温度、湿度等环境因素的要求。因此，温度、湿度传感器用途越来越作为一种新型的单总线温湿度数字传感器，具有更多的优点，它使系DHT11传感器模块的软件流程图及实物调试结果如图3-3.1和图3-3.2所示。开始开始P2.0输出低电平从机80us高电平是否结束单片机进行数据接收将数据按十进制数位存入数组结束并保持高定平延时18ms高电平从机80us低电平是否结束判断是否为低电平N图3-3.1DHT11传感器模块程序流程图下容k容kDD6Do图3-3.1DHT11传感器模块实物调试结果第4章系统分析与调试本设计是在KeilC环境下开发的，KeilC软件支持C语言的编程及调试，运用方便，当需要编程时这就是是做课程设计的首选。KeilC是我们比较熟悉的软件了，直接就可以使用，进行程序的编写，生成十六进制文件以备烧写用。程序烧写使用的是Easy51Pro中的并行数据烧写模式进行烧写。软件运行界面如图4—1所示。所示。图4-1程序烧写软件运行界面图在完成对程序的调试及烧录之后，还需要对其进行演示，把开发板与电脑连上，设置好对应的接口，完成供电及下载。下载完毕，连接好各引脚连线，并开始供电后、稍带几秒等1602液晶屏能正常显示当前温湿度了之后。观察当前温湿度的变化。并且针对与自己设定的限值相比较。若当前温度没有超标，即没有超过限值。可以用手捂住DHT11传感器，令其温度的显示超标。测试能否达到报警，经过测试，完全可行。因而简单的实现了对温度的控制。湿度控制原理跟温度一样。硬件和软件方面的问题相对来说硬件解决得是比较快的一类问题，因为这比较容易检查不来错误。1.单片机EA端没接高电平。个问题首先要归结为不是我们做的最小系统，因此没有顾及到这个问题最后在老师的点拨下，我们找到了这个原因，以后上电的时候2.蜂鸣器不响。后来在加了报警装置的时候，没有问老师我们拿的蜂鸣器是有源题友困扰了我们一小段时间。当时以为是无源的，就用了高低电平来驱后来又加了一个NPN的三极管来驱动蜂鸣器。但是在P2.7接口那里加的电阻比较小的时候还是不能驱动，这可能是因为电阻太小使得钳位电压太低了。最开始用的2K的电阻，但是蜂鸣器不能响，换成10K电阻以后蜂鸣器能吱吱的响，但不连续，最后换成24K以后再接上单片机本次课程设计可以说大部分时间都花在了软件调试上了，软件调1.下载程序的时候，对此次的烧写软件Easy51Pro不熟悉。是用延时程序来做，因为这样思想比较简单，但是这样的弊端同用单片机资源，使得单片机始终在执行无用的语句来耗时，所以最后以后用了定时器来实现5s的定时。在挣扎了一整下午以后晚上回到宿舍依然在想这个问题，主要是这个在仿实物的时候就不好用，所以我们都以为是硬件出问题了。但程序里边单片机不是一直在扫描键盘，而是只有一句话在执行扫描，这样找到问题了解决起来也就容易多了，后来当单片机在那五秒定时里第5章结论与展望在这短短几天时间里自己最大的感受就是：仿真和实物真的有很大的真时候能用但是实物板上却不能用，后来分析其实本来也是不能用经过近两周的奋斗，从拿到题目，到后来查找资料，理论学习，使我的理论知识和动手能力有了很大的提高。了解了单片机的硬件结片机的工作方式有了很大的认知。同时，对一些外围设备比但因为我们的水平有限，此设计中也存在一定的不足。比如温湿度的精个跟传感器也有一定的关系，还有就是硬件的布局设计业不够美观，以温湿度控制已经成为了21世纪热门研究话题是息息相关的。而智能化的控制温湿度已经发展成为一种必然。活水平的提高以及社会的进步。我们不可能一直墨守陈规，不能制温湿度的方法。不仅浪费大量的人力资源、财力资源，并且控制系自动控制的办法、既节省了人力资源，更体附录77Wehdu826.3Wehdu826.3左下角的蜂鸣器是报警装附录C程序清单//**********************************************************//功能：串口发送温湿度数据晶振12M//***************************************************************定义函数****************/#defineucharunsignedchartypedefunsignedcharU8;/*无符号8位整型变量*/typedefunsignedintU16;/*无符号16位整型变量*/ucharcount1=70,coU8U8count,U8temp;voidLCD_write_command(ucharcommand);//在某个屏幕位置上显示一个字符，X//************************//设置8位格式，2行，5x7 }//************************//************************//********写指令函数************voidLCD_write_command(uchar{LCD_RS=0;//指令//***********************//********写数据函数*************{LCD_RW=0;//写入LCD_E=1;//允许//*******显示一个字符函数*********uchary,uchardat){LCD_write_command(ad//************************//********延时函数***************{ucharj;}{voidDelay(U16j)while((!P2_0)&&U8FLAGwhile((P2_0)&&U8FLAG//超时则跳出for循环平值则数据位为1}*******单片机与传感器通信函数*********{//总线由上拉电阻拉高主机延时//判断从机是否有低电平响应信号{//判断从机是否发出80us的低while((!P2_0)&&U8FLAG//判断从机是否发出80us的高while((P2_0)&&U8FLAGU8temp=(U8T_data_H_temp+U8U8RH_