溫濕度采集設(shè)計(jì)

1、目 錄摘 要IABSTRACTII緒 論11 總體設(shè)計(jì)11.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容12 硬件設(shè)計(jì)22.1 電路工作原理22.2 電路控制系統(tǒng)32.2.1 STC89C52單片機(jī)簡(jiǎn)介32.2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)52.3 顯示電路72.4 傳感器93 程序設(shè)計(jì)103.1主程序模塊103.2 DHT11初始化模塊113.3 LCD1602初始模塊124 電路硬件的焊接與調(diào)試134.1電路的焊接134.2程序燒錄134.3顯示調(diào)試與誤差分析14參考文獻(xiàn)17致 謝18附錄一19摘 要 單片機(jī)在各行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，單片機(jī)具有體積小，價(jià)格便宜和技術(shù)成熟等優(yōu)點(diǎn)，是各種電子產(chǎn)品的重要組成部分，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)領(lǐng)域發(fā)揮

2、著重要作用。隨著科技的進(jìn)步，國(guó)內(nèi)外對(duì)溫濕度檢測(cè)的研究越來越成熟，從復(fù)雜的模擬量檢測(cè)技術(shù)到現(xiàn)在的數(shù)字智能化檢測(cè)技術(shù)，對(duì)于溫濕度的檢測(cè)系統(tǒng)向著智能化、小型化、低功耗的方向發(fā)展。本設(shè)計(jì)為基于單片機(jī)的溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)，采用模塊化、層次化設(shè)計(jì)。用新型的智能溫濕度傳感器DHT11實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、濕度的檢測(cè)。將溫濕度信號(hào)通過傳感器進(jìn)行采集并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再運(yùn)用單片機(jī)STC89C52進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，為顯示提供信號(hào)，顯示部分采用字符型LCD1602液晶顯示器。本系統(tǒng)電路簡(jiǎn)單、集成度高、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、檢測(cè)精度高，具有一定的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵詞：溫濕度；DHT11；單片機(jī)；STC89C52；檢測(cè)ABSTRACT

3、Single chip microcomputer has been widely used in all industry area, SCM has the advantages of small volume, low price and mature technology. It is an important part of all kinds of electronic products and plays an important role on all areas of national economy. With the progress of science and tec

4、hnology, it has become more and more mature to the research of temperature and humidity detection at home and abroad . From complex analog detection technology to now digital and intelligent detection technology, the detection system for temperature and humidity is developed in the direction of more

5、 intelligent, miniaturized and low power . The design is a temperature and humidity detection system which is based on SCM, it uses a modular and hierarchical design, Novel intelligent temperature and humidity sensor DHT11 to achieve the detection of temperature and humidity .The temperature and hum

6、idity signals are collected and converted by the sensor and changed into digital signals, then use the SCM STC89C52 to analysis and process the datas . In order to display signal which has been provided, the part of display adopts the liquid crystal display of LCD1602 in character . The system has t

7、he advantages of simple circuit, high integration, stability, convenient adjustment, high detection precision .Key words: The temperature and humidity; DHT11; SCM; STC89C52; detection 緒 論 溫度和濕度的檢測(cè)是許多行業(yè)的重要工作之一，不論是貨品倉(cāng)庫(kù)、生產(chǎn)車間，都需要有規(guī)定的溫度和濕度，然而溫度和濕度卻是最不易保障的指標(biāo)，針對(duì)這一情況，研制可靠且實(shí)用的溫度和濕度檢測(cè)系統(tǒng)就顯得非常重要。在生產(chǎn)中，溫濕度的高低對(duì)產(chǎn)品的

8、質(zhì)量影響很大。為保證日常工作的順利進(jìn)行，首要問題是加強(qiáng)生產(chǎn)車間內(nèi)溫度與濕度的監(jiān)測(cè)工作，但傳統(tǒng)的方法過于粗糙，通過人工進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)不符合溫度和濕度要求的庫(kù)房進(jìn)行通風(fēng)、去濕和降溫等工作。這種人工測(cè)試方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低，且測(cè)試的溫度及濕度誤差大，隨機(jī)性大。目前，利用新型單總線式數(shù)字溫濕度傳感器對(duì)溫度和濕度的測(cè)試發(fā)展迅速，但人們對(duì)它的要求越來越高，要為現(xiàn)代人工作、科研、學(xué)習(xí)、生活提供更好更方便的設(shè)施就需要從數(shù)字單片機(jī)技術(shù)入手，向著數(shù)字化，智能化的方向發(fā)展。隨著科技的進(jìn)步，國(guó)內(nèi)外對(duì)溫濕度檢測(cè)的研究越來越成熟，從復(fù)雜的模擬量檢測(cè)技術(shù)到現(xiàn)在的數(shù)字智能化檢測(cè)技術(shù)，對(duì)于溫濕度的檢測(cè)系統(tǒng)向著智能化、小型化、低功

9、耗的方向發(fā)展。在發(fā)展過程中，以單片機(jī)為核心的溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)，其體積小、操作簡(jiǎn)單、量程寬、性能穩(wěn)定、測(cè)量精度高等諸多優(yōu)點(diǎn)在生產(chǎn)生活的各個(gè)方面都有優(yōu)越性。本設(shè)計(jì)中的DHT11數(shù)字溫濕度傳感器2是一款含有校準(zhǔn)系數(shù)信號(hào)輸出的復(fù)合傳感器，采用單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝，連接方便，體積小、功耗低，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上。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和卓越的長(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)優(yōu)、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11傳感

10、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)以程序的形式存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)型號(hào)的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。1 總體設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)內(nèi)容用新型的智能集成溫濕度傳感器DHT11實(shí)現(xiàn)溫度、濕度的檢測(cè)，將溫度和濕度信號(hào)通過傳感器進(jìn)行信號(hào)的采集并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再運(yùn)用單片機(jī)STC89C52進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，為顯示電路提供信號(hào)。如圖1-1所示：測(cè)量部分控制系統(tǒng)顯示部分圖1-1 設(shè)計(jì)模塊圖要求如下：1. 通過DHT11傳感器對(duì)周邊溫濕度信息的采集并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，將信息提供給單片機(jī)進(jìn)行處理和分析，傳感器的檢測(cè)范圍與精度：溫度檢測(cè)范圍 ： 050 溫度 分 辨 率： 1濕度檢測(cè)范圍 ：

11、2090%RH 濕度 分 辨 率：1%RH2. 通過編程用單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)溫濕度的顯示3. 通過LCD1602液晶顯示器來顯示溫濕度數(shù)值2 硬件設(shè)計(jì)2.1 電路工作原理1.工作原理本設(shè)計(jì)是由硬件和軟件相結(jié)合，應(yīng)用軟件控制硬件的自動(dòng)智能化工作。設(shè)計(jì)中用新型的智能溫濕度傳感器DHT11實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、濕度的檢測(cè)，將溫濕度信號(hào)通過傳感器進(jìn)行采集并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再運(yùn)用單片機(jī)STC89C52進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，為顯示提供信號(hào)，然后將信號(hào)傳輸給LCD1602液晶顯示器。2. 工作過程給電路通以+5v電壓，電路進(jìn)入初始化工作，大約1s后，傳感器DHT11開始采集檢測(cè)環(huán)境信息，然后將獲得的信息通過p1.0腳傳送到單

12、片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，最后將信號(hào)傳輸至LCD1602液晶顯示器，顯示器經(jīng)內(nèi)部處理后顯示出精確的溫度和濕度值。本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)電路采用模塊化、層次化設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)的電路原理圖如圖2-1所示：圖2-1 電路原理圖2.2 電路控制系統(tǒng)本電路的控制系統(tǒng)為單片機(jī)最小系統(tǒng)（STC89C52、時(shí)鐘電路、復(fù)位電路）。以單片機(jī)芯片STC89C52作為CPU，時(shí)鐘電路由一個(gè)頻率為12MHz的晶振和兩個(gè)33pF的電容組成，復(fù)位電路由一個(gè)22uF的電容和一個(gè)10k的電阻組成。2.2.1 STC89C52單片機(jī)簡(jiǎn)介 1. 本系統(tǒng)控制電路的核心器件采用的是美國(guó)ATMEL生產(chǎn)的STC89C52單片機(jī)屬于MCS-51系列。STC8

13、9C52實(shí)物如圖2-2所示：圖2-2 單片機(jī)STC89C52實(shí)物圖 STC89C529是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元。2.STC89C52單片機(jī)主要引腳功能介紹，其引腳圖如圖2-3所示：XTAL1XTAL2R

14、STP14P15P30P31P33P34P35P37P00P01P02P03P04P05P06P07VCCP20P21P22P23P24P25P26P27P10P11P12P13P17P32P36EA/VPP31XTAL119XTAL218RST9P3.7(RD)17P3.6(WR)16P3.2(INT0)12P3.3(INT1)13P3.4(T0)14P3.5(T1)15P1.0(T2)1P1.1(T2EX)2P1.23P1.34P1.45P1.5(MOSI)6P1.6(MISO)7P1.7(SCK)8(AD0)P0.039(AD1)P0.138(AD2)P0.237(AD3)P0.336(

15、AD4)P0.435(AD5)P0.534(AD6)P0.633(AD7)P0.732(A8)P2.021(A9)P2.122(A10)P2.223(A11)P2.324(A12)P2.425(A13)P2.526(A14)P2.627(A15)P2.728PSEN29ALE/PROG30(TXD)P3.111(RXD)P3.010GND20VCC40U1STC89C52P16RXDTXDALEPSENVCCMOSIMISOSCK圖2-3 STC89C52外部引腳圖1. 主電源引腳VCC（40腳）：接5V電源正端GND（20腳）：接-5V電源地端一般VCC和GND間應(yīng)接高頻去耦電容和低頻濾波電

16、容。2. 外接晶體或外部振蕩器引腳XTAL1（19腳）：接外部晶振的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器的輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器OSC。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)接地。XTAL2（18腳）：接外部晶振的另一個(gè)引腳。在片內(nèi)接至反相放大器的輸出端和內(nèi)部時(shí)鐘電路的輸入端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此腳接外部振蕩器的輸出端。3. 控制信號(hào)線RST/VPD（9腳）：復(fù)位信號(hào)輸入端，復(fù)位/掉電時(shí)內(nèi)部RAM的備用電源輸入端VPP（31腳）：訪問外部存儲(chǔ)器允許/編程電壓輸入。EA為高電平時(shí)，訪問內(nèi)部存儲(chǔ)器；低電平時(shí)，訪問外部存儲(chǔ)器。對(duì)片內(nèi)EPROM編程時(shí)，此腳接21V編程電壓。4. 多功能I/O

17、口引腳STC89C52單片機(jī)設(shè)有4個(gè)雙向I/O口（P0、P1、P2、P3），每一組I/O口線都可以獨(dú)立地用作輸入或輸出口，其中： P0口（3239腳）雙向口（三態(tài)），可作為輸入/輸出口，可驅(qū)動(dòng)8個(gè)LSTTL門電路。實(shí)際應(yīng)用中常作為分時(shí)使用的地址/數(shù)據(jù)總線口，對(duì)外部程序或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址時(shí)低8位地址與數(shù)據(jù)總線分時(shí)使用P0口：先送低8位地址信號(hào)到P0口，由地址鎖存信號(hào)ALE的下降沿將地址信號(hào)鎖存到地址鎖存器后，再作為數(shù)據(jù)總線的口線對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入或輸出。 P1口（18腳）準(zhǔn)雙向口（三態(tài)），可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL門電路。用作輸入線時(shí)，口鎖存器必須由單片機(jī)先寫入“1”，每一位都可編程為輸入或輸出線。 P2口

18、（2128）準(zhǔn)雙向口（三態(tài)），可驅(qū)動(dòng)4個(gè)LSTTL門電路。可作為輸入/輸出口，實(shí)際應(yīng)用中一般作為地址總線的高8位，與P0口一起組成16位地址總線，用于對(duì)外部存儲(chǔ)器的接口電路進(jìn)行尋址。4）P3口（1017腳）：準(zhǔn)雙向口（三態(tài)）。P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。在對(duì)Flash ROM編程或程序校驗(yàn)時(shí)，P3還接收一些控制信號(hào)。P3口除作為一般I/O口外，還有其他一些復(fù)用功能，如下表1所示。表1 P3口的復(fù)用功能表引腳號(hào)復(fù)用功

19、能P3.0RXD（串行輸入口）P3.1TXD（串行輸出口）P3.2INT0（外部中斷0）P3.3INT1（外部中斷1）P3.4T0（定時(shí)器0的外部輸入）P3.5T1（定時(shí)器1的外部輸入）P3.6WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）P3.7RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）2.2.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)所謂單片機(jī)的最小系統(tǒng)是指使單片機(jī)能運(yùn)行程序、正常工作的最簡(jiǎn)單電路系統(tǒng)，是保證單片正常啟動(dòng)、開始工作的必須電路，缺一不可。單片機(jī)最小系統(tǒng)一般由單片機(jī)、程序存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路組成。對(duì)于STC89C52單片機(jī)，由于片內(nèi)有4K的程序存儲(chǔ)器，所以其最小系統(tǒng)除了單片機(jī)本身外，只需外接時(shí)鐘電路與復(fù)位電路即可。1.復(fù)位電路

20、RST引腳是單片機(jī)復(fù)位端，高電頻有效。在引腳端輸入至少連續(xù)兩個(gè)單片機(jī)周期的高電頻，單片機(jī)復(fù)位。使用時(shí)，在引腳與VSS引腳之間接一個(gè)10K的下拉電阻，與VCC引腳之間接一個(gè)約22F的電解電容，即可保證上電復(fù)位。如圖2-4所示：圖2-4 復(fù)位電路2.晶振電路在單片機(jī)電路中晶振的作用非常大，結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機(jī)所必需的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)一切指令的執(zhí)行都是建立在晶振的基礎(chǔ)上。晶振是利用一種特殊的晶體，在電能和機(jī)械能之間相互轉(zhuǎn)化產(chǎn)生共振，提供穩(wěn)定精確的單頻震蕩，為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。晶振元器件實(shí)物圖如圖2-5所示：圖2-5 晶振實(shí)物圖XTAL1和XTAL2是外接時(shí)鐘電路的接入端，C1、C2

21、為負(fù)載電容，Y1為12MHz的晶振。本設(shè)計(jì)的時(shí)鐘電路如圖2-6所示：圖2-6 晶振電路2.3 顯示電路1.LCD1602液晶顯示器簡(jiǎn)介本設(shè)計(jì)顯示部分采用字符型LCD1602液晶顯示器顯示所測(cè)溫濕度值。液晶顯示器（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。各種型號(hào)的液晶通常是按照顯示字符的行數(shù)或液晶點(diǎn)陣的行、列數(shù)來命名。這類液晶通常稱為字符型液晶，只能顯示ASCII碼字符。用戶可以通過程序控制這些點(diǎn)中任何一個(gè)點(diǎn)顯示或不顯示，從而構(gòu)成各種圖形畫面。液晶體積小，功耗低，顯示操作簡(jiǎn)單。但其有致命的弱點(diǎn)，即使用溫度范圍很窄。

22、通用型液晶工作溫度為0到+55攝氏度，存儲(chǔ)溫度為-20到+60攝氏度。實(shí)物圖如圖2-7所示：圖2-7 LCD1602液晶顯示器實(shí)物圖2 主要技術(shù)參數(shù)如表2所示表2顯示容量16X2個(gè)字符芯片工作電壓4.55.5V工作電流2.0mA模塊最佳工作電壓5.0V字符尺寸2.95X4.35（WXH）mm3.引腳功能LCD1602液晶顯示器采用標(biāo)準(zhǔn)的14腳（無背光）或16腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如表3所示:表3編號(hào)符號(hào)引腳說明編號(hào)符號(hào)引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號(hào)14

23、D7數(shù)據(jù)7DO數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極本設(shè)計(jì)的 LCD1602液晶顯示器連接線路圖如圖2-8所示：圖2-8 顯示電路連接圖2.4 傳感器DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)熟悉信號(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和卓越的長(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。本設(shè)計(jì)中所使用的傳感器DHT11實(shí)物圖如圖2-9所示：圖2-9 DHT11傳感器實(shí)物圖1. DHT11傳感器技術(shù)參數(shù)供電電壓： 3.35.5V DC 輸 出：?jiǎn)慰偩€數(shù)字信號(hào) 測(cè)量范圍： 濕

24、度2090%RH， 溫度050 測(cè)量精度： 濕度±5%RH， 溫度±2 分 辨 率： 濕度1%RH， 溫度1 互 換 性： 可完全互換 ， 長(zhǎng)期穩(wěn)定性： <±1%RH/年 2. DHT11傳感器電路引腳接線DHT11傳感器引腳連接圖如圖2-10所示。圖2-10 連接線路注：DHT11傳感器的供電電壓為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。3 程序設(shè)計(jì) 整個(gè)系統(tǒng)的功能是由硬件電路配合軟件程序來實(shí)現(xiàn)的，當(dāng)硬件定型的時(shí)候軟件也就定下了，軟件由主程序和子程序組成。主程序，它是整個(gè)軟件的核心，專門用來協(xié)調(diào)各個(gè)執(zhí)行模塊和操作

25、者的聯(lián)系；子程序，它是用來完成各種實(shí)質(zhì)性的工作的，如測(cè)量、計(jì)算、顯示、通訊等。每一個(gè)執(zhí)行軟件就是一個(gè)小的執(zhí)行模塊，這里將每一個(gè)模塊一一列出來，并為每個(gè)執(zhí)行模塊進(jìn)行功能定義和接口定義。各執(zhí)行模塊規(guī)劃好以后，就可以規(guī)劃監(jiān)控軟件了。首先要根據(jù)系統(tǒng)的總體功能選擇一種最合適的主程序結(jié)構(gòu)，然后根據(jù)實(shí)時(shí)性的條件，合理安排監(jiān)控軟件和執(zhí)行軟件之間的調(diào)度關(guān)系。3.1主程序模塊1. 主程序模塊框圖主程序3主要完成硬件初始化，子程序調(diào)用等功能。在主程序中，對(duì)溫濕度傳感器、LCD1602液晶顯示器的初始化，同時(shí)調(diào)用傳感器數(shù)據(jù)，進(jìn)行顯示。其框圖如圖3-1所示。開始LCD1602與DHT11初始化溫濕度采集子程序溫濕度處理

26、子程序讀取成功顯示溫濕度結(jié)束圖3-1主程序模塊框圖3.2 DHT11初始化模塊DHT11初始化流程主要對(duì)傳感器的初始化進(jìn)行設(shè)計(jì)，流程圖如圖3-2所示：DHT11初始化DQ置1D0清零，發(fā)復(fù)位脈沖延時(shí)600usDQ置1等待50us讀入DQ的狀態(tài)等待200usDQ置1初始化結(jié)束圖3-2 DHT11初始化流程3.3 LCD1602初始模塊LCD上電時(shí)，都必須按照一定的時(shí)序?qū)CD進(jìn)行初始化操作，主要任務(wù)是設(shè)置LCD的工作方式，顯示狀態(tài)，清屏，輸入方式，光標(biāo)位置等。LCD1602液晶顯示器初始化框圖如圖3-3所示：開始功能設(shè)置命令調(diào)用寫入指令到LCD子程序設(shè)定工作方式調(diào)用寫入指令到LCD子程清屏設(shè)置顯

27、示狀態(tài)調(diào)用寫入指令到LCD子程設(shè)置輸入方式調(diào)用寫入指令到LCD子程子程序回 圖3-3 LCD初始模塊4 電路硬件的焊接與調(diào)試4.1電路的焊接硬件焊接嚴(yán)格按照電路圖。焊接時(shí)要注意短路、虛焊、缺焊的情況都不要出現(xiàn)，而且盡量減少跳線的出現(xiàn)。在每一次焊接完成后都要認(rèn)真檢查有沒有出現(xiàn)錯(cuò)誤，避免在總體的焊接完畢后，出現(xiàn)不知所以的問題。 下圖4-1為電路硬件圖：圖4-1 電路硬件圖4.2程序燒錄程序的下載使用的是progisp下載器，該下載器支持所有AVR芯片的編程，主要用于下載AVR程序和ATM程序。下載器裝載單片機(jī)后與計(jì)算機(jī)連接，整理在Keil軟件里編譯好的程序，準(zhǔn)備完畢后就可以下載程序。打開下載軟件P

28、rogisp，點(diǎn)擊菜單選擇“調(diào)入Flash(F)”,選擇需要下載的“HEX文件”，打開文件，點(diǎn)擊軟件“自動(dòng)”按鍵，軟件就可以自動(dòng)把程序燒錄到單片機(jī)內(nèi)。提示下載成功，燒錄完畢。如圖4-2所示為單片機(jī)程序燒錄硬件。圖4-2 程序下載器硬件4.3顯示調(diào)試與誤差分析1.下載程序完成后，再次檢查無誤后進(jìn)行調(diào)試。加電后，在一切正常的情況下，系統(tǒng)初始化后， LCD顯示溫濕度。如圖4-3所示：圖4-3 常溫測(cè)試圖2.通過電子溫濕度計(jì)測(cè)得標(biāo)準(zhǔn)溫濕度如圖4-4所示 圖4-43. 誤差分析由標(biāo)準(zhǔn)的電子溫濕度測(cè)量計(jì)的數(shù)據(jù)可以看出實(shí)際的溫度為29.4，濕度為78%，而由本設(shè)計(jì)所測(cè)量的溫度為29，濕度為76%。兩者誤差不

29、大，屬于正常現(xiàn)象，任何設(shè)計(jì)都可能存在誤差。DHT11溫濕度傳感器的敏感元件是熱敏電阻、濕敏電阻，溫度、濕度測(cè)量都有一個(gè)精度值,濕度±5%RH， 溫度±2，本設(shè)計(jì)調(diào)試結(jié)果在允許的誤差范圍內(nèi) 。造成本設(shè)計(jì)誤差的原因可能是由于選用的DHT11溫濕度傳感器精度不高，同時(shí)本設(shè)計(jì)采用的是8位單片機(jī)，處理溫濕度數(shù)字信號(hào)也可能存在誤差。為了減少誤差，我們可以選用高精度的溫濕度傳感器和更高位數(shù)的單片機(jī)。結(jié) 論本設(shè)計(jì)中，主要以STC89C52單片機(jī)為核心，對(duì)溫度和濕度的智能化檢測(cè)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)與闡述。對(duì)MCS-51單片機(jī)系統(tǒng)的溫濕度檢測(cè)原理與結(jié)構(gòu)進(jìn)行了論述。本次設(shè)計(jì)電路采用模塊化、層次化設(shè)計(jì)

30、，以硬件為主，軟件程序?yàn)檩o。用新型的智能集成溫濕度傳感器DHT11實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、濕度的檢測(cè)，將溫度濕度信號(hào)通過傳感器進(jìn)行采集并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再運(yùn)用單片機(jī)STC89C52進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，為顯示電路提供信號(hào)。省掉了很多溫度濕度采集方面的調(diào)試，實(shí)時(shí)溫度濕度采集，使溫濕度信息更迅速，更直觀的顯示出來。顯示部分采用字符型LCD1602液晶顯示器。系統(tǒng)在硬件自動(dòng)測(cè)試，鍵盤操作，實(shí)時(shí)顯示方面工作正常。整個(gè)系統(tǒng)硬件簡(jiǎn)單、可靠，系統(tǒng)成本低。系統(tǒng)電路簡(jiǎn)單、集成度高、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、檢測(cè)精度高。實(shí)驗(yàn)證明該設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境溫濕度精確檢測(cè)，達(dá)到了相應(yīng)的效果，具有一定的實(shí)用價(jià)值。由于時(shí)間關(guān)系，本設(shè)計(jì)雖然基本完

31、成了預(yù)期的目標(biāo)，但是設(shè)計(jì)成果并不是很完美，還存在很多問題：未對(duì)溫濕度數(shù)值統(tǒng)計(jì)處理、存儲(chǔ)及沒有采用多次采集結(jié)果取平均值的方法，來提高溫濕度值的準(zhǔn)確度。但是由于認(rèn)識(shí)上的片面和不足，各方面的條件影響也很多，本設(shè)計(jì)還有待進(jìn)一步的完善和優(yōu)化，這些在以后的學(xué)習(xí)中要注重積累。 參考文獻(xiàn)1付潔偉，何風(fēng)紅，李靜.基于DHT11傳感器的溫度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.機(jī)械工程與自動(dòng)化.2007(06)2 沙占友智能化集成溫度傳感器原理與應(yīng)用M北京：機(jī)械工業(yè)出版社,2002： 2-53 周航慈單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)技術(shù)M北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2000：189-2144 白靜數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)M西安：西安電子科技大學(xué)出

32、版社,2009：37-565 何希才常用傳感器應(yīng)用電路的設(shè)計(jì)與實(shí)踐M北京：科學(xué)出版社,2007：165-1706 何希才傳感器及其應(yīng)用M北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2001：74-787 徐愛鈞智能化測(cè)量控制儀表原理與設(shè)計(jì)M北京：北京航空航天大學(xué)出版社,2007：114-1268 劉仲娥，張維新，宋文洋敏感元器件與應(yīng)用M青島：青島海洋大學(xué)出版社,1993：46-1259 唐穎單片機(jī)原理與應(yīng)用及C51程序設(shè)計(jì)M北京：北京大學(xué)出版社,2008：14-18致 謝 首先我要誠(chéng)摯的感謝我的論文指導(dǎo)老師XX老師，能在忙碌的教學(xué)生活中審查、批閱我的論文。同時(shí)我也要感謝在這曾經(jīng)教育過我的老師，在你們一絲不茍，細(xì)致嚴(yán)

33、謹(jǐn)?shù)淖黠L(fēng)中，我也漸漸受到你們的熏陶，你們精心的指導(dǎo)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃悸方o了我許多啟發(fā)。感謝大學(xué)生活中陪伴我的同學(xué)、朋友，在他們的陪同下，我收到了很多寶貴的建議和意見。從論文選題到搜集資料，寫稿到初稿，再到反復(fù)修改，其中不免有些復(fù)雜，但是在自己不斷的探索努力及老師指導(dǎo)下，最終完成，心中不免有些成就感。也讓我對(duì)本專業(yè)的知識(shí)有了進(jìn)一步的了解，查閱書籍，翻看文獻(xiàn)，從朦朦朧朧到豁然開朗，我感覺我在成長(zhǎng)。這次設(shè)計(jì)使我在今后的專業(yè)工作中打下了一定的基礎(chǔ)。 附錄一 #include <reg52.h>#define uint unsigned int #define uchar unsigned char

34、typedef bit BOOL ; sbit io = P10 ;sbit rs = P25; sbit rw = P26 ;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

35、塊/BOOL lcd_bz()/測(cè)試LCD忙碌狀態(tài) BOOL result ; rs = 0 ; rw = 1 ; ep = 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 d

36、at)/寫字節(jié) while(lcd_bz() ; rs = 1 ; rw = 0 ; ep = 0 ; P0 = dat ; 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