倉儲濕度測量系統(tǒng)

-.z倉儲濕度測量系統(tǒng)摘要本次設(shè)計主要是改變了傳統(tǒng)倉庫濕度檢測方法，傳統(tǒng)方法通常是利用濕度表、毛發(fā)濕度表、雙金屬式測量計和濕度試紙等測試器材，通過人工進(jìn)展檢測，這種方法費時費力、效率低，且測試的濕度誤差大，隨機(jī)性大。該工程設(shè)計的檢測方法采用濕度傳感器檢查倉庫環(huán)境，由單片機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)展實時采集，并顯示，使用方便、測量準(zhǔn)確。關(guān)鍵詞：倉庫、濕度、單片機(jī)目錄TOC\o"1-3"\h\u130071緒論 4273491.1引言 4290101.2系統(tǒng)實現(xiàn)的目的和意義 425951.3本系統(tǒng)主要研究內(nèi)容 5212542系統(tǒng)需求分析6137672.1系統(tǒng)主要性能指標(biāo) 6120202.2系統(tǒng)性能優(yōu)勢 646233系統(tǒng)總體規(guī)劃 792283.1總體功能 716853.2系統(tǒng)框圖 7302513.3硬件選型 8327164硬件電路設(shè)計 10163664.1主要組件簡介 10301864.1.1ATmega128芯片1021754.1.2DH11芯片12112844.1.374HC573顯示芯片1211624.1.4蜂鳴器13291764.2硬件電路系統(tǒng)設(shè)計 14173894.3.1傳感器電路 14172164.3.2LED顯示電路 15230164.3.3報警系統(tǒng) 16152244.3.4按鍵電路 17153245軟件設(shè)計 18190485.1主程序模塊 18130065.2初始化模塊 18132925.3傳感器信號處理程序 19241465.4LED顯示程序 19316305.5TIMER中斷處理程序 19248725.6蜂鳴器處理程序 20310806總結(jié)216770參考文獻(xiàn) 221緒論1.1引言商品在在存期間的質(zhì)量變化與商品儲存環(huán)境密切相關(guān)。而在商品儲存環(huán)境諸因素中，倉庫的溫濕度最為重要。商品在儲存期間發(fā)生的霉變、銹蝕、溶化、蟲蛀、揮發(fā)等，都與溫濕度關(guān)系密切。倉庫溫濕度的變化，直承受庫外自然氣候變化的影響。了解自然氣候的變化規(guī)律，加強(qiáng)倉庫溫濕度管理，創(chuàng)造適合商品。平安儲存的溫濕度條件，是商品養(yǎng)護(hù)的一項重要工作。商品在倉庫儲存過程中的各種變質(zhì)現(xiàn)象，幾乎都與空氣溫濕度有密切關(guān)系，倉儲商品保管的中心環(huán)節(jié)就是控制好倉庫的溫濕度。由于商品的性質(zhì)不同，其所適應(yīng)的溫濕度也不同。倉庫溫濕度的變化對儲存商品的質(zhì)量平安影響很大，而倉庫溫濕度往往又受自然氣候變化的影響，這就需要倉庫管理人員正確地控制和調(diào)節(jié)倉庫溫濕度，以確保儲存商品的平安。隨著現(xiàn)代生產(chǎn)水平的不斷提高，對物資的平安存儲的要求越來越高,濕度的控制就是一個典型的倉庫存儲管理系統(tǒng)，它是現(xiàn)代生產(chǎn)生活中應(yīng)運而生的一種智能、快捷、方便可靠的檢測系統(tǒng)，倉庫管理人員可以通過它實時監(jiān)控環(huán)境的濕度情況，做到對倉庫的智能管理。1.2系統(tǒng)實現(xiàn)的目的和意義傳統(tǒng)方法通常是利用濕度表、毛發(fā)濕度表、雙金屬式測量計和濕度試紙等測試器材，通過人工進(jìn)展檢測，這種方法費時費力、效率低，且測試的溫度及濕度誤差大，隨機(jī)性大。該工程設(shè)計的檢測方法采用溫濕度傳感器檢查倉庫環(huán)境，由單片機(jī)對數(shù)據(jù)進(jìn)展實時采集，并顯示，使用方便、測量準(zhǔn)確。使用單片機(jī)設(shè)計濕度測量系統(tǒng)，可以及時、準(zhǔn)確的反映室內(nèi)的濕度的變化。完成諸如溫度的準(zhǔn)確測量，溫度的超界報警等功能。將此系統(tǒng)應(yīng)用到倉庫當(dāng)中無疑為商品的保存提供了技術(shù)保障。1.3本系統(tǒng)主要研究內(nèi)容本系統(tǒng)所要完成的任務(wù)是：1、完成濕度信號的采集：濕度信號的采集采用溫濕度傳感器DHT11模塊，該傳感器模塊是溫濕度一體化傳感器，輸出信號為單總線數(shù)字信號，含有信號校準(zhǔn)功能，精度較高。測量精度：濕度5%RH，溫度0.5℃。2、實現(xiàn)濕度信號的顯示：采集的數(shù)字信號經(jīng)過單片機(jī)的處理后，輸出到數(shù)碼管顯示。3、完成檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計：系統(tǒng)軟件主要包括單片機(jī)的初始化、傳感器的初始化、數(shù)字信號的承受處理、信號的顯示等功能。4、此系統(tǒng)功能具有可拓展的特點，不局限倉庫，還可以適用于暖通空調(diào)、氣象站、醫(yī)用濕度調(diào)節(jié)器、除濕器等場合，應(yīng)用十分廣泛。2系統(tǒng)需求分析采用當(dāng)代傳感器技術(shù)、自動化測控技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、計算機(jī)應(yīng)用技術(shù)等多學(xué)科地綜合應(yīng)用，將需要監(jiān)測的假設(shè)干個區(qū)域內(nèi)的環(huán)境溫濕度進(jìn)展自動測量、并結(jié)合現(xiàn)場的相關(guān)溫濕度調(diào)控設(shè)備實現(xiàn)對現(xiàn)場溫濕度的監(jiān)測與自動控制，從而實現(xiàn)了溫濕度監(jiān)測的智能化、自動化、系統(tǒng)化和網(wǎng)絡(luò)化，為倉庫的溫濕度監(jiān)測提供全面、實用的系統(tǒng)解決方案。2.1系統(tǒng)主要性能指標(biāo)本系統(tǒng)設(shè)計的濕度測量系統(tǒng)，采用高性能傳感器，主要滿足如下性能指標(biāo)：工作電源：24VDC±10%測溫*圍：-40－120℃〔其它*圍可選〕測濕*圍：0－100％測溫精度：±0.3℃〔＠25℃〕測濕精度：≤±3％(25℃,10%-90%RH)顯示方式：LCD顯示，帶背光，精度可校準(zhǔn)控制方式：4路控制輸出，報警值、報警回差可設(shè)定報警方式：閃動的LED指示燈通訊方式：支持RS232(9600，N,8,1),支持標(biāo)準(zhǔn)modbus-rtu協(xié)議，方便與各類設(shè)備組網(wǎng)通訊，通用性強(qiáng)2.2系統(tǒng)性能優(yōu)勢系統(tǒng)性能穩(wěn)定，設(shè)計構(gòu)造科學(xué)、規(guī)*，滿足倉庫管理中對溫濕度監(jiān)測要求。系統(tǒng)安裝簡單，所有功能菜單化，操作簡便，人機(jī)界面設(shè)計，系統(tǒng)各項功能一目了然，直觀清晰。系統(tǒng)功能豐富，界面布局、內(nèi)容全面，數(shù)據(jù)顯示、記錄、數(shù)據(jù)查詢、閃光報警、自動控制等功能可滿足各種監(jiān)測功能需要。系統(tǒng)升級、系統(tǒng)擴(kuò)展、維護(hù)方便，模塊化的管理，便于軟件的升級、系統(tǒng)擴(kuò)展及日常維護(hù)。通過系統(tǒng)提供的多種通信方式，可以輕松實現(xiàn)與其它系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)共享。3系統(tǒng)總體規(guī)劃3.1總體功能溫度測量：對溫室溫度進(jìn)展測量，通過傳感器的獲取溫度數(shù)據(jù)，然后通過控制單元顯示在LCD上。濕度監(jiān)控：對溫室濕度進(jìn)展測量，通過傳感器的獲取濕度數(shù)據(jù)，然后通過控制單元顯示在LCD上?？刂铺幚恚寒?dāng)溫度、濕度越限時報警，并根據(jù)報警信號提示采取一定手段控制。當(dāng)溫濕度越限時聲光報警。顯示：LCD就地顯示輸入值和相應(yīng)的溫濕度，數(shù)碼管擺放在生產(chǎn)現(xiàn)場用于顯示當(dāng)前的溫濕度。3.2系統(tǒng)框圖本系統(tǒng)的硬件設(shè)計以單片機(jī)(ATmega128)為核心，配合溫濕度傳感器(DHT11)，以及相關(guān)的外圍電路組成的測量系統(tǒng)，具體框圖如下列圖：晶體振蕩電路晶體振蕩電路DHT11溫濕度傳感電路LEDATmega128電源電路鍵盤輸入電路蜂鳴電路圖3-1系統(tǒng)硬件框圖其中軟件局部按設(shè)計模塊可分為控制處理模塊、傳感模塊、濕度測量模塊、報警蜂鳴、周邊模塊(如延時、自動檢測、鍵盤輸入去抖等)。如下列圖所示：顯示輸出顯示輸出報警蜂鳴傳感模塊周邊模塊濕度測量模塊控制處理模塊圖3-2系統(tǒng)軟件功能框圖3.3硬件選型經(jīng)過上面的總體方案和系統(tǒng)框圖的設(shè)計后可以開場著手硬件系統(tǒng)的設(shè)計，硬件系統(tǒng)是應(yīng)用系統(tǒng)的根底、軟件系統(tǒng)設(shè)計的依據(jù)。根據(jù)總體功能和性價比及其運行速度等因素的考慮，選用ATmega128單片機(jī)作為本系統(tǒng)的微控制器，它是穩(wěn)定性極高，應(yīng)用極其廣泛的8位系列單片機(jī)。ATmega128主要特性如下：高性能、低功耗的AVR8位微處理器先進(jìn)的RISC構(gòu)造,大多數(shù)可以在一個時鐘周期內(nèi)完成非易失性的程序和數(shù)據(jù)存儲器,,128K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash,4K字節(jié)的EEPROM,4K字節(jié)的內(nèi)部SRAM,多達(dá)64KJTAG接口(與IEEE1149.1標(biāo)準(zhǔn)兼容)外設(shè)特點兩個具有獨立的預(yù)分頻器和比擬器功能的8位定時器/計數(shù)器兩個具有預(yù)分頻器、比擬功能和捕捉功能的16位定時器/計數(shù)器具有獨立預(yù)分頻器的實時時鐘計數(shù)器兩路8位PWM6路分辨率可編程〔2到16位〕的PWM輸出比擬調(diào)制器8路10位ADC面向字節(jié)的兩線接口兩個可編程的串行USART可工作于主機(jī)/從機(jī)模式的SPI串行接口具有獨立片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器片內(nèi)模擬比擬器選擇DHT11作為本系統(tǒng)的溫濕度傳感器，它是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(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(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)、性價比極高等優(yōu)點。每個DHT11傳感器都在極為準(zhǔn)確的濕度校驗室中進(jìn)展校準(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)部在檢測型號的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，使其成為給類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場合的最正確選擇。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝，連接方便。DHT11的技術(shù)參數(shù)：供電電壓：3.3~5.5VDC輸出：單總線數(shù)字信號測量*圍：濕度20-90%RH，溫度0~50℃測量精度：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，長期穩(wěn)定性：<±1%RH/年選擇74HC573芯片作為本系統(tǒng)的LED顯示芯片,74HC573是高性能硅門CMOS器件。SL74HC573跟LS/AL573的管腳一樣。器件的輸入是和標(biāo)準(zhǔn)CMOS輸出兼容的;加上拉電阻，他們能和LS/ALSTTL輸出兼容。當(dāng)鎖存使能端LE為高時，這些器件的鎖存對于數(shù)據(jù)是透明的(也就是說輸出同步)。當(dāng)鎖存使能變低時，符合建立時間和保持時間的數(shù)據(jù)會被鎖存。目前74HC573芯片已經(jīng)作為LED顯示驅(qū)動的首選。選擇蜂鳴器作為系統(tǒng)的報警信號，當(dāng)濕度的值小于限定值的時候，蜂鳴器將響起，通知倉庫管理員需要注意濕度變化。4硬件電路設(shè)計4.1主要組件簡介4.1.1ATmega128芯片VCC：數(shù)字電路的電源。GND：地端口A(PA7..PA0)：端口A為8位雙向I/O口，并具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，假設(shè)內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時將輸出電流。復(fù)位發(fā)生時端口A為三態(tài)。端口B(PB7..PB0)：端口B為8位雙向I/O口，并具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，假設(shè)內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時將輸出電流。復(fù)位發(fā)生時端口B為三態(tài)。端口C(PC7..PC0)：端口C為8位雙向I/O口，并具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，假設(shè)內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時將輸出電流。復(fù)位發(fā)生時端口C為三態(tài)。端口D(PD7..PD0)：端口D為8位雙向I/O口，并具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，假設(shè)內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時將輸出電流。復(fù)位發(fā)生時端口D為三態(tài)。端口E(PE7..PE0)：端口E為8位雙向I/O口，并具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，假設(shè)內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時將輸出電流。復(fù)位發(fā)生時端口E為三態(tài)。端口F(PF7..PF0)：端口F為ADC的模擬輸入引腳。如果不作為ADC的模擬輸入，端口F可以作為8位雙向I/O口，并具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，假設(shè)內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時將輸出電流。復(fù)位發(fā)生時端口F為三態(tài)。如果使能了JTAG接口，則復(fù)位發(fā)生時引腳PF7(TDI)、PF5(TMS)和PF4(TCK)的上拉電阻使能。端口F也可以作為JTAG接口。端口G(PG4..PG0)：端口G為5位雙向I/O口，并具有可編程的內(nèi)部上拉電阻。其輸出緩沖器具有對稱的驅(qū)動特性，可以輸出和吸收大電流。作為輸入使用時，假設(shè)內(nèi)部上拉電阻使能，則端口被外部電路拉低時將輸出電流。復(fù)位發(fā)生時端口G為三態(tài)。RESET：復(fù)位輸入引腳。超過最小門限時間的低電平將引起系統(tǒng)復(fù)位。*TAL1：反向振蕩器放大器及片內(nèi)時鐘操作電路的輸入。*TAL2：反向振蕩器放大器的輸出。AVCC：AVCC為端口F以及ADC轉(zhuǎn)換器的電源，需要與VCC相連接，即使沒有使用ADC也應(yīng)該如此。使用ADC時應(yīng)該通過一個低通濾波器與VCC連接。AREF：AREF為ADC的模擬基準(zhǔn)輸入引腳。PEN：PEN是SPI串行下載的使能引腳。在上電復(fù)位時保持PEN為低電平將使器件進(jìn)入SPI串行下載模式。在正常工作過程中PEN引腳沒有其他功能。圖4-1ATmega128芯片原理圖4.1.2DH11芯片DH11溫濕度傳感器的測量*圍為20－90%RH0－50℃，測濕精度為±5%RH，測溫精度為±2℃，封裝為4針單排直插，工作電壓為5V。DH11芯片的引腳定義如下表3-1：表4-1DH11芯片引腳定義pin名稱注釋1VDD供電3－5.5VDC2DATA串行數(shù)據(jù)，單總線3NC空腳，請懸空4GND接地，電源負(fù)極DH11溫濕度傳感器的原理圖如下：圖4-2DH11芯片原理圖4.1.374HC573顯示芯片M54HC563/74HC563/M54HC573/74HC573的八個鎖存器都是透明的D型鎖存器，當(dāng)使能(G)為高時，Q輸出將隨數(shù)據(jù)(D)輸入而變。當(dāng)使能為低時，輸出將鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平上。輸出控制不影響鎖存器的內(nèi)部工作，即老數(shù)據(jù)可以保持，甚至當(dāng)輸出被關(guān)閉時，新的數(shù)據(jù)也可以置入。這種電路可以驅(qū)動大電容或低阻抗負(fù)載，可以直接與系統(tǒng)總線接口并驅(qū)動總線，而不需要外接口。特別適用于緩沖存放器，I/O通道，雙向總線驅(qū)動器和工作存放器。174hc573根本參數(shù)：八進(jìn)制3態(tài)非反轉(zhuǎn)同步鎖存器CMOS工藝硅門輸入和標(biāo)準(zhǔn)CMOS輸出兼容電壓*圍：2.0V~6.0V輸入電流：1.0uA高噪聲抵抗特性封裝：SOIC-20×u36755*出能直接接到CMOS，NMOS和TTL接口上×u25805*作電壓*圍：2.0V~6.0V×u20302*輸入電流：1.0uA×CMOS器件的高噪聲抵抗特性。274hc573特點：三態(tài)總線驅(qū)動輸出置數(shù)全并行存取緩沖控制輸入使能輸入有改善抗擾度的滯后作用圖4-374hc573引腳圖4.1.4蜂鳴器本系統(tǒng)使用SH69P43為控制芯片，使用4MHz晶振作為主振蕩器。PORTC.3/T0作為I/O口通過三極管Q2來驅(qū)動蜂鳴器LS1，而PORTC.2/PWM0則作為PWM輸出口通過三極管Q1來驅(qū)動蜂鳴器LS2。另外在PORTA.3和PORTA.2分別接了兩個按鍵，一個是PWM按鍵，是用來控制PWM輸出口驅(qū)動蜂鳴器使用的；另一個是PORT按鍵，是用來控制I/O口驅(qū)動蜂鳴器使用的。連接按鍵的I/O口開內(nèi)部上拉電阻。蜂鳴器的原理圖如下：圖4-4蜂鳴器原理圖4.2硬件電路系統(tǒng)設(shè)計傳感器電路圖4-5傳感器電路圖如上圖所示，DHT11通過PC0連接到MCU上，啟動DATA信號線用于微處理器與DHT11之間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)格式,一次通訊時間4ms左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)局部和整數(shù)局部。當(dāng)前小數(shù)局部用于以后擴(kuò)展,現(xiàn)讀出的小數(shù)局部為零。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。MCU發(fā)送一次開場信號后,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機(jī)開場信號完畢后,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號,送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號采集,用戶可選擇讀取局部數(shù)據(jù)。從模式下,DHT11接收到開場信號觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒有接收到主機(jī)發(fā)送開場信號,DHT11不會主動進(jìn)展溫濕度采集。采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。4.3.2LED顯示電路圖4-6LED顯示電路圖如上圖所示74HC573是8位數(shù)據(jù)鎖存器.數(shù)據(jù)鎖存的意思是指：當(dāng)輸入的數(shù)據(jù)消失時,在芯片的輸出端,數(shù)據(jù)仍然保持。74HC573芯片各引腳功能如下:VCC：接+5V電源GND：接地OE：output_enable,輸出使能;LE：latch_enable,數(shù)據(jù)鎖存使能,latch是鎖存的意思;Dn：第n路數(shù)據(jù)輸入端;(D的意思是Datainput)Qn：第n路數(shù)據(jù)輸出端;當(dāng)OE＝1是,無論Dn、LE為何,輸出端為高阻態(tài);當(dāng)OE＝0、LE＝1時,輸出端數(shù)據(jù)等于輸入端數(shù)據(jù)，芯片可以當(dāng)作不存在，相當(dāng)于導(dǎo)線;當(dāng)OE＝0、LE＝0時,輸出端保持不變,處于數(shù)據(jù)鎖存狀態(tài)。在實際應(yīng)用的時候是這樣做的：令OE＝0;LE=1將數(shù)據(jù)從單片機(jī)的口線上輸出到Dn;令OE=0;LE=0;這時,你所需要輸出的數(shù)據(jù)就鎖存在Qn上了,輸入的數(shù)據(jù)再變化也影響不到輸出的數(shù)據(jù)了;如上圖所示，在P3口同時接了兩個74HC573鎖存器，兩個芯片的輸出使能端OE都接地，數(shù)據(jù)鎖存使能端LE分別接P2^6和P2^7，鎖存器的輸出數(shù)據(jù)端Qn都接LED條形顯示器，通過對P3口賦不同的值來使U4的上四個LED燈點亮,U5的下四個LED燈點亮。4.3.3報警系統(tǒng)圖4-7報警電路圖ATmega128的OC2引腳是PWM模式的輸出引腳。OC2引腳連接到蜂鳴器的TOUTTO引腳，通過PWM輸出口本身可以輸出一定的方波來直接驅(qū)動蜂鳴器。在ATmega128的軟件設(shè)置中有幾個系統(tǒng)存放器是用來設(shè)置PWM口的輸出的，可以設(shè)置占空比、周期等等，通過設(shè)置這些存放器產(chǎn)生符合蜂鳴器要求的頻率的波形之后，只要翻開PWM輸出，PWM輸出口就能輸出該頻率的方波，這個時候利用這個波形就可以驅(qū)動蜂鳴器了。4.3.4按鍵電路圖4-8按鍵電路圖通過連接4*4矩陣鍵盤到ATmega128的PD0到PD7，通過獲取每個按鍵的行列值，就知道用戶按下的鍵值。當(dāng)每個按鍵的行值為低電平，列值為高電平時，按鍵為未按下狀態(tài)。判斷是否有按鈕按下時，先讓這一行通低電平，再通過掃描每一列來判斷是否被按下〔逐列使列值通高電平〕，如果被按下，則這一列的電平此時會成為低電平。如果這一列在掃描時為低電平，說明這一列有按鍵被按下，而行值是每次在判斷列值前就確定的，這樣就能知道到底是哪一個按鍵被按下了。5軟件設(shè)計本系統(tǒng)的軟件模塊主要有主程序模塊，初始化模塊，TIMER中斷處理程序，LED顯示程序，蜂鳴器驅(qū)動程序，傳感器信號處理程序，鍵盤處理程序。5.1主程序模塊在主程序模塊首選調(diào)用初始化模塊，初始化TIMER0，初始化LED的存放器，初始化PWM的存放器，然后進(jìn)入While循環(huán)，不斷的調(diào)用傳感器信號處理程序獲取傳感器的值，然后調(diào)用LED顯示程序顯示到LED屏幕上，如果沒有獲取到數(shù)據(jù)系統(tǒng)就delay100毫秒。其流程圖如下：圖5-1主程序流程圖5.2初始化模塊該模塊的功能主要是初始化LED顯示，初始化timer0，初始化PWM的存放器，使能timer0中斷。5.3傳感器信號處理程序根據(jù)傳感器電路圖，MCU通過PC0獲取DHT11的數(shù)據(jù)，軟件流程如下：主機(jī)拉低18毫秒。調(diào)用延時函數(shù)延時18毫秒?？偩€由上拉電阻拉高，然后主機(jī)延時>20us。主機(jī)設(shè)為輸入，判斷從機(jī)響應(yīng)信號。判斷從機(jī)是否有低電平響應(yīng)信號如不響應(yīng)則跳出，響應(yīng)則向下運行 。判斷從機(jī)是否發(fā)出80us的低電平響應(yīng)信號是否完畢。判斷從機(jī)是否發(fā)出80us的高電平，如發(fā)出則進(jìn)入數(shù)據(jù)接收狀態(tài)。如果進(jìn)入接收狀態(tài)，獲取5個8BIT數(shù)據(jù)。校驗這寫獲取的5個BYTE數(shù)據(jù)。如果數(shù)據(jù)錯誤就返回0，主函數(shù)可根據(jù)此來判斷數(shù)據(jù)可靠性。如果數(shù)據(jù)正確，返回獲取到的數(shù)據(jù)。5.4LED顯示程序先設(shè)置PORTE的BIT2，然后把DDRA以及DDRD設(shè)置為FF，然后把PORTA設(shè)置為0，把PORTD與上0*F0。然后分解獲取的傳感器的值為十位和個位。PORTA然后顯示為十位的數(shù)值，PORTD設(shè)置為0*B0。延時10毫秒。PORTA然后顯示為個位的數(shù)值，PORTD設(shè)置為0*70。5.5TIMER中斷處理程序中斷處理程序調(diào)用鍵盤處理程序，獲取鍵盤的按鍵值，然后延時10毫秒，再次獲取按鍵值，如果按鍵值沒有變化，就更新濕度報警值。timer0的時間中斷間隔設(shè)置為500毫秒。5.6蜂鳴器處理程序通過設(shè)置OC0就可以控制PWM的輸出了，可以通過設(shè)置DDRB的BIT5，運行PWM輸出，通過值TCCR0為0*71允許PWM相位調(diào)整其中分頻系數(shù)為1，正向控制OC0。通過設(shè)置TCCR0A，TCCR0B，TCCR0C產(chǎn)生固定周期的方波。6總結(jié)經(jīng)過幾個月的努力，我順利的完成了我的畢業(yè)設(shè)計，通過使用單片機(jī)設(shè)計濕度測量系統(tǒng)，可以及時、準(zhǔn)確的反映室內(nèi)的濕度的變化。并在實際的倉庫環(huán)境中測試本系統(tǒng)的實際運行情況，通過測試證明，本系統(tǒng)是一種高效，簡單，廉價的濕度測量系統(tǒng)。畢業(yè)設(shè)計是每個大學(xué)生必須面臨的一項綜合素質(zhì)的考驗，如果說在過去四年里，我們的學(xué)習(xí)是一個知識的積累過程，則現(xiàn)在的畢業(yè)設(shè)計就是對過去所學(xué)知識的綜合運用，是對理論進(jìn)展深化和重新認(rèn)識的時間活動。在這近幾個月的畢業(yè)設(shè)計中，我們有艱辛的付出，當(dāng)然更多的是豐收的喜悅。知識固然得到了穩(wěn)固和提高，但我相信在實踐中的切身體會將會使我在以后的工作和學(xué)習(xí)中終身受用。首先，學(xué)習(xí)能力得到了提高。在畢業(yè)設(shè)計中，完成硬件電路的設(shè)計、單片機(jī)軟件編寫、PCB設(shè)計等。在這些過程中，遇到許多困難，但通過書籍或網(wǎng)絡(luò)查閱了很多相關(guān)文章和向?qū)熣埥毯蠼K于解決了。通過這次畢業(yè)設(shè)計，我不僅對理論有了更深一步的認(rèn)識，增強(qiáng)了和外界技術(shù)的溝通，還培養(yǎng)了自學(xué)能力和分析解決問題的能力，更重要的是，培養(yǎng)了克制困難的勇氣和信心。同時也體會到，簡潔的硬件電