多功能數(shù)字溫濕度計(jì)設(shè)計(jì)

第1章引言最常見的溫度測(cè)量方法是通過水銀溫度計(jì)來測(cè)量；測(cè)量濕度的方法則是干濕球濕度檢測(cè)法，此種方法過程復(fù)雜不易操作。并且這兩種測(cè)量方法都是通過人工進(jìn)行檢測(cè)以及讀數(shù)，有著十分強(qiáng)的隨機(jī)記錄導(dǎo)致產(chǎn)生誤差。正因如此，我們就更要找到價(jià)格優(yōu)惠、能夠便捷的進(jìn)行使用而且數(shù)據(jù)精準(zhǔn)的溫濕度測(cè)量?jī)x器。所以我選擇利用DHT11溫濕度傳感器來實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度的檢測(cè)，利用單片機(jī)來為這個(gè)溫濕度測(cè)量?jī)x器增加萬年歷功能，讓其實(shí)現(xiàn)多功能。本論文所使用的溫濕度測(cè)量?jī)x器優(yōu)勢(shì)十分明顯，操作簡(jiǎn)便易行，測(cè)量準(zhǔn)確低誤，同等價(jià)格能獲得更高的性能，同時(shí)此測(cè)量?jī)x器簡(jiǎn)化了硬件電路，測(cè)量結(jié)果更易閱讀獲取，能夠很好的滿足工藝要求以及功能要求。本論文主要內(nèi)容需要以STC89C52作為控制器的基礎(chǔ)，DHT11濕度傳感器和溫度傳感器，DS1302、AT24C02分別為時(shí)鐘模塊、存儲(chǔ)模塊，而配備電位器的主要功能是對(duì)LED指示燈、按鍵等模塊進(jìn)行管理，在具體操作時(shí)，需要通過LCD12864顯示溫濕度，時(shí)間，日期、鬧鐘等組合為溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)。從硬件部分看，主要包括LCD12864液晶顯示模塊、AT24C02存儲(chǔ)模塊、LED指示燈模塊等內(nèi)容。1.1設(shè)計(jì)背景和意義現(xiàn)階段社會(huì)的發(fā)展帶動(dòng)了人民群眾對(duì)高質(zhì)量生活需求的不斷提高，生活的精細(xì)程度成為了衡量高質(zhì)量生活的一個(gè)重要指標(biāo)。因此，人們?cè)谌粘Ｉ詈蜕a(chǎn)中不斷要求高效準(zhǔn)確地檢測(cè)和控制溫濕度。與此同時(shí)，人工智能設(shè)備的快速發(fā)展與不斷創(chuàng)新帶動(dòng)了溫濕度監(jiān)測(cè)的智能化發(fā)展和創(chuàng)新。如何讓溫濕度檢測(cè)的精確度更高，讓溫濕度呈現(xiàn)方式的智能程度更高成為了我們達(dá)成溫濕度測(cè)量目標(biāo)的重要課題。在對(duì)比以往溫度測(cè)量設(shè)備，例如水銀溫度計(jì)時(shí)可以明顯看出該儀器在結(jié)果可讀性、測(cè)量準(zhǔn)確性和操作簡(jiǎn)便性上有明顯的不足。而現(xiàn)階段在濕度測(cè)量方面，通過干濕球顯示法獲取濕度數(shù)據(jù)的過程操作難度較高，數(shù)據(jù)可靠性較低。人工讀取測(cè)量結(jié)果的方式本身也存在缺陷，因此必須克服人工誤差，降低肉眼讀數(shù)造成的不良影響。本論文內(nèi)容中介紹的以STC89C52型單片機(jī)設(shè)計(jì)為核心控制器的多功能溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)，對(duì)實(shí)時(shí)變化的環(huán)境溫度與濕度具有極強(qiáng)的檢測(cè)能力，并且有很好的準(zhǔn)確度。將此系統(tǒng)應(yīng)用到日常生活當(dāng)中便可以幫助人們實(shí)時(shí)掌握環(huán)境的溫濕度狀態(tài)，在超出溫濕度范圍時(shí)能及時(shí)采取措施。對(duì)于大棚種植、花圃和花卉栽培這種對(duì)溫濕度有要求的地方，對(duì)溫度信息和濕度信息進(jìn)行即時(shí)的監(jiān)測(cè)就尤為重要。本系統(tǒng)就能適用于這些場(chǎng)景，能夠滿足溫濕度范圍調(diào)節(jié)的要求，并且為了體現(xiàn)“多功能”，本次設(shè)計(jì)中還加入了萬年歷以及鬧鐘的功能，可以觀察時(shí)間以及設(shè)定鬧鐘。1.2設(shè)計(jì)目標(biāo)從本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行分析，希望能建立以STC89C52單片機(jī)為控制中心，融入溫濕度檢測(cè)、萬年歷顯示等系統(tǒng)，在基礎(chǔ)功能執(zhí)行時(shí)，如下所示：（1）測(cè)量溫度和測(cè)量濕度分辨力分別是0.1℃、1%;（2）系統(tǒng)允許誤差范圍為±0.5℃和±5%以內(nèi);（3）用戶可通過按鍵來調(diào)節(jié)溫濕度的上下限，當(dāng)超出設(shè)定的閾值時(shí)系統(tǒng)將進(jìn)行聲光報(bào)警。（4）用戶可以在LCD12864顯示屏上看到當(dāng)前的日期、對(duì)應(yīng)的農(nóng)歷日期以及時(shí)間，并且能通過按鍵對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。（5）該系統(tǒng)還有鬧鐘的功能，設(shè)定鬧鐘時(shí)間只需要借助該系統(tǒng)按鍵即可完成，設(shè)定的時(shí)間一到，鬧鐘便會(huì)響起。當(dāng)然開啟或者關(guān)閉鬧鐘也能夠借助按鍵完成。（6）該系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和采集環(huán)境的溫濕度變化數(shù)據(jù)和時(shí)間數(shù)據(jù)，并通過液晶屏幕顯示，便于記錄者讀數(shù)和記錄。1.3本文創(chuàng)新點(diǎn)本文在結(jié)合前任的研究基礎(chǔ)上以STC89C52型單片機(jī)設(shè)計(jì)為核心，設(shè)計(jì)出的溫濕度能夠?qū)崟r(shí)檢測(cè)出所處環(huán)境的溫濕度并且精度較高。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)擴(kuò)展了可使用的場(chǎng)景。同時(shí)本次設(shè)計(jì)中還加入了萬年歷以及鬧鐘的功能。第2章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案2.1系統(tǒng)總框圖本多功能數(shù)字溫濕度計(jì)的硬件部分如下圖所示。系統(tǒng)本身包括多個(gè)模組的內(nèi)容：將STC89C52單片機(jī)作為主控制系統(tǒng)的核心，而溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、時(shí)鐘模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)模塊的核心則分別選擇DHT11、DS1302、LCD12864、AT24C02，同時(shí)配備了蜂鳴器、按鍵以及LED指示燈，使其能調(diào)節(jié)溫濕度上下限、時(shí)間以及實(shí)現(xiàn)超出閾值時(shí)發(fā)出聲光報(bào)警的效果。圖2.1總體設(shè)計(jì)框圖STC89C52單片機(jī)屬于主控制器，能為溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供支持，在DHT11溫濕度傳感器部分，可以將收集整理的溫度、濕度信息，直接傳達(dá)至單片機(jī)完成管理，再由單片機(jī)將DS1302初始化后，DS1302讀取時(shí)分秒、星期以及年月日寄存器，接下來單片機(jī)把數(shù)據(jù)處理完成之后發(fā)送顯示指令給液晶顯示屏將數(shù)據(jù)顯示出來。按鍵模塊中的按鍵可以對(duì)溫濕度上下限、日歷、時(shí)鐘以及鬧鐘進(jìn)行檢查和修正。2.2設(shè)計(jì)方案選擇2.2.1單片機(jī)的選擇方案一：AT89C52單片機(jī)是由美國(guó)ATMEL公司生產(chǎn)出來的，該單片機(jī)的運(yùn)行電壓很低，但運(yùn)行性能卻十分優(yōu)秀，是一種類屬CMOS型的八位單片機(jī)，整個(gè)器件所采取的技術(shù)是ATMEL公司所獨(dú)有的存儲(chǔ)技術(shù)，這種技術(shù)的密度很高，并且安全性很高，不容易丟失。單片機(jī)、MCS-51指令系統(tǒng)保持較好的兼容效果，單片機(jī)裝置則可應(yīng)用8位中央處理器（CPU），運(yùn)行性能非常優(yōu)秀，同時(shí)系統(tǒng)配置Flash存儲(chǔ)單元，使得整體的功能十分值得稱贊。此單片機(jī)內(nèi)的8K程序存儲(chǔ)器的制作方法采取的是FLASH，因?yàn)橛蒄LASH工藝制得的單片機(jī)可以不要求高配的開發(fā)設(shè)備，更加高效的開發(fā)。除此之外，使用這種工藝所制得的單片機(jī)內(nèi)部的程序可以進(jìn)行加密操作，使得可以很好的保護(hù)開發(fā)出的產(chǎn)品不被破壞。與此同時(shí)，市面上常見的物美價(jià)廉的單片機(jī)有8031，而AT89C52的價(jià)格比這個(gè)價(jià)格還要低一些，在市場(chǎng)上被流通銷售的數(shù)量也足夠多，足以供給使用者的需求。AT89C52的系統(tǒng)是目前市面上最小的一種，應(yīng)用系統(tǒng)在合理范圍內(nèi)被最大程度上的縮小，使整個(gè)系統(tǒng)的性能更加可靠，并且使得整個(gè)開發(fā)過程的成本大大降低了。如果整個(gè)程序的長(zhǎng)度可以不超過8K，4個(gè)I/O口無論哪一個(gè)都可以提供給用戶使用。在編程的過程中，采用的電壓大小僅為五伏，擦寫的時(shí)間也極短，僅為10ms。AT89C51芯片在篩選存儲(chǔ)加密方式時(shí)，將三級(jí)程序作為主導(dǎo)，這是一種硬加密手段，這種加密方法不僅非常靈活，而且可靠性很強(qiáng)，在三級(jí)程序?yàn)橹鲗?dǎo)的加密方式支持下，能提升程序和系統(tǒng)的穩(wěn)定性，避免被惡意模仿。PO口則是獨(dú)立的三態(tài)雙向口，通常情況下我們將其稱之為數(shù)據(jù)總線口，在選擇取名時(shí)，是因?yàn)橥獠看鎯?chǔ)器行讀寫操作都需要以PO口進(jìn)行輸出。方案二：雖然說STC89C52這一系列的單片機(jī)所配備的指令系統(tǒng)的兼容性很強(qiáng)，兼容范圍很廣闊，可以和AT89C52系列的單片機(jī)達(dá)到非常完美的兼容狀態(tài)，但是在實(shí)際操作應(yīng)用過程當(dāng)中，想達(dá)到這種狀態(tài)是很難得的：（1）要想下載AT89C52就需要用下載器才能達(dá)到目的，簡(jiǎn)單的ISP是不行的。要想下載STC89C52，可以通過USB轉(zhuǎn)串口來實(shí)現(xiàn)，如果還有軟件的需求，還可以去STC廠家網(wǎng)上進(jìn)行下載滿足需求。（2）ATC89C52的執(zhí)行速度不算緩慢，但STC單片機(jī)在對(duì)命令的執(zhí)行速度這一方面明顯更勝一籌，是前者的三倍到三十倍不等，雖然運(yùn)行速度快本是一個(gè)好事，但是正因?yàn)閮煞N單片機(jī)的運(yùn)行速度不同，因此在ATC89C52上可以進(jìn)行良好運(yùn)行的程序在STC單片機(jī)上運(yùn)行的并不順利。舉個(gè)很簡(jiǎn)單的例子，在運(yùn)行過程當(dāng)中，某些模塊對(duì)于時(shí)序的要求是很高的，將程序從AT轉(zhuǎn)到STC上后，就需要將延時(shí)加長(zhǎng)，至于具體需要調(diào)整多少參數(shù)需要在實(shí)踐中自己摸索調(diào)整。（3）STC與AT所能適應(yīng)的工作環(huán)境是不同的，后者對(duì)于工作環(huán)境的要求更高于前者一些。在采用STC時(shí)，即使電壓的大小已經(jīng)低于五伏，STC還是可以正常進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)的，但是這樣的工作環(huán)境換給AT就是完全不可以的。因此如果在一個(gè)已經(jīng)被應(yīng)用了的系統(tǒng)由應(yīng)用STC轉(zhuǎn)為使用AT無法正常工作的話，就可以通過檢查內(nèi)部的工作電壓來消除問題的所在。將以上提出的兩種方案作出一個(gè)對(duì)比，在以往的學(xué)習(xí)中了解到了數(shù)字電路的原理，并進(jìn)一步學(xué)習(xí)了單片機(jī)原理，基本掌握了C所涉及的技巧與能力，作為學(xué)生，所能得到了資源是相對(duì)有限的，將實(shí)際情況與問題需求相結(jié)合，將STC系列的芯片應(yīng)用到本論文的設(shè)計(jì)中。不僅如此，學(xué)校為我們所提供的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)施使得選擇STC這一系列更加方便，成功率更高。在該系統(tǒng)中，主要的核心控制芯片采取的是STC89C52單片機(jī)，足以支撐整個(gè)系統(tǒng)及程序的運(yùn)行，除此之外，價(jià)格更容易讓人接受，也十分方便的就可以下載程序。2.2.2傳感器的選擇方案一：首先需要考慮測(cè)量溫度這一部分，我們選擇的是DS18D20溫度傳感器。這種溫度傳感器的接口方式非常特別，采用的是單線式。其所能測(cè)得的溫度范圍較為廣闊，零下五十五度到一百二十五度，零下十度到85度都是可以的，誤差范圍也是可以接受的范圍內(nèi)，在±0.5攝氏度內(nèi)，其最高精度能夠達(dá)到0.0625攝氏度。其次需要考慮的就是濕度的測(cè)量問題。本論文設(shè)計(jì)所應(yīng)用的HS1101電容式濕度傳感器可以檢測(cè)到更加廣闊的環(huán)境范圍，大致范圍在0%RH到100%RH內(nèi)波動(dòng)，誤差同樣是可以接受的程度，在上下不超過2%RH之間。方案二：一體化取用溫濕度傳感器，若要以數(shù)字化的方式在顯示溫度的同時(shí)也一并顯示濕度，我們可以應(yīng)用DHT11傳感器，因?yàn)槠渚哂休^好的集成屬性。此種同時(shí)顯示溫度和濕度的傳感器主要是將兩種技術(shù)相結(jié)合，從而顯示我們所需的結(jié)果，一種是數(shù)字模塊的采集技術(shù)，一種是溫濕度的傳感技術(shù)，這能夠保證傳感器的性能非常穩(wěn)定的發(fā)揮出來并且得到的數(shù)據(jù)是可靠的。完整的傳感器由三個(gè)部分相連組成的，一是電阻式的感濕元件，二是NTC測(cè)溫相關(guān)元件，三是性能受到普遍認(rèn)同的8位單片機(jī)。正因硬件配備十分到位，該設(shè)備的品質(zhì)十分值得夸獎(jiǎng)，響應(yīng)速度極快，不易受到干擾影響，綜合下來，性價(jià)比非常高。它的測(cè)量范圍在20%RH到90%RH，零度到五十度之間，濕度的誤差上下不超過5RH，溫度的誤差上下不超過2攝氏度。和本次畢業(yè)設(shè)計(jì)所需的要求完全符合。綜上所述，采取方案一雖然能使實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)更加的精確，但是整個(gè)操作流程下來十分麻煩。方案二相比方案一雖然誤差更大一些，但是已經(jīng)足夠滿足本次設(shè)計(jì)所提出的需求了，而且整個(gè)操作過程以及實(shí)驗(yàn)過程都能夠更方便一些，因此在本次設(shè)計(jì)中選擇方案二進(jìn)行試驗(yàn)。2.2.3顯示器的選擇方案一：靜態(tài)顯示方案，在制作靜態(tài)顯示模塊硬件部分時(shí)相對(duì)復(fù)雜，并且產(chǎn)生較高的功耗，此時(shí)需要綜合應(yīng)用移位寄存器，但是需要確保不會(huì)對(duì)端口形成占用作用，并且需要在兩根串口線的配合下完成輸出。方案二：動(dòng)態(tài)顯示方案，由于動(dòng)態(tài)顯示模塊硬件生產(chǎn)時(shí)相對(duì)簡(jiǎn)單和直接，所以可以直接在位掃描、段掃描位置配置獨(dú)立端口，所以合計(jì)需要占據(jù)單片機(jī)14端口，以這樣的方式進(jìn)行處理，能降低模塊的整體成本，控制功率損耗，調(diào)整硬件的系統(tǒng)體積，使硬件更為小巧。方案三:LCD方案，在使用LCD方案時(shí)能確保硬件生產(chǎn)的簡(jiǎn)單化，與單片機(jī)接口保持兼容性，展示更多樣化的信息、保持較低的操作成本和功耗。在LCD方案使用時(shí)，單片機(jī)能呈現(xiàn)多個(gè)字符，但是缺點(diǎn)也相對(duì)明顯，就是字符大小偏小。對(duì)比分析上述三個(gè)不同的方案和思路：方案一出現(xiàn)功耗偏高、體積偏大、操作復(fù)雜的特點(diǎn)；方案二出現(xiàn)功耗偏低、硬件操作簡(jiǎn)便的特點(diǎn)；方案三出現(xiàn)硬件簡(jiǎn)單化，能展示豐富內(nèi)容，功耗和成本較低等特點(diǎn)。結(jié)合本系統(tǒng)對(duì)能耗、成本、體積、信息顯示等多方面的需求，最終選用方案三，即LCD方案。2.2.4時(shí)鐘芯片的選擇方案一：以單片機(jī)定時(shí)計(jì)數(shù)器為基礎(chǔ)向系統(tǒng)提供秒信號(hào)，通過程序的使用，確保獲取年、月、日、時(shí)、分、秒等信息。在上述方案的配合下，能降低芯片的依賴性，控制整體的操作成本，然而對(duì)應(yīng)的時(shí)間誤差偏高，所以本方案不予采納。方案二：以DS1302時(shí)鐘芯片的方式進(jìn)行時(shí)間顯示，在功能上相對(duì)突出和穩(wěn)定，可智能的對(duì)秒、分、時(shí)、日、周、月、年等進(jìn)行顯示，并且得到的結(jié)果十分準(zhǔn)確，而RAM則作為數(shù)據(jù)暫存區(qū)，工作電壓和2.5V時(shí)耗電范圍分別是2.5V至5.5V、不高于300nA.2.2.5最終決定方案對(duì)比分析上述的方案，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定如下思路：主控制系統(tǒng)、溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、時(shí)鐘模塊、顯示模塊核心分別選擇STC89C52單片機(jī)、DHT11單片機(jī)、DS1302單片機(jī)、LCD12864單片機(jī)、AT24C02單片機(jī)，同時(shí)配備了蜂鳴器、按鍵以及LED指示燈。第3章軟硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)3.1硬件電路設(shè)計(jì)STC89C52單片機(jī)作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容，能基于溫度傳感器、濕度傳感器檢測(cè)對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，隨后將改變LCD液晶顯示屏操作，收集整理溫濕度實(shí)時(shí)信息、時(shí)鐘信息等。數(shù)字式溫濕度傳感器對(duì)應(yīng)的DATA腳和STC89C52的P1.0口保持連接關(guān)系，時(shí)鐘芯片則接入P1.1~P1.3接口。12864液晶顯示屏連接在單片機(jī)的P2.5~P2.7口上。通過LCD12864將數(shù)值顯示出來，在超過設(shè)定的閾值時(shí)會(huì)進(jìn)行聲光報(bào)警。能滿足時(shí)鐘信息展示，并且?guī)в恤[鐘功能。通過按鍵，能調(diào)節(jié)溫濕度的上下限；調(diào)節(jié)日期和時(shí)間；調(diào)節(jié)鬧鐘的時(shí)間以及鬧鐘的開關(guān)。采用DS1302時(shí)鐘芯片、紐扣電池以及AT24C02芯片，設(shè)置報(bào)警值等信息，隨后以掉電存儲(chǔ)的方式進(jìn)行處理。3.2軟件部分設(shè)計(jì)圖3.1計(jì)算陽歷程序流程圖當(dāng)接通電源開始工作后，單片機(jī)程序逐步啟動(dòng)，隨后完成DHT11初始化設(shè)定。在初始化后的DHT11環(huán)境溫濕度則需要將檢測(cè)數(shù)據(jù)保存在單片機(jī)內(nèi)，此外DS1302所組成的寄存器可讀取分秒、星期、年月日等信息，單片機(jī)把數(shù)據(jù)經(jīng)過處理之后發(fā)送顯示指令給12864液晶顯示屏顯示出來。按鍵模塊中的按鍵可以對(duì)溫濕度上下限、日歷、時(shí)鐘以及鬧鐘進(jìn)行調(diào)整。圖3.2系統(tǒng)流程圖第4章系統(tǒng)調(diào)試4.1硬件測(cè)試因?yàn)楸敬握撐闹薪榻B的多功能溫濕度計(jì)的電路系統(tǒng)的規(guī)模相比較之下比較宏大，因此，在對(duì)其進(jìn)行焊接的過程中一定要十分仔細(xì)，一旦在焊接上出現(xiàn)了一處錯(cuò)誤，就會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的功能，嚴(yán)重的錯(cuò)誤還會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)毫無反應(yīng)。并且面對(duì)這么大的電路系統(tǒng)，錯(cuò)誤的排查也是比較困難的，非常的費(fèi)時(shí)費(fèi)力。值得一提的是因?yàn)榇讼到y(tǒng)中電路的交線情況復(fù)雜并且數(shù)量很多，導(dǎo)線外面的包裹材質(zhì)較薄軟，很容易被過于銳利的電路引腳刺破，從而引發(fā)短路，不能正常運(yùn)作。所以說在焊接這一步驟上需要格外的仔細(xì)。4.2軟件測(cè)試本次設(shè)計(jì)的溫濕度計(jì)的功能多種多樣，數(shù)字型可以看到當(dāng)前的日期信息和具體時(shí)間，能自動(dòng)換算農(nóng)歷日期，并且可以設(shè)置鬧鐘。因?yàn)楣δ鼙容^多，因此設(shè)計(jì)所需的程序內(nèi)容自然復(fù)雜一些,所以在程序的編譯和編寫上出現(xiàn)了許許多多難題。最終，反復(fù)操作錯(cuò)誤排查，錯(cuò)誤修改，將代碼逐步的檢查與完善，最終將編程部分的問題全部解決。以下是在編譯和編寫代碼過程中遇到的幾個(gè)比較大的問題：1．燒入程序后，溫度顯示85℃不變。解決：最重要的環(huán)節(jié)是檢查確認(rèn)硬件電路有沒有出現(xiàn)虛焊和漏焊，接著排除程序編寫錯(cuò)誤的問題，最后檢查發(fā)現(xiàn)是程序編寫中存在失誤，由于ds18b20的數(shù)據(jù)讀寫時(shí)間模塊沒有寫上延時(shí)，導(dǎo)致留給溫度的復(fù)位時(shí)間不足，所以導(dǎo)致了問題的產(chǎn)生。2．將日期修改后或者將時(shí)間修改后不能自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的農(nóng)歷。解決：首先把與農(nóng)歷內(nèi)容無關(guān)的部分暫時(shí)屏蔽處理，防止干擾，拋開整個(gè)程序主體，講子程序作為研究對(duì)象進(jìn)行調(diào)試，經(jīng)過不斷的檢查終于發(fā)現(xiàn)原來問題出在了調(diào)用農(nóng)歷的自動(dòng)更新環(huán)節(jié)上，由于處理沒有發(fā)現(xiàn)十進(jìn)制以及十六進(jìn)制處理過程中的問題，所以才在此處發(fā)生了一系列的錯(cuò)誤。發(fā)現(xiàn)問題之后，我及時(shí)改正了進(jìn)制編寫上的問題，正確匹配了十六進(jìn)制和十進(jìn)制，軟件測(cè)試恢復(fù)正常。4.3測(cè)試結(jié)果分析與結(jié)論4.3.1測(cè)試結(jié)果分析DS1302需要將數(shù)據(jù)和微處理器結(jié)合，完成信息交換，其過程如下，電路將通過微處理器接收命令字節(jié)，MSB(D7)則代表命令字節(jié)最高點(diǎn)，在發(fā)送過程中，它必須保證邏輯是1，當(dāng)D7=0時(shí)，則不允許寫DS1302，也就是寫保護(hù)；如果D6=0，系統(tǒng)中的時(shí)鐘數(shù)據(jù)固定，如果D6=1，RAM數(shù)據(jù)保持固定；當(dāng)然，D5~D1也有其特定的功能，寄存器需要完成定向指定，這一工作就由其來實(shí)現(xiàn)；D5～D1則直接配置輸入/輸出寄存器；最低位LSB按照0邏輯進(jìn)行操作，直接指向?qū)懖僮?，能完成系統(tǒng)的輸入步驟，如果D0=1，此時(shí)指向讀操作，也就是輸出操作。DS1302時(shí)鐘數(shù)據(jù)傳輸過程中，需要在內(nèi)部提前做好準(zhǔn)備工作，為命令字節(jié)發(fā)送提供基礎(chǔ)，若輸出字節(jié)是單字節(jié)，8位命令字節(jié)將保留在特定的位置，隨后在SCLK周期中逐步提升至對(duì)應(yīng)的位置，隨后數(shù)據(jù)字節(jié)將進(jìn)行內(nèi)部傳到，同時(shí)能在后續(xù)8個(gè)SCLK周期中，逐步將數(shù)據(jù)字節(jié)完成輸出處理。DS1302和RAM在寄存器中劃分2個(gè)類型：首先是單個(gè)RAM單元，在單個(gè)RAM單元中配置31個(gè)單元，以8字節(jié)單位組件單元組態(tài)，控制指令輸出C0H～FDH，如果是奇數(shù)，此時(shí)可執(zhí)行讀操作，若輸出為偶數(shù)，此時(shí)可實(shí)施寫操作；然后是突發(fā)式RAM寄存器，在該模式下，RAM中的31個(gè)字節(jié)均開始獨(dú)立讀操作、寫操作。備用電源B1需要重視和關(guān)注，此時(shí)使用電池、0.1F超級(jí)電容器等基本滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，從主電源掉電后的耗電情況看，DS1302與其他相比有所降低，然而由于始終需要在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)保持正常運(yùn)作的狀態(tài)，所以小型充電電池最為合適。此時(shí)可基于老式電腦主板配置充電電池（3.6V），從斷電周期看，一般會(huì)在幾個(gè)小時(shí)或者幾天直接完成，也可以選擇漏電偏低的普通電解電容器直接取代。100μF支持下，即可保證1小時(shí)正常運(yùn)動(dòng)時(shí)間。DS1302在完成首次加電，要將整個(gè)部分初始化。完成初始化設(shè)定后，可以結(jié)合常規(guī)思路進(jìn)行時(shí)間調(diào)整。4.3.2測(cè)試結(jié)論多次試驗(yàn)，我們收集了數(shù)據(jù)進(jìn)行了深度的分析，進(jìn)而掌握更全面的電路管理原理，熟悉電路的發(fā)展歷程，促進(jìn)電路分析能力、設(shè)計(jì)能力的提高。從軟件編程的角度分析，對(duì)應(yīng)的能力也有一定的改善，使以往所學(xué)的知識(shí)真正應(yīng)用到了實(shí)踐當(dāng)中，得到了提升。通過對(duì)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前環(huán)境下的溫濕度參數(shù)值并顯示出來，還可以調(diào)節(jié)溫濕度的上下限，能較好地實(shí)現(xiàn)測(cè)量溫濕度的目標(biāo)，設(shè)計(jì)出來的儀器具有一定的適用性。第5章結(jié)論經(jīng)過近兩個(gè)月的奮斗，對(duì)一名渴求知識(shí)，渴求在所學(xué)領(lǐng)域不斷成長(zhǎng)的學(xué)生來說，無論是畢業(yè)選題、設(shè)計(jì)開題報(bào)告和準(zhǔn)備答辯，還是設(shè)計(jì)電路圖、選擇所需元器件、焊接電路、調(diào)試軟件等每一個(gè)過程都是不斷打磨自己的過程。而本論文所呈現(xiàn)的設(shè)計(jì)思路是我在結(jié)合課程學(xué)習(xí)與論文文獻(xiàn)之后，在單片機(jī)在數(shù)字溫濕度計(jì)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用基礎(chǔ)上，不斷克服對(duì)陌生知識(shí)的學(xué)習(xí)恐懼，逐步熟悉和掌握單片機(jī)以及溫濕度傳感器理論知識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用，一步步提高對(duì)C語言的編寫軟件的水平?？紤]到本設(shè)計(jì)的組成部分為軟件和硬件電路，我一方面嘗試編寫軟件，并從零開始學(xué)習(xí)藍(lán)牙通信模塊以及如何調(diào)試手機(jī)串口，而后再根據(jù)程序設(shè)計(jì)硬件電路，但是由于對(duì)C語言的掌握程度不夠?qū)е潞罄m(xù)的硬件電路設(shè)計(jì)存在一些問題。另一方面，在全身心投入這次畢業(yè)設(shè)計(jì)時(shí)，我發(fā)現(xiàn)自己的綜合能力也得到了明顯提升，我學(xué)會(huì)了高效的自學(xué)，學(xué)會(huì)了如何從發(fā)現(xiàn)問題到解決問題一步步實(shí)現(xiàn)自我提升，這是親身實(shí)踐與參與才能獲取的知識(shí)?；蛟S正是一次次的修改，一次次的調(diào)試，一次次的發(fā)現(xiàn)和解決問題才讓我從一味依賴課本知識(shí)到逐漸學(xué)會(huì)用雙手去觸摸和探索，這正