單片機控制dht11液晶顯示課程設計報告(共16頁)

1、單片機課程設計 單片機課程(kchng)設計(shj)報告(bogo) 溫濕度液晶顯示院 系：物理學與電子科學學院班級專業(yè)：2012級微電子學生姓名：徐壯學 號：2012221105240021指導老師：盧仕TOC o 1-3 h u HYPERLINK l _Toc25470 摘要(zhiyo) PAGEREF _Toc25470 3 HYPERLINK l _Toc15591 一實驗(shyn)目的 PAGEREF _Toc15591 3 HYPERLINK l _Toc6738 二實驗(shyn)內(nèi)容 PAGEREF _Toc6738 3 HYPERLINK l _Toc3787 三實驗

2、器材 PAGEREF _Toc3787 4 HYPERLINK l _Toc28188 四實驗資料 PAGEREF _Toc28188 4 HYPERLINK l _Toc12581 1.DHT11產(chǎn)品概述 PAGEREF _Toc12581 4 HYPERLINK l _Toc16263 2.DHT11引腳說明 PAGEREF _Toc16263 4 HYPERLINK l _Toc24221 3.DHT11電源引腳 PAGEREF _Toc24221 4 HYPERLINK l _Toc28826 4.串行接口 PAGEREF _Toc28826 4 HYPERLINK l _Toc171

3、72 5.單片機AT89C58 PAGEREF _Toc17172 6 HYPERLINK l _Toc28612 五系統(tǒng)的硬件設計和連接 PAGEREF _Toc28612 6 HYPERLINK l _Toc1291 5.1時鐘電路 PAGEREF _Toc1291 6 HYPERLINK l _Toc7205 5.2顯示模塊 PAGEREF _Toc7205 7 HYPERLINK l _Toc5943 5.3傳感器模塊 PAGEREF _Toc5943 7 HYPERLINK l _Toc21838 5.4電路原理圖 PAGEREF _Toc21838 8 HYPERLINK l _T

4、oc31701 六程序設計 PAGEREF _Toc31701 8 HYPERLINK l _Toc22986 七實驗心得 PAGEREF _Toc22986 14 液晶(yjng)顯示(xinsh)實驗摘要(zhiyo)： 溫濕度是生活生產(chǎn)中的重要的參數(shù)。本設計為基于單片機的溫濕度檢測與控制系統(tǒng)，采用模塊化、層次化設計。用新型的智能溫濕度傳感器DHT11主要實現(xiàn)對溫度、濕度的檢測，將溫度濕度信號通過傳感器進行信號的采集并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再運用單片機AT89C58進行數(shù)據(jù)的分析和處理，為顯示和報警電路提供信號，實現(xiàn)對溫濕度的控制報警。報警系統(tǒng)根據(jù)設定報警的上下限值實現(xiàn)報警功能，顯示部分采用LC

5、D1602液晶顯示所測溫濕度值。系統(tǒng)電路簡單、集成度高、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、檢測精度高，具有一定的實用價值。一實驗目的1.通過本實驗了解液晶顯示的基本原理、掌握如何用單片機來控制液晶顯示模塊的內(nèi)容。2.學會使用DS18B20溫度傳感器模塊進行溫度測量。 二實驗內(nèi)容1.首先利用LCD顯示自己的學號后3位+姓名拼音，比如“No:888 Name:WangNima”2.過3秒鐘后，LCD顯示當前溫度，比如“Temp: 20 ”3.過3秒鐘后，LCD顯示姓名學號4.依次循環(huán)三實驗器材1.AT89C58單片機實驗板2.DHT11溫度濕度傳感器模塊3.LCD1602模塊四實驗(shyn)資料1.DHT11

6、產(chǎn)品(chnpn)概述 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數(shù)字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。每個DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數(shù)以程序(chngx)的形式儲存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達20米以上，使其成為各

7、類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。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。2.DHT11引腳說明 引腳名稱 類型 引腳說明 VCC 電源 正電源輸入，3V-5.5V DC Dout 輸出 單總線，數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳 NC 空 空腳，擴展未用 GND 地 電源地 3.DHT11電源引腳 DHT11的供電電壓為35.5V。傳感器上電后，要等待 1s 以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無需發(fā)送任何指令。電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個100nF 的電容，用以去耦濾波。4.串行接口 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

8、間4ms左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分,具體格式在下面說明,當前小數(shù)部分用于以后擴展,現(xiàn)讀出為零.操作流程如下: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)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗和數(shù)據(jù)傳送正確時校驗和數(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)+8bi 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)送一次開始信號后,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機開始信號結(jié)束后,DHT11發(fā)送響應信號,送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號采集,用戶可選擇讀取部分數(shù)據(jù).從模

9、式下,DHT11接收到開始信號觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒有接收到主機發(fā)送開始信號,DHT11不會主動進行溫濕度采集.采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。通訊(tngxn)過程如圖1所示 總線空閑狀態(tài)為高電平,主機把總線拉低等待DHT11響應,主機把總線拉低必須大于18毫秒,保證DHT11能檢測到起始信號(xnho)。DHT11接收到主機的開始信號后,等待主機開始信號結(jié)束,然后發(fā)送80us低電平響應信號.主機發(fā)送開始信號結(jié)束后,延時等待20-40us后, 讀取DHT11的響應信號,主機發(fā)送開始信號后,可以切換到輸入模式,或者輸出高電平均可, 總線由上拉電阻拉高。 數(shù)字溫濕度傳感器 DHT11 總線為低電平

10、,說明DHT11發(fā)送響應信號,DHT11發(fā)送響應信號后,再把總線拉高80us,準備發(fā)送數(shù)據(jù),每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電平時隙開始,高電平的長短定了數(shù)據(jù)位是0還是1.格式見下面圖示.如果讀取響應信號為高電平,則DHT11沒有響應,請檢查線路是否連接(linji)正常.當最后一bit數(shù)據(jù)傳送完畢后，DHT11拉低總線0us,隨后總線由上拉電阻拉高進入空閑狀態(tài)。5.單片機AT89C58 ATC89C58是一種低功耗、高性能CMOS八位(b wi)微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器，使用ATMEL公司高密度非易失性存儲器技術制造，與工業(yè)80C58產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允

11、許ROM在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使其為眾多嵌入式控制(kngzh)應用系統(tǒng)提供靈活的解決方案。五系統(tǒng)(xtng)的硬件設計和連接 此次設計的電路部分是由我來設計，電路主要分為時鐘電路、復位電路、顯示模塊等等，再將其連接到一起就組成了溫濕度報警器傳感器電路圖，除此之外我還參與了電路的焊接。 5.1時鐘電路 ATC89C51內(nèi)部有一個用于構成振蕩器的高增益反相放大器，引腳RXD和TXD分別是此放大器的輸入端和輸出端。時鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。如下：5.2顯示(xinsh)模塊5.3傳感器模塊(m kui)5.4電路(di

12、nl)原理圖六程序設計(chn x sh j)#include #include typedef unsigned char uchar;typedef unsigned int unint;unsigned char str18=;unsigned char str28=;unsigned char code dis18 = Temp : ;unsigned char code dis28 = Humi : ;unsigned char code dis3=Number:021 ;unsigned char code dis4=2012221105240021;unsigned char c

13、ode dis5=xuehao: ;unsigned char code dis6=Name :XuZhuang ;sbit TRH = P20;/溫濕度傳感器DHT11數(shù)據(jù)(shj)接入sbit LCD_RS = P35; sbit LCD_RW = P37;sbit LCD_EN = P36;uchar TH_data,TL_data,RH_data,RL_data,CK_data;uchar TH_temp,TL_temp,RH_temp,RL_temp,CK_temp;uchar com_data,untemp,temp;uchar respond;void delayNOP()_no

14、p_();_nop_();_nop_();_nop_();/ 毫秒級延時子程序void delay_ms(unsigned char ms) unsigned char i;while(ms-)for(i = 0; i 150; i+)_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/5us級延時程序(chngx)void delay_us()uchar i;i-;i-;i-;i-;i-;i-; / 測試(csh)LCD忙碌狀態(tài)/lcd_busy()為1時，忙，等待(dngdi)。lcd_busy()為0時,閑，可寫指令與數(shù)據(jù)。bit lcd_busy() bit result

15、;LCD_RS = 0;LCD_RW = 1;LCD_EN = 1;delayNOP();result = (bit)(P0&0 x80);LCD_EN = 0;return(result);/ 寫入指令(zhlng)數(shù)據(jù)到LCDvoid lcd_wcmd(unsigned char cmd) while(lcd_busy();LCD_RS = 0;LCD_RW = 0;LCD_EN = 0;_nop_();_nop_(); P0 = cmd;delayNOP();LCD_EN = 1;delayNOP();LCD_EN = 0; /寫顯示數(shù)據(jù)到LCD /RS=高電平，RW=低電平，E=高脈沖

16、，D0-D7=數(shù)據(jù)。 void lcd_wdata(unsigned char dat) while(lcd_busy();LCD_RS = 1;LCD_RW = 0;LCD_EN = 0;P0 = dat;delayNOP();LCD_EN = 1;delayNOP();LCD_EN = 0; /LCD初始化設定(sh dn)void lcd_init() delay_ms(15); lcd_wcmd(0 x38); /16*2顯示(xinsh)，5*7點陣，8位數(shù)據(jù)delay_ms(5);lcd_wcmd(0 x38); delay_ms(5);lcd_wcmd(0 x38); delay

17、_ms(5);lcd_wcmd(0 x0c); /顯示(xinsh)開，關光標delay_ms(5);lcd_wcmd(0 x06); /移動光標delay_ms(5);/lcd_wcmd(0 x01); /清除LCD的顯示內(nèi)容，如果屏幕過暗，可將這倆句刪除/delay_ms(5);/設定LCD顯示位置void lcd_dis_pos(unsigned char pos) lcd_wcmd(pos | 0 x80); /數(shù)據(jù)指針=80+地址變量/收發(fā)信號檢測，數(shù)據(jù)讀取char receive() uchar i;com_data=0;for(i=0;i=7;i+) respond=2;whil

18、e(!TRH)&respond+);delay_us();delay_us();delay_us();if(TRH)temp=1;respond=2;while(TRH)&respond+); elsetemp=0;com_data0;i-)for(j=110;j0;j-); /主函數(shù)(hnsh)/TH,TL,RH,RL分別代表(dibio)溫濕度的整數(shù)和小數(shù)部分void main()unsigned char i,t=0 x00,n=0 x40,m;lcd_init(); delay_us(); while(1)read_TRH(); /寫字符(z f)for(i=0;i=7;i+)lcd_

19、dis_pos(t+i); /顯示字符lcd_wdata(dis1i);lcd_dis_pos(n+i); /顯示字符lcd_wdata(dis2i); /寫濕度數(shù)據(jù)m=0 x08;for(i=0;i=7;i+) lcd_dis_pos(m); lcd_wdata(str1i);m+;/寫溫度數(shù)據(jù)m=0 x48;for(i=0;i=7;i+) lcd_dis_pos(m); lcd_wdata(str2i);m+;delay_ms(100) ;/延時 delay(3000);m=0 x00;for(i=0;i=15;i+) lcd_dis_pos(m); lcd_wdata(dis3i);m+

20、;m=0 x40;for(i=0;i=15;i+) lcd_dis_pos(m); lcd_wdata(dis6i);m+;delay_ms(100) ;delay(3000);m=0 x00;for(i=0;i=15;i+) lcd_dis_pos(m); lcd_wdata(dis5i);m+;m=0 x40;for(i=0;i=15;i+) lcd_dis_pos(m); lcd_wdata(dis4i);m+;delay_ms(100) ;delay(3000); 七實驗(shyn)心得 回顧起此次單片機課程設計，我仍感慨頗多，從理論到實踐，在接近一個月期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且(r qi)學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程