基于單片機(jī)溫濕度顯示警報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀

　　

【正文】 if( HUMUP1 || HUMDOWN1 ) led2=1。 else led1=0。 zhuanhuan()。 //converts integer to float =(float)。 error+=s_measure((unsigned char*) amp。 led1=0。 //calc. humidity from ticks to [%RH] rh_true=(t_C25)*(T1+T2*rh)+rh_lin。 // for 14 Bit 5V const float T2=+。 // or timeout (~2 sec.) is reached *(p_value) =s_read_byte(ACK)。 break。_nop_()。_nop_()。 //clk for SENSIBUS if (DATA) val=(val | i)。 SCK=0。 //pulswith approx. 3 us SCK=0。i0。 SCK=0。_nop_()。 //Initial state _nop_()。 //TEMP=0,HUMI=1 define noACK 0 //用于判斷是否結(jié)束通訊define ACK 1 //結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸 //adr mand r/w define STATUS_REG_W 0x06 //000 0011 0 define STATUS_REG_R 0x07 //000 0011 1 define MEASURE_TEMP 0x03 //000 0001 1 define MEASURE_HUMI 0x05 //000 0010 1 define RESET 0x1e //000 1111 0 /****************定義函數(shù)****************/void s_transstart(void)。_nop_()。 delay(200)。 str++。 LCD_SetDisplay(LCD_SHOW|LCD_NO_CURSOR)。 LcdEn=1。 for(x=z。 //報(bào)警燈端口定義sbit led2=P3^4。通過這次設(shè)計(jì)單片機(jī)有了一個更深的認(rèn)識，對于LCD1602以及SHT10的使用過程有了一定的掌握，同時(shí)對Keil C51軟件和Proteus軟件有了更熟練的操作。它不僅能仿真單片機(jī)CPU 的工作情況，也能仿真單片機(jī)外圍電路或沒有單片機(jī)參與的其它電路的工作情況。C 溫度范圍的測量，通過下面的的公式可得到較好的精度，參數(shù)見下圖所示。%RH/℃50%RH。（4）通訊復(fù)位時(shí)序如果與SHT1x 通訊中斷，可通過下列信號時(shí)序復(fù)位：當(dāng)DATA 保持高電平時(shí)，觸發(fā)SCK 時(shí)鐘9 次或更多，參閱圖13。SHT1x 通過下拉DATA 至低電平并進(jìn)入空閑模式，表示測量的結(jié)束。它包括：當(dāng)SCK 時(shí)鐘高電平時(shí)DATA 翻轉(zhuǎn)為低電平，緊接著SCK 變?yōu)榈碗娖剑S后是在SCK時(shí)鐘高電平時(shí)DATA 翻轉(zhuǎn)為高電平。為避免信號沖突，微處理器應(yīng)驅(qū)動DATA 在低電平。在電源引腳（VDD，GND）之間須加一個100nF的電容，用以去耦濾波。傳感器將傳感元件和信號處理電路集成在一塊微型電路板上，輸出完全標(biāo)定的數(shù)字信號。指令7:字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置。（說明：1為高電平、0為低電平）指令1:清顯示，指令碼01H,光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。第4 腳：RS 為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。（2)液晶顯示原理:液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計(jì)算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。(4) P3端口[－] P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。端口置1時(shí)，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。復(fù)位操作不會對內(nèi)部RAM有所影響。在焊接刷電路板時(shí)，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機(jī)芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。電容取30PF左右。 仿真芯片的31腳（/EA）已接至高電平，所以仿真時(shí)只能使用片內(nèi)ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴(kuò)展有外部ROM（其CPU的/EA引腳接至低電平）的目標(biāo)系統(tǒng)中使用。下面詳細(xì)介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。（2）裝入所需要的元件將所需的元件裝入設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，以便從中查找和選定所需的元器件。 設(shè)計(jì)流程對于溫濕度顯示報(bào)警系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，先用PROTEUS做電路仿真，再在KEIL軟件中編寫程序生成源代碼，最后將PROTEUS和KEIL連接起來進(jìn)行在線仿真。有的產(chǎn)品還帶多路選擇器、中央控制器、隨機(jī)存取存儲和只讀存儲器。“創(chuàng)新模式”獲得成功，奠定了SCM與通用計(jì)算機(jī)完全不同的發(fā)展道路。 技術(shù)要求和設(shè)計(jì)范圍現(xiàn)代社會越來越多的實(shí)驗(yàn)都要求在嚴(yán)格的環(huán)境條件下完成，而溫度和濕度是實(shí)驗(yàn)室最基本的環(huán)境條件，也是對實(shí)驗(yàn)影響較大的因素。目前，雖然在工業(yè)生產(chǎn)中和科研實(shí)驗(yàn)中通過對溫濕度測量來進(jìn)行自動控制的設(shè)備越來越普及，應(yīng)用場合也越來越多。單片機(jī)應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法[3]。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機(jī)通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)了。但是，隨之而來的問題是如何能夠測得精確的溫濕度以保證自動控制設(shè)備能夠正確地發(fā)出控制指令來控制生產(chǎn)過程。一般溫濕度控制系統(tǒng)中的溫濕度測量均采用熱敏電阻與濕 敏電容[9]，這種傳統(tǒng)的模擬式溫濕度傳感器一般都需要設(shè)計(jì)信號調(diào)理電路并經(jīng)過復(fù)雜的校準(zhǔn)和標(biāo)定過程，因此測量精度難以保證，且在線性度、重復(fù)性、互換性等方面也存在一定問題。（2）MCU即微控制器階段[12]，主要的技術(shù)發(fā)展方向是：不斷擴(kuò)展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時(shí)，對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化控制能力。智能溫度傳感器能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器，并且可通過軟件來實(shí)現(xiàn)測試功能，溫度計(jì)也越來越智能化。設(shè)計(jì)流程如圖[17]2所示。（3）設(shè)置元件將選定的元件放置到已建立好的工作平面上，并對元件在工作平面上的位置進(jìn)行調(diào)整，對元件的序號、參數(shù)、顯示狀態(tài)等進(jìn)行定義和設(shè)置，以便為下一步的仿真工作打好基礎(chǔ)。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。（1）Keil C51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)：C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，其中uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。3 過程論述 AT89C51單片機(jī)最小系統(tǒng) AT89C51單片機(jī)最小系統(tǒng)原理圖最小系統(tǒng)包括晶體振蕩電路、復(fù)位開關(guān)和電源部分[19]。系統(tǒng)的時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。 復(fù)位RST　9在振蕩器運(yùn)行時(shí)，有兩個機(jī)器周期（24個振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腿時(shí)，將使單片機(jī)復(fù)位，只要這個腳保持高電平，51芯片便循環(huán)復(fù)位。常用的復(fù)位電路如下圖6所示：圖5 常用復(fù)位電路圖 輸入輸出引腳(1) P0端口[] P0是一個8位漏極開路型雙向I/O端口，端口置1（對端口寫1）時(shí)作高阻抗輸入端。對內(nèi)部Flash程序存儲器編程時(shí)，接收低8位地址信息。輸出時(shí)可驅(qū)動4個TTL。在單片機(jī)的人機(jī)交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED數(shù)碼管、液晶顯示器。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA移動通信工具等眾多領(lǐng)域。第5 腳：R/W 為讀寫信號線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。指令2:光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。指令8:DDRAM地址設(shè)置。傳感器包括一個電容性聚合體測濕敏感元件、一個用能隙材料制成的測溫元件，并在同一芯片上，與14 位的A/D 轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路實(shí)現(xiàn)無縫連接。SHT10 的串行接口，在傳感器信號的讀取及電源損耗方面，都做了優(yōu)化處理；傳感器不能按照I2C協(xié)議編址，但是，如果I2C 總線上沒有掛接別的元件，傳感器可以連接到I2C 總線上，但單片機(jī)必須按照傳感器的協(xié)議工作。需要一個外部的上拉電阻（例如：10kΩ）將信號提拉至高電平。參見圖12。控制器在再次觸發(fā)SCK 時(shí)鐘前，必須等待這個“數(shù)據(jù)備妥”信號來讀出數(shù)據(jù)。接著發(fā)送一個“傳輸啟動”時(shí)序。 true C 1 2 RH linear RH = T ? 25 ? t + t ?SO + RH 176。圖19 露點(diǎn)(Td)計(jì)算參數(shù) 環(huán)境穩(wěn)定性如果傳感器用于裝備或機(jī)械中，要確保用于測量的傳感器與用于參考的傳感器感知的是同一條件的溫度和濕度。本系統(tǒng)很好的完成了本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的各項(xiàng)任務(wù)和要求，通過溫濕度顯示報(bào)警系統(tǒng)程序，成功的完成了溫濕度采集功能、顯示功能、報(bào)警功能。本文設(shè)計(jì)到的內(nèi)容還不是很完善，我會在以后的學(xué)習(xí)和工作中會做進(jìn)一步的學(xué)習(xí)和探索，以取得更大的進(jìn)步。sbit ACC0 = ACC^0。x0。 delay(5)。 //開啟顯示, 無光標(biāo) LCD_Write(LCD_COMMAND,LCD_CLEAR_SCREEN)。 }} void zhuanhuan(float a)//浮點(diǎn)數(shù)轉(zhuǎn)換成字符串函數(shù){ memset(str,0,sizeof(str))。}void delay_n10us(uint n) //延時(shí)n個10us12M晶振{ uint i。_nop_()。 //啟動傳輸函數(shù)void s_connectionreset(void)。 SCK=1。 SCK=1。 //Initial state for(i=0。i/=2) //shift bit for masking { if (i amp。 } DATA=1。 DATA=1。 //read bit _nop_()。_nop_()。_nop_()。 case HUMI : error+=s_write_byte(MEASURE_HUMI)。 //read the first byte (MSB) *(p_value+1)=s_read_byte(ACK)。 // for 14 Bit 5V float rh=*p_humidity。 //calc. temperature pensated humidity [%RH] if(rh_true100)rh_true=100。 led2=0。,amp。 //converts integer to float calc_sht90(amp。 //轉(zhuǎn)換溫度為