空氣溫濕度檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)

1、西華大學(xué)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書1. 前言隨著人們的生活水平越來(lái)越高，對(duì)環(huán)境的要求也越來(lái)越高。尤其是目前生活節(jié)奏的加快，許多人都出現(xiàn)了亞健康的狀態(tài)，因此空氣溫濕度的檢測(cè)對(duì)于現(xiàn)代人來(lái)說(shuō)也變得十分重要。為了更加有效的保證人們生活環(huán)境的安逸和舒適，同時(shí)也為了人們生活的更加健康，人們已不滿于目前的居住環(huán)境，對(duì)家庭提出了更高的要求，智能化被引進(jìn)了家庭，并且迅速在全國(guó)乃至世界范圍內(nèi)普遍發(fā)展開(kāi)來(lái)。由于自然環(huán)境污染越來(lái)越嚴(yán)重，城市人口越來(lái)越多等，適宜人們生活的溫度以及濕度越來(lái)越難以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，常見(jiàn)的南北氣候差異，北方冬天異常干燥，南方卻陰冷潮濕，為了滿足最適宜人們生活的最佳溫度和濕度，我們需要研究一種便于提醒和控制溫濕度

2、的裝置，人們可以根據(jù)不同季節(jié)以及個(gè)人的需要進(jìn)行不同的調(diào)整，以便達(dá)到最佳的居住環(huán)境。這不僅僅是對(duì)于環(huán)境要求的進(jìn)步，同時(shí)也體現(xiàn)了現(xiàn)代文明的發(fā)達(dá)與先進(jìn)。而對(duì)于我們來(lái)說(shuō)，如何有效地在合適的時(shí)間內(nèi)對(duì)環(huán)境做出相應(yīng)的措施卻難以把握，因此我們需要采取有效的措施，以滿足人們對(duì)環(huán)境的要求。隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，單片機(jī)技術(shù)已經(jīng)普及到我們生活，工作，科研，各個(gè)領(lǐng)域，已經(jīng)成為一種比較成熟的技術(shù)。隨著電子芯片集成化、小型化速度加快及芯片制作技術(shù)的提高，國(guó)內(nèi)外在濕度傳感器研發(fā)領(lǐng)域取得了一定的進(jìn)步，濕度傳感器正從簡(jiǎn)單的濕敏元件向集成化、智能化、多參數(shù)檢測(cè)的方向發(fā)展，為開(kāi)發(fā)新一代濕度測(cè)控系統(tǒng)創(chuàng)造了有利條件，也將濕度檢測(cè)技術(shù)提高

3、到新的水平。本文將介紹一種空氣溫濕度檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，它所使用的傳感器，是采用DHT11溫濕度傳感器來(lái)采集溫濕度的信號(hào)，將采集到的數(shù)字信號(hào)所獲得的數(shù)據(jù)直接送入STC89C52的單片機(jī)中，單片機(jī)再對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理的信號(hào)再次通過(guò)1602字符液晶顯示器將溫濕度值顯示出來(lái)，若通過(guò)溫濕度傳感器所采集的數(shù)據(jù)過(guò)高，則會(huì)通過(guò)報(bào)警電路發(fā)出報(bào)警，提醒人們空氣中的溫濕度對(duì)人的身體不利。232.總體方案設(shè)計(jì)2.1方案論證方案一：利用溫濕度傳感器DHT11采集信號(hào),將輸出得到的數(shù)字信號(hào)直接送到單片機(jī)內(nèi)部，經(jīng)單片機(jī)處理后，通過(guò)1602液晶顯示器進(jìn)行顯示。若超出預(yù)設(shè)溫濕度值的范圍，則驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警，已達(dá)

4、到監(jiān)控空氣的溫濕度，方便隨時(shí)對(duì)空氣的溫濕度進(jìn)行檢測(cè)，保證人體處于一個(gè)合適的空氣環(huán)境。原理框圖如圖2.1所示。1602液晶顯示報(bào)警電路蜂鳴器STC89C52(單片機(jī))DHT11溫濕度傳感器 圖2.1 方案一 結(jié)構(gòu)框圖方案二：利用溫度傳感器DS18B20進(jìn)行采集空氣中的溫度信號(hào),濕度傳感器HMP45D采集空氣中的濕度信號(hào)，將兩個(gè)傳感器輸出得到的信號(hào)送到單片機(jī)內(nèi)部進(jìn)行處理，通過(guò)單片機(jī)處理后，再由1602液晶顯示器顯示當(dāng)前空氣溫度和濕度的值。若超出預(yù)設(shè)的溫濕度值的范圍，則驅(qū)動(dòng)報(bào)警電路進(jìn)行報(bào)警，已達(dá)到監(jiān)測(cè)空氣的溫濕度。其原理框圖如圖2.2所示。DS18B20溫度傳感器報(bào)警電路STC89C52(單片機(jī))H

5、MP45D濕度傳感器1602液晶顯示DS18B20溫度傳感器報(bào)警電路STC89C52(單片機(jī))HMP45D濕度傳感器1602液晶顯示 DS18B20溫度傳感器報(bào)警電路STC89C52(單片機(jī))HMP45D濕度傳感器1602液晶顯示圖2.2 方案二 結(jié)構(gòu)框圖2.2方案比較與選擇兩種方案都能實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣溫濕度的檢測(cè)，但在方案二中，分別溫度傳感器和濕度采集到的信號(hào)直接送給單片機(jī)進(jìn)行處理，雖然能夠有液晶顯示溫度和濕度，但該方案需要兩個(gè)液晶顯示，成本較高，而且傳感器不能保證是同一時(shí)間所采集，導(dǎo)致精度不夠高。而方案一根據(jù)DHT11采集空氣中的信號(hào)，輸出數(shù)字信號(hào)給單片機(jī)進(jìn)行處理，再通過(guò)1602字符液晶進(jìn)行顯示

6、。通過(guò)檢測(cè)到空氣中的溫室度值與預(yù)設(shè)溫濕度值進(jìn)行比較，若超出了預(yù)設(shè)值范圍，則通過(guò)蜂蜜器進(jìn)行報(bào)警，提醒人們所處環(huán)境溫濕度不合適。通過(guò)這種方式，提醒人們所處環(huán)境的空氣質(zhì)量，這樣檢測(cè)的空氣溫濕度對(duì)人類更加有幫助。與方案二比較，增加了測(cè)量空氣溫濕度的精度，而且成本較低，硬件設(shè)計(jì)電路較簡(jiǎn)單，所以選擇方案一。3.單元模塊設(shè)計(jì)3.1 STC89C52單片機(jī)系統(tǒng)模塊STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。在單片機(jī)系統(tǒng)電路中，包括復(fù)位電路，時(shí)鐘電路，LCD1602顯示電路，MAX232電平轉(zhuǎn)換電路。時(shí)鐘電路選擇的晶振為12MHZ。LCD1602可以顯示16

7、×2個(gè)字符，用于顯示測(cè)得的光參數(shù)數(shù)據(jù)和相應(yīng)的時(shí)刻。由于單片機(jī)的電平邏輯是TTL/CMOS電平邏輯, MAX232是由德州儀器公司（TI）推出的一款兼容RS232標(biāo)準(zhǔn)的芯片。該器件包含2驅(qū)動(dòng)器、2接收器和一個(gè)電壓發(fā)生器電路提供TIA/EIA-232-F電平。選擇MAX232芯片實(shí)現(xiàn)TTL電平與EIA電平的轉(zhuǎn)換，通過(guò)RS232傳輸線可以與PC機(jī)實(shí)現(xiàn)串行通訊。LCD1602是自帶字符庫(kù)的LCD液晶顯示器，可以顯示16×2個(gè)字符，此電路中由P0口控制讀寫的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)原理圖如圖3.1所示。圖3.1 STC89C52單片機(jī)系統(tǒng)模塊電路圖3.2 電路模塊 3.2.1 蜂鳴器電路本設(shè)計(jì)采用

8、把計(jì)算機(jī)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，與該參數(shù)上下限與給定值進(jìn)行比較，如果高于上限值則進(jìn)行報(bào)警，否則就作為正常值進(jìn)行顯示。本設(shè)計(jì)采用蜂鳴器報(bào)警電路。如圖3.2所示。蜂鳴器額定電流30Ma,而對(duì)于AT89S51單片機(jī)，P3口的灌電流為15mA,由此可見(jiàn)，僅靠單片機(jī)的P3口電流是不能驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的，必須使用晶體管放大電路，為了使單片機(jī)的功率更小，所以使用PNP型晶體管,當(dāng)外部環(huán)境的溫度或者濕度超過(guò)預(yù)設(shè)值的時(shí)候，基極變?yōu)榈碗娖剑澍Q器導(dǎo)通鳴叫。圖3.2 蜂鳴器電路3.2.2 晶振電路單片機(jī)系統(tǒng)都有晶振，它結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部電路產(chǎn)生所需時(shí)鐘頻率。單片機(jī)晶振的時(shí)鐘頻率越高，那么單片機(jī)的運(yùn)行速度就會(huì)越快，單片機(jī)的一切

9、指令執(zhí)行都是建立在單片機(jī)晶振所提供的時(shí)鐘頻率。單片機(jī)晶振的作用是為系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)，通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，以便于各部分保持同步。晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時(shí)鐘頻率，可以用于同一個(gè)晶振項(xiàng)鏈的不同鎖相環(huán)來(lái)提供的。單片機(jī)89C52的晶振電路采用無(wú)源晶振，微調(diào)電容取22pf。圖3.3即為晶振電路。圖3.3 晶振電路3.2.3復(fù)位電路本次設(shè)計(jì)采用的是上電復(fù)位，而51單片機(jī)采用的都是高電平復(fù)位，當(dāng)RST引腳上出現(xiàn)了兩個(gè)周期以上的高電平就會(huì)觸發(fā)內(nèi)部復(fù)位，這里的EA端與復(fù)位電路無(wú)關(guān)，由于數(shù)據(jù)都放在了內(nèi)部存儲(chǔ)器，所以連接EA只是直接拉高引腳，如圖3.6所示：圖3.4 復(fù)位電路3.3 電源

10、模塊DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器,所以電源模塊只需數(shù)字電源，負(fù)責(zé)為系統(tǒng)的數(shù)字部分提供電源。數(shù)字電源是采用數(shù)字方式實(shí)現(xiàn)電源的控制、保護(hù)回路與通信接口的新型電源技術(shù)。數(shù)字電源是為了克服現(xiàn)代電源的復(fù)雜性而提出的，它實(shí)現(xiàn)了數(shù)字和模擬技術(shù)的融合，提供了很強(qiáng)的適應(yīng)性與靈活性，具備直接監(jiān)視、處理并適應(yīng)系統(tǒng)條件的能力，能夠滿足幾乎任何電源要求。由于數(shù)字電源的集成度很高，系統(tǒng)的復(fù)雜性不隨功能的增加而增加過(guò)多，外圍器件很少(數(shù)字電源的快速響應(yīng)能力還可以降低對(duì)輸出濾波電容的要求)，簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)制造流程。數(shù)字電源不存在模擬電源中常見(jiàn)的誤差、老化（包括模擬器件的精度）、溫度影響

11、、漂移、補(bǔ)償?shù)葐?wèn)題，無(wú)須調(diào)諧、可靠性好，可以獲得一致、穩(wěn)定的控制參數(shù)。同時(shí)，數(shù)字電源的智能化可保證在各種輸入電壓和負(fù)載點(diǎn)上都具有最優(yōu)的功率轉(zhuǎn)換效率；而且，數(shù)字電源的自動(dòng)診斷、調(diào)節(jié)的能力使調(diào)試和維護(hù)工作變得輕松。因?yàn)閿?shù)字操作相對(duì)簡(jiǎn)單，所以更容易校準(zhǔn)。改變性能時(shí)不需要改變硬件，容易實(shí)現(xiàn)定時(shí)，可以達(dá)到很高精度。數(shù)字電源是由經(jīng)變壓器變壓和電橋整流電容濾波后再由三端穩(wěn)壓器7805轉(zhuǎn)換為+5V的數(shù)字電源，為系統(tǒng)數(shù)字部分提供電源。其原理圖如圖3.4所示。圖3.5 數(shù)字電源電路圖3.4 液晶模塊液晶（Liquid Crystal）是一種高分子材料，因?yàn)槠涮厥獾奈锢?、化學(xué)、光學(xué)特性，20世紀(jì)中葉開(kāi)始廣泛應(yīng)用在輕

12、薄型顯示器上。液晶顯示其（Liquid Crystal Display, LCD）的主要原理是以電流刺激液晶分子產(chǎn)生點(diǎn)、線、面并配合背部燈管構(gòu)成畫面。為敘述簡(jiǎn)便，通常把各種液晶顯示器都直接叫做液晶。LCD1602主要技術(shù)參數(shù)，如圖表2.4所示。表3.1 1602的主要技術(shù)參數(shù)工作電壓4.55.5V容量16×2個(gè)字符最佳工作電壓5.0V工作電流2.0mA字符尺寸2.95×4.35(W×H)mm在設(shè)計(jì)1602與單片機(jī)的接口時(shí)，我們將D0-D7 八個(gè)數(shù)據(jù)口與P0口相連，但必須注意單片機(jī)AT89S52的P0口不帶上拉電阻，所以必須附加10K的上拉電阻。由于我們只對(duì)液晶進(jìn)行

13、寫液晶指令和數(shù)據(jù)，而不進(jìn)行對(duì)液晶的讀操作，所以R/W（5腳）應(yīng)接低電平，即接地。其余引腳與單片機(jī)的接法如圖3.5所示圖3.5液晶顯示電路模塊3.5 DHT11溫濕度傳感器DHT11 數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11 傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在OTP 內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)

14、信號(hào)的處理過(guò)程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20 米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選則。產(chǎn)品為 4 針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。表3.2 DHT11基本參數(shù)型號(hào)測(cè)量范圍測(cè)濕精度測(cè)溫精度分辨力封裝DHT112090RH 050±5RH±214針單排直插性能指標(biāo)和特性如下： 工作電壓范圍：3.5V-5.5V 工作電流 ：平均0.5mA 濕度測(cè)量范圍：2090RH 溫度測(cè)量范圍：050 濕度分辨率 ：1RH 8位溫度分辨率 ：1 8位采樣周期 ：1S 單總線

15、結(jié)構(gòu) 與TTL兼容（5V） 主要特點(diǎn)：1高穩(wěn)定性，安裝維護(hù)操作簡(jiǎn)便；2支撐的材料為環(huán)氧樹(shù)脂，強(qiáng)度和壽命得到保證；3密封性好，可長(zhǎng)期埋入土壤中使用，且不受腐蝕；4采用標(biāo)準(zhǔn)的電流環(huán)傳送技術(shù)使其具有抗干擾能力強(qiáng)，傳送距離遠(yuǎn)，測(cè)量精度高，響應(yīng)速度快；5土質(zhì)影響較小，應(yīng)用地區(qū)廣泛,價(jià)格低廉，TDR-3A型土壤水分溫度（一體）傳感器是將溫度和濕度集于一體，具有密封，防水，精度高等特點(diǎn)，是測(cè)量土壤溫度和濕度的理想儀器。 DATA 用于微處理器與 DHT11之間的通訊和同步，采用單總線數(shù)據(jù)格式，一次通訊時(shí)間4ms左右，數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分，具體格式在下面說(shuō)明。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

16、如下:一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit,高位先出。數(shù)據(jù)格式: 8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗(yàn)和數(shù)據(jù)傳送正確時(shí)校驗(yàn)和數(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)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)”所得結(jié)果的末8位。用戶MCU發(fā)送一次開(kāi)始信號(hào)后，DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式，等待主機(jī)開(kāi)始信號(hào)結(jié)束后，DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號(hào)采集，用戶可選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù)。從模式下，DHT11接收到開(kāi)始信號(hào)觸發(fā)一次溫濕度采集，如果沒(méi)有接收到主機(jī)發(fā)送開(kāi)始信號(hào)，DHT11不會(huì)主動(dòng)進(jìn)行溫濕度采集，

17、采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。4.軟件設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)使用的開(kāi)發(fā)軟件為Keil編程環(huán)境軟件。Keil軟件是目前最流行開(kāi)發(fā)MCS-51系列單片機(jī)的軟件。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開(kāi)發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。設(shè)計(jì)采用的是使用最廣泛的C51語(yǔ)言進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。C51語(yǔ)言是一種結(jié)構(gòu)化語(yǔ)言。它層次清晰，便于按模塊化方式組織程序，易于調(diào)試、維護(hù)和移植。C51語(yǔ)言的表現(xiàn)能力和處理能力極強(qiáng)，能完成較大或較復(fù)雜工程的編寫。本設(shè)計(jì)主要功能是對(duì)外部信號(hào)進(jìn)行采集，同時(shí)控制信號(hào)顯示和傳送。因此在編程中主要涉及三個(gè)模塊： CPU控制

18、和數(shù)據(jù)處理模塊、溫濕度采集模塊、LCD1602顯示模塊。程序設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)主要包括：程序初始化模塊、外部數(shù)據(jù)采集模塊、顯示程序模塊。初始化程序?qū)Χ〞r(shí)器T0，T1的方式控制寄存器等進(jìn)行初始化。定時(shí)器T1定時(shí)，用LCD1602顯示程序?qū)崿F(xiàn)光參數(shù)顯示。其軟件流程圖如圖4.1所示。初始化DHT11數(shù)據(jù)采集程序1602液晶顯示程序 圖4.1 程序設(shè)計(jì)流程圖4.1主程 lcd init(); delay(10); while(1)display (); 當(dāng)溫濕度感器輸出的數(shù)據(jù)送入單片機(jī)內(nèi)部后，單片機(jī)就采集數(shù)據(jù)，單片機(jī)處理數(shù)據(jù)的過(guò)程用C語(yǔ)言編寫。即經(jīng)過(guò)軟件計(jì)算將轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制計(jì)算后生成16進(jìn)制數(shù)，最后在液晶上顯示

19、。C語(yǔ)言是在VB的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，C語(yǔ)言的主要特點(diǎn)如下：語(yǔ)言簡(jiǎn)潔、緊湊，使用方便靈活；數(shù)據(jù)類型豐富，具有現(xiàn)代語(yǔ)言的各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；具有結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句；可操作性強(qiáng)，直觀，易懂；生成目標(biāo)代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。4.2初始化程序單片機(jī)在初始化后，依據(jù)程序步驟采集溫度，然后串行送到單片機(jī)里進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并在液晶上顯示溫度。當(dāng)采集到的溫濕度值超過(guò)預(yù)設(shè)定值的范圍，則發(fā)出報(bào)警聲。整個(gè)程序步驟大致如下：芯片初始化：void start()/開(kāi)始信號(hào)io=1;delay1();io=0;delay(20);/>18msio=1;delay1();/20-40usdelay1();delay1();d

20、elay1();delay1();Lcd初始化：void lcd_init()/ 初始化 write_cmd(0x38) ; delay(1); write_cmd(0x08) ; delay(1); write_cmd(0x01) ; delay(1); write_cmd(0x06) ; delay(1); write_cmd(0x0c) ; delay(1);4.3 DHT11程序 通過(guò)DHT11傳感器采集的信號(hào)，依據(jù)程序采集空氣中的溫濕度，DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號(hào)采集，進(jìn)行下一次的數(shù)據(jù)采集。DHT11響應(yīng)主機(jī)設(shè)置為輸入模式 開(kāi)始信號(hào)等待80US高電平

21、結(jié)束接受數(shù)據(jù)釋放總線NY拉低總線，延時(shí)50US圖4.2 DHT11數(shù)據(jù)采集流程圖4.4 1602液晶顯示程序在主程序中調(diào)用LCD顯示子程序。LCD顯示程序分兩個(gè)步驟：一是寫命令，二是顯示數(shù)據(jù)。寫命令和寫數(shù)據(jù)時(shí)序不同，寫命令時(shí)：先將命令字送P0口，然后設(shè)置時(shí)序RS=0,R/W=0, E下降沿，讀取標(biāo)志位，等待命令字寫入完畢。寫數(shù)據(jù)時(shí)：將要顯示的數(shù)據(jù)送P0口，然后設(shè)置時(shí)序RS=1,R/W=0, E下降沿，讀取標(biāo)志位，等待數(shù)據(jù)寫入完畢。進(jìn)入子程序?qū)慙CD命令寫LCD顯示數(shù)據(jù)返回主程序圖4.3 LCD1602液晶顯示子程序流程圖程序如下：void display(uchar addr, uchar q

22、)/在某一地址上顯示一字節(jié) delay(10) ; write_addr(addr) ; write_byte(q) ; longdelay(2) ;4.5 報(bào)警程序 在主程序中調(diào)用報(bào)警的程序，首先將傳感器采集到的數(shù)據(jù)通過(guò)單片機(jī)進(jìn)行處理，再與預(yù)設(shè)溫濕度的值進(jìn)行比較，若超出了該范圍，則蜂蜜器鳴叫報(bào)警。其程序如下： If (RH<30|RH>80|TH<11|TH>32) bee=1; else bee=1;5. 仿真與調(diào)試5.1 軟件介紹 Protues軟件是英國(guó)Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還

23、能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國(guó)內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛(ài)好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開(kāi)發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計(jì)，真正實(shí)現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計(jì)。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計(jì)軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計(jì)平臺(tái)，其處理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增

24、加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、KEIL和MPLAB等多種編譯。 圖5.1 軟件截圖5.2 仿真本設(shè)計(jì)的仿真是基于ISIS仿真軟件平臺(tái)上進(jìn)行的，最好下載程序顯示。其仿真圖如圖5.2所示。圖5.2 系統(tǒng)仿真示意圖5.3 調(diào)試調(diào)試所使用工具包括：Keil、Protues、萬(wàn)用表?？偨Y(jié)與體會(huì)通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)令我有了很多的心得體會(huì)。通過(guò)靳斌老師講解課程設(shè)計(jì)的流程圖，對(duì)做課程設(shè)計(jì)有了整體的把握。即選題、收集資料、方案設(shè)計(jì)、電路設(shè)計(jì)、電路仿真、程序設(shè)計(jì)、調(diào)試。首先選題和收集資料都是為方案設(shè)計(jì)做準(zhǔn)備的。因?yàn)橐龇抡鎴D出來(lái)的，所以在方案設(shè)計(jì)上有很多注意的地方，并不是理論上得出結(jié)論就可以了，還

25、要考慮方案的可靠性，實(shí)用性，使用價(jià)值等問(wèn)題。對(duì)于傳感器的選擇，我是通過(guò)上網(wǎng)查閱各種資料后，在找出多種傳感器后，綜合考慮后而選擇的。通過(guò)靳斌老師的細(xì)心指點(diǎn)和在網(wǎng)上收集資料最終確定做溫濕度的檢測(cè)，并給出了具體的方案設(shè)計(jì)。在確定方案后，由于對(duì)課本知識(shí)的學(xué)習(xí)不夠以及沒(méi)有在實(shí)驗(yàn)室，缺乏實(shí)際的動(dòng)手能力，所以一開(kāi)始不知道怎么電路設(shè)計(jì)和電路仿真.在靳斌老師的指點(diǎn)下，經(jīng)過(guò)自己的努力，學(xué)會(huì)了運(yùn)用相關(guān)軟件完成了對(duì)電路的設(shè)計(jì)和仿真。但是后來(lái)經(jīng)過(guò)老師和同學(xué)的指導(dǎo)與幫助，我還是順利的完成了此次設(shè)計(jì)工作。通過(guò)這次的課程設(shè)計(jì)，學(xué)到了很多知識(shí)的應(yīng)用，自己以前對(duì)它的了解只是表面。然后仿真，我是用ISIS仿真軟件進(jìn)行的。對(duì)于設(shè)計(jì)來(lái)

26、說(shuō)最難的就是調(diào)試。我通過(guò)對(duì)電源，LCD顯示，單片機(jī)進(jìn)行一步一步的調(diào)試。在整個(gè)電路的調(diào)試中，硬件電路和軟件設(shè)計(jì)調(diào)試基本通過(guò)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)外部數(shù)據(jù)的采集、串口通訊、單片機(jī)內(nèi)部信息處理、最后顯示等功能。在老師的細(xì)心指導(dǎo)和同學(xué)的幫助下，我最終完成了本次的課程設(shè)計(jì)。在這里，對(duì)幫助過(guò)我的老師和同學(xué)表示最衷心的感謝！參考文獻(xiàn)1康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)(數(shù)字部分)M.高等教育出版社,20052張毅剛.單片機(jī)原理及應(yīng)用M.高等教育出版社,20033張培仁.基于C語(yǔ)言編程 MCS-51單片機(jī)原理與應(yīng)用M.清華大學(xué)出版社,20034楊振江,杜鐵軍.流行單片機(jī)實(shí)用子程序及應(yīng)用實(shí)例M.西安電子科技大學(xué)出版社,20025何立民.

27、單片機(jī)高級(jí)教程(第1版)M.北京航空航天大學(xué)出版社,20016劉迎春,葉湘濱.現(xiàn)代新型傳感器原理與應(yīng)用M.國(guó)防工業(yè)出版社,19987來(lái)清民.傳感器與單片機(jī)接口及實(shí)例M.北京航空航天大學(xué)出版社,20088郭天祥.新概念51單片機(jī)C語(yǔ)言教程M.電子工業(yè)出版社,2009附錄1：空氣溫濕度檢測(cè)原理圖附錄2：空氣溫濕度檢測(cè)源程序#include <reg52.h>#define uint unsigned int #define uchar unsigned chartypedef bit BOOL ; sbit io = P10 ;sbit rs = P26 ; sbit rw = P36

28、 ;sbit ep = P27 ;uchar data_byte;uchar RH,RL,TH,TL;/*延時(shí)模塊*/void delay(uchar ms) / 延時(shí)子程序 uchar i ; while(ms-) for(i = 0 ; i<250;i+) ; void delay1()/延時(shí)10usuchar i;i-;i-;i-;i-;i-;i-;void longdelay(uchar s) /長(zhǎng)延時(shí) while(s-) delay(60) ; /*LCD模塊*/BOOL lcd_bz()/測(cè)試LCD忙碌狀態(tài) BOOL result ; rs = 0 ; rw = 1 ; ep

29、 = 1 ; result = (BOOL)(P0 & 0x80) ; ep = 0 ; return result ; void write_cmd(uchar cmd)/ 寫指令 while(lcd_bz() ;rs = 0 ;rw = 0 ;ep = 0 ;P0 = cmd ;ep = 1 ;ep = 0 ; void write_addr(uchar addr)/寫地址 write_cmd(addr|0x80) ;void write_byte(uchar dat)/寫字節(jié) while(lcd_bz() ; rs = 1 ; rw = 0 ; ep = 0 ; P0 = dat

30、 ; ep = 1 ; ep = 0 ; void lcd_init()/ 初始化 write_cmd(0x38) ; delay(1); write_cmd(0x08) ; delay(1); write_cmd(0x01) ; delay(1); write_cmd(0x06) ; delay(1); write_cmd(0x0c) ; delay(1);void display(uchar addr, uchar q)/在某一地址上顯示一字節(jié) delay(10) ; write_addr(addr) ; write_byte(q) ; longdelay(2) ; /* DHT11測(cè)試模塊*/void start()/開(kāi)始信號(hào)io=1;delay1();io=0;delay(20);/>18msio=1;delay1();/20-40usdelay1();delay1();delay1();delay1();uchar receive_byte()/接收一個(gè)字節(jié)uchar i,temp,count;for(i=0;i<8;i+)count=2;while(!io)&&count+)/等待50us