基于單片機(jī)溫濕度顯示警報(bào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(存儲(chǔ)版)

　　

【正文】 uchar方便液晶顯示 GotoXY(5,0)。 zhuanhuan()。 else led2=0。//字符串結(jié)束標(biāo)志 Print(str)。 if( TEMPUP1 || TEMPDOWN1 ) led1=1。 Print(Hum:)。 //in case of an error: connection reset else { =(float)。 while(1) { error=0。 LcdRw=0。 //calc. temperature from ticks to [C] rh_lin=C3*rh*rh + C2*rh + C1。 // for 12 Bit const float T1=+。 //wait until sensor has finished the measurement if(DATA) error+=1。 //transmission start switch(mode){ //send mand to sensor case TEMP : error+=s_write_byte(MEASURE_TEMP)。 _nop_()。 //如果是校驗(yàn)(ack==0)，讀取完后結(jié)束通訊 _nop_()。i/=2) //shift bit for masking { SCK=1。_nop_()。_nop_()。 for (i=0x80。 DATA=1。_nop_()。 SCK=0。 enum {TEMP,HUMI}。 _nop_()。 Print( Code of sht10 )。) { LCD_Write(LCD_DATA,*str)。 //8位數(shù)據(jù)端口,2行顯示,5*7點(diǎn)陣 LCD_Write(LCD_COMMAND,0x38)。 delay(5)。/***********1602液晶顯示部分子程序****************/void delay(uint z) //延時(shí)函數(shù){ uint x,y。sbit led1 =P3^0。在這次設(shè)計(jì)中，我完成了核心控制部分、顯示部分、報(bào)警部分等基本功能。同理，若n在濕度40%70%范圍內(nèi)則正常顯示到1602上，若超出范圍則報(bào)警，二極管點(diǎn)亮（綠）. 仿真原理圖用PROTUES軟件，根據(jù)要求畫(huà)出溫濕度顯示報(bào)警系統(tǒng)的的原理圖如下圖圖22 溫濕度顯示報(bào)警系統(tǒng)的的原理圖 系統(tǒng)仿真以及顯示結(jié)果用protues和keil軟件聯(lián)調(diào)，運(yùn)行期間仿真軟件調(diào)試程序結(jié)果如圖23所示，當(dāng)調(diào)節(jié)傳感器使?jié)穸仍?7%時(shí)，%，中間產(chǎn)生了部分誤差，在誤差允許范圍之內(nèi)，濕度超出設(shè)置范圍，紅燈亮，開(kāi)始報(bào)警，運(yùn)行結(jié)果如圖24，25，26所示；當(dāng)調(diào)節(jié)傳感器使溫度在29度時(shí)，中間產(chǎn)生了部分誤差，在誤差允許范圍之內(nèi)，溫度超出設(shè)置范圍，綠燈亮，開(kāi)始報(bào)警，運(yùn)行結(jié)果如圖24，25，26所示； 圖23 仿真運(yùn)行結(jié)果圖圖24 SHT10運(yùn)行結(jié)果圖圖25 報(bào)警運(yùn)行結(jié)果圖 圖26 LCD1602運(yùn)行結(jié)果圖 結(jié)果分析及測(cè)試總結(jié)采用PROTEUS進(jìn)行單片機(jī)仿真，可以大大縮短單片機(jī)的開(kāi)發(fā)周期。 對(duì)于40 – 50176。linear 1 2 RH 3 RH RH = c + c ?SO + c ?SO (%RH)圖17 從SORH 到相對(duì)濕度的轉(zhuǎn)化（2）濕度信號(hào)的溫度補(bǔ)償由于實(shí)際溫度與測(cè)試參考溫度25℃ (~77℉)的顯著不同， 濕度信號(hào)需要溫度補(bǔ)償。如果不使用CRC8 校驗(yàn)，控制器可以在測(cè)量值LSB后，通過(guò)保在測(cè)量和通訊結(jié)束后，SHT1x 自動(dòng)轉(zhuǎn)休眠模式。確切的時(shí)間隨內(nèi)部晶振速度，最多可能有30%的變化。（2 ）發(fā)送命令用一組“ 啟動(dòng)傳輸”時(shí)序，來(lái)完成數(shù)據(jù)傳輸?shù)某跏蓟?當(dāng)從傳感器讀取數(shù)據(jù)時(shí), DATA TV 在 SCK 變低以后有效，且維持到下一個(gè)SCK 的下降沿 。 SHT10引腳圖12 SHT10引腳圖（1）電源引腳VDD、GND, 。表3 基本操作時(shí)序表讀狀態(tài)輸入RS=L，R/W=H，E=H輸出D0—D7=狀態(tài)字寫(xiě)指令輸入RS=L，R/W=L，D0—D7=指令碼，E=高脈沖輸出無(wú)讀數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=H，E=H輸出D0—D7=數(shù)據(jù)寫(xiě)數(shù)據(jù)輸入RS=H，R/W=L，D0—D7=數(shù)據(jù)，E=高脈沖輸出無(wú)圖8 讀操作時(shí)序圖9 寫(xiě)操作時(shí)序 程序流程圖(詳細(xì)程序見(jiàn)附錄)顯示第二行內(nèi)容開(kāi)始LCD初始化設(shè)第一行顯示位置設(shè)第二行顯示位置延時(shí)顯示第一行內(nèi)容 圖10 程序流程圖 SHT10傳感器 溫濕度傳感器電路圖圖11 溫濕度傳感器電路圖 產(chǎn)品簡(jiǎn)介SHT10屬于Sensirion溫濕度傳感器家族中的貼片封裝系列[22]。指令6:功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符。 LCD1602的指令說(shuō)明及時(shí)序1602液晶模塊的讀寫(xiě)操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過(guò)指令編程來(lái)實(shí)現(xiàn)的。第3 腳：VL 為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。功耗低——相對(duì)而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng)IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。圖6 LED1602顯示器的符號(hào) 液晶顯示器簡(jiǎn)介（1) 在日常生活中，我們對(duì)液晶顯示器并不陌生。而在訪問(wèn)8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)其引腳上的內(nèi)容在此期間不會(huì)改變。輸出時(shí)可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL。當(dāng)時(shí)鐘頻率選用6MHz時(shí)，C取22μF，Rs約為200Ω，Rk約為1K。因此，此系統(tǒng)電路的晶體振蕩器的值為12MHz，電容應(yīng)盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為22μF。晶振的頻率可以在1MHz24MHz內(nèi)選擇。 仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用51系列單片機(jī)的愛(ài)好者來(lái)說(shuō)是十分必要的，如果你使用C語(yǔ)言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選（目前在國(guó)內(nèi)你只能買(mǎi)到該軟件、而你買(mǎi)的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件），即使不使用C語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用C來(lái)開(kāi)發(fā)，體會(huì)更加深刻。電路原理圖的設(shè)計(jì)過(guò)程可分為以下幾個(gè)步驟：（1）置電路圖紙參數(shù)及相關(guān)信息根據(jù)電路圖的復(fù)雜程度設(shè)置圖紙的格式、尺寸、方向等參數(shù)以及與設(shè)計(jì)有關(guān)的信息，為以后的設(shè)計(jì)工作建立一個(gè)合適的工作平面。 方案選擇方案：?jiǎn)纹瑱C(jī)編程，用單片機(jī)設(shè)計(jì)電路，充分利用好AT89C51單片機(jī)的I/O口，使用軟硬件結(jié)合的方式，具體的基本框圖如圖[16]1所示：?jiǎn)纹瑱C(jī)AT89S51溫濕度傳感器被測(cè)對(duì)象顯示部分報(bào)警部分圖1 單片機(jī)設(shè)計(jì)電路的基本框圖方案選擇：從上述原理圖看來(lái)，這種設(shè)計(jì)方案電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，條理清晰，調(diào)試也相對(duì)方便，易于實(shí)現(xiàn)。智能溫度傳感器內(nèi)部包含溫度傳感器、A/D傳感器[15]、信號(hào)處理器、存儲(chǔ)器和接口電路。（1）SCM即單片微型計(jì)算機(jī)階段，主要是尋求最佳的單片形態(tài)嵌入式系統(tǒng)的最佳體系結(jié)構(gòu)。因此設(shè)計(jì)出一款基于單片機(jī)的精度高、穩(wěn)定性好、成本低的溫濕度顯示報(bào)警系統(tǒng)具有重要實(shí)際意義。但是, 此類(lèi)產(chǎn)品測(cè)量精度低, 沒(méi)有LED 顯示屏, 不能向智能化方向發(fā)展, 不利于進(jìn)行功能擴(kuò)展，如不能自動(dòng)報(bào)警[6]。下面是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢(shì)[2]。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱(chēng)為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命[4]。另一方面，如果溫度或者濕度過(guò)高過(guò)低可能會(huì)對(duì)一些設(shè)備中的一些半導(dǎo)體元器件造成損壞[7]。這種傳感器只適合那些測(cè)量點(diǎn)數(shù)較少，對(duì)精度要求不高的場(chǎng)合。（3）單片機(jī)是嵌入式系統(tǒng)的獨(dú)立發(fā)展之路，向MCU階段發(fā)展的重要因素[13]，就是尋求應(yīng)用系統(tǒng)在芯片上的最大化解決；因此，專(zhuān)用單片機(jī)的發(fā)展自然形成了SOC化趨勢(shì)。跟電子溫度計(jì)一樣濕度計(jì)隨著濕度傳感器的發(fā)展趨于成熟。Proteus電路設(shè)計(jì)源程序設(shè)計(jì)生成目標(biāo)代碼基于proteus仿真 圖2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程圖 軟件環(huán)境 PROTEUS軟件。（4）連線電路圖利用Proteus所提供的各種工具、命令進(jìn)行畫(huà)圖工作，將事先放置好的元器件用具有電氣意義的導(dǎo)線、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)號(hào)等連接起來(lái)，布線結(jié)束后，一張完整的電路原理圖基本完成。在開(kāi)發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。開(kāi)發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。下面圖3為AT89C51單片機(jī)的最小系統(tǒng)電路圖。AT89單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器。復(fù)位后P0－P3口均置1引腳表現(xiàn)為高電平，程序計(jì)數(shù)器和特殊功能寄存器SFR全部清零。作為輸出口時(shí)能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL。(3) P2端口[－] P2是一個(gè)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。發(fā)光管和LED數(shù)碼管比較常用，軟硬件都比較簡(jiǎn)單，在前面章節(jié)已經(jīng)介紹過(guò)，在此不作介紹，本章重點(diǎn)介紹字符型液晶顯示器的應(yīng)用。（3)液晶顯示器的分類(lèi):液晶顯示的分類(lèi)方法有很多種，通常可按其顯示方式分為段式、字符式、點(diǎn)陣式等。當(dāng)RS 和R/W共同為低電平時(shí)可以寫(xiě)入指令或者顯示地址，當(dāng)RS 為低電平R/W 為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS 為高電平R/W 為低電平時(shí)可以寫(xiě)入數(shù)據(jù)。指令3:光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 S:屏上所有文字是否左移或者右移。指令9:讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。因此，該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、響應(yīng)迅速、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。（2）串行時(shí)鐘輸入SCKSCK 用于微處理器與SHT10 之間的通訊同步。上拉電阻通常已包含在微處理器的I/O 電路中加重的DATA線由傳感器控制,普通的DATA 線 由單片機(jī)控制. 有效時(shí)間依據(jù)SCK 的時(shí)序.圖13　時(shí)序圖圖14 啟動(dòng)傳輸時(shí)序圖后續(xù)命令包含三個(gè)地址位（目前只支持000”），和五個(gè)命令位。啟動(dòng)傳輸 時(shí)序后續(xù)命令包含三個(gè)地址位（目前只支持000”），和五個(gè)命令位。檢測(cè)數(shù)據(jù)可以先被存儲(chǔ)，這樣控制器可以繼續(xù)執(zhí)行其它任務(wù)在需要時(shí)再讀出數(shù)據(jù)。這些時(shí)序只復(fù)位串口，狀態(tài)寄存器內(nèi)容仍然保留。溫度由能隙材料PTAT (正比于絕對(duì)溫度) 研發(fā)的溫度傳感器具有極好的線性。如果傳感器被放置于裝備中，反應(yīng)時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，因此在程序設(shè)計(jì)中要保證預(yù)留足夠的測(cè)量時(shí)間。、很好的完成了顯示功能。但是通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我也學(xué)到了很多東西，感覺(jué)自己應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)及專(zhuān)業(yè)知識(shí)解決問(wèn)題的能力有了很大的提高。sbit ACC7 = ACC^7。x) for(y=110。 LcdEn=0。 //清屏 LCD_SetInput(LCD_AC_UP|LCD_NO_MOVE)。 sprintf (s