温湿度控制器液晶屏输出设计报告.docx

温湿度控制器液晶屏输出设计报告.docx

《温湿度控制器液晶屏输出设计报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《温湿度控制器液晶屏输出设计报告.docx（19页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

温湿度控制器液晶屏输出设计报告

温湿度控制器设计报告

一、功能与特点

●配用全数字型温湿度传感器DHT11，温度测量范围0℃--50℃，湿度测量范围20%RH—90%RH，可以满足一般需要。

若要求更宽测量范围，只需更换温湿度传感器型号，硬件电路及软件程序全兼容。

●温湿度测量响应时间快、长期稳定性好。

●采用先进的专用微处理器芯片STC89C52，可靠性高，抗干扰能力强。

●配用EEPROM芯片AT24C04，使存储的温度上下限和湿度上下限可以掉电永久保存。

●可以通过四个按键方便地实现温湿度上下限的调整。

●当温度或湿度超限后，报警信号点亮相应报警灯。

如果配用三极管和继电器，该信号也可以驱动继电器打开或切断风机、加热器等外部设备。

二、硬件设计

1、设计框图

本研究设计的温湿度控制器框图如图1所示。

图1温湿度控制器方框图

图中STC89C52单片机每2秒钟从DHT11温湿度传感器中读入温度和湿度，在液晶屏上即时显示。

液晶屏上同时显示温湿度上限值，该上限值保存外外部EEPROM存储器中，掉电不失，并且可以通过四只按键上调或下调。

当温度或湿度值超过上限值时，报警信号点亮相应报警灯。

该报警信号可以通过三极管驱动继电器，以控制外部风机或加热器。

继电器电路套件中不标配，如果需要请另外说明。

2、温湿度传感器器及检测电路

图2DHT11温湿度传感器外型及管脚

DHT11温湿度传感器外型及管脚如图2所示。

其中电源引脚的供电电压为3.5--5.5V。

传感器上电后，要等待1s以越过不稳定状态在此期间不要发送任何指令。

电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF的电容，用以去耦滤波。

DHT11典型应用电路如图3所示，其连接电路简单，只需要占用控制器一个I/O口即可完成上下位的连接。

建议连接线长度短于20时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻，

图3DHT11典型应用电路

DHT11数字湿温度传感器采用单总线数据格式，即单个数据引脚端口完成输入输出双向传输。

其数据包由5Byte（40Bit）组成。

一次通讯时间最大3ms,数据分小数部分和整数部分。

一次完整的数据传输为40bit，高位先出。

数据格式如表一：

表1DHT11数据格式

3、单片机电路

本设计选用宏晶公司高性能单片机STC89C52，其管脚如图4所示。

图4STC89C52单片机管脚图

该芯片为52内核8位单片机，兼容Intel等52内核单片机，支持ISP下载，适用于常用检测控制电路。

由STC89C52组成的单片机系统原理图如图5所示。

图中DATA引脚为温湿度传感器单总线引脚，K1、K2、K3、K4为四只调节按键，用以调整温湿度上限值。

L3、L4、L5为三只报警灯，其中L3为超温报警，L4为超湿报警，L5保留给用户定义。

图5单片机系统原理图

4、显示电路

显示部分采用SMC1602液晶屏进行数据显示，其主要技术参数为：

表2液晶屏技术指标

接口信号说明如表3所示。

表3液晶屏接口信号说明

与单片机接口电路如图6所示。

图6LCD与单片机接口电路

5、温湿度上限存储

温湿度阈值存储在EEPROM芯片AT24C04中，并可以通过K1—K4按键调节并保存，其中K1为温度上限增加，K2为温度上限减小，K3为湿度上限增加，K4为湿度上限减小。

AT24C04是IIC芯片，其电路如图7所示。

图7EEPROM存储电路

6、供电及程序下载电路

本设计采用USB接口供电，电源电压5V。

同时，USB接口通过内含PL2303芯片的转换电路对单片机进行程序编写。

其电路原理如图8所示。

图8供电及程序下载电路

三、软件编程

1、软件流程图

本设计软件主程序流程图如图9所示。

图9主程序流程图

2、主程序

下面介绍main.c主程序编写，其他程序略。

（1）头文件和一些宏定义

#include

#include"1602.h"

#include"dht.h"

#include"2402.h"

（2）管脚定义

sbitLed_qushi=P1^6;//去湿灯

sbitLed_jiangwen=P1^5;//降温灯

sbitLed_shengwen=P1^4;//升温灯

sbitKey_TH1=P3^2;

sbitKey_TH2=P3^3;

sbitKey_HH1=P3^4;

sbitKey_HH2=P3^5;

（3）常量、变量定义

//定义标识

volatilebitFlagStartRH=0;//开始温湿度转换标志

volatilebitFlagKeyPress=0;//有键按下

//定义温湿度传感器用外部变量

externU8U8FLAG,k;

externU8U8count,U8temp;

externU8U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;

externU8U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp;

externU8U8checkdata_temp;

externU8U8comdata;

externU8count,count_r;

U16temp;

S16temperature,humidity;

S16idataTH,HH;//温度上限和湿度上限

char*pSave;

U8keyvalue,keyTH1,keyTH2,keyHH1,keyHH2;

U16RHCounter;

（4）各子程序

//数据初始化

voidData_Init（）

{

RHCounter=0;

Led_qushi=1;

Led_jiangwen=1;

Led_shengwen=1;

TH=40;

HH=85;

keyvalue=0;

keyTH1=1;

keyTH2=1;

keyHH1=1;

keyHH2=1;

}

//定时器0初始化

voidTimer0_Init（）

{

ET0=1;//允许定时器0中断

TMOD=1;//定时器工作方式选择

TL0=0x06;

TH0=0xf8;//定时器赋予初值

TR0=1;//启动定时器

}

//定时器0中断

voidTimer0_ISR（void）interrupt1using0

{

TL0=0x06;

TH0=0xf8;//定时器赋予初值

//每2秒钟启动一次温湿度转换

RHCounter++;

if（RHCounter>=1000）

{

FlagStartRH=1;

RHCounter=0;

}

}

//存入设定值、

voidSave_Setting（）

{

pSave=（char*）&TH;//地址低位对应低8位，高位对应高8位

wrteeprom（0,*pSave）;//存温度上限值TH低8位

DELAY（500）;

pSave++;

wrteeprom（1,*pSave）;//存温度上限值TH高8位

DELAY（500）;

pSave=（char*）&HH;

wrteeprom（2,*pSave）;//存湿度上限值RH低8位

DELAY（500）;

pSave++;

wrteeprom（3,*pSave）;//存湿度上限值RH高8位

DELAY（500）;

}

//载入设定值、

voidLoad_Setting（）

{

pSave=（char*）&TH;

*pSave++=rdeeprom（0）;

*pSave=rdeeprom

（1）;

pSave=（char*）&HH;

*pSave++=rdeeprom

（2）;

*pSave=rdeeprom（3）;

if（（TH>99）||（TH<0））TH=40;

if（（HH>99）||（HH<0））HH=85;

}

voidKeyProcess（uintnum）

{

switch（num）

{

case1:

if（TH<99）TH++;

L1602_char（1,15,TH/10+48）;

L1602_char（1,16,TH%10+48）;

break;

case2:

if（TH>1）TH--;

L1602_char（1,15,TH/10+48）;

L1602_char（1,16,TH%10+48）;

break;

case3:

if（HH<99）HH++;

L1602_char（2,15,HH/10+48）;

L1602_char（2,16,HH%10+48）;

break;

case4:

if（HH>1）HH--;

L1602_char（2,15,HH/10+48）;

L1602_char（2,16,HH%10+48）;

break;

default:

break;

}

Save_Setting（）;

}

（5）main（）函数

voidmain（）

{

U16i,j,testnum;

EA=0;

Timer0_Init（）;//定时器0初始化

Data_Init（）;

EA=1;

L1602_init（）;

L1602_string（1,1,"WelcometoT&H"）;

L1602_string（2,1,"ControlSystem!

"）;

//延时

for（i=0;i<1000;i++）

for（j=0;j<1000;j++）

{;}

//清屏

L1602_string（1,1,""）;

L1602_string（2,1,""）;

L1602_string（1,1,"Tem:

CTH:

"）;

L1602_string（2,1,"Hum:

%HH:

"）;

//载入温度上限和湿度上限设定值

Load_Setting（）;

L1602_char（1,15,TH/10+48）;

L1602_char（1,16,TH%10+48）;

L1602_char（2,15,HH/10+48）;

L1602_char（2,16,HH%10+48）;

while

（1）

{

//温湿度转换标志检查

if（FlagStartRH==1）

{

TR0=0;

testnum=RH（）;

FlagStartRH=0;

TR0=1;

//读出温湿度，只取整数部分

humidity=U8RH_data_H;

temperature=U8T_data_H;

//显示温湿度

L1602_int（1,5,temperature）;

L1602_int（2,5,humidity）;

}

//温湿度控制

if（temperature>TH）Led_jiangwen=0;

elseLed_jiangwen=1;//降温

if（humidity>HH）Led_qushi=0;

elseLed_qushi=1;//去湿

//键盘查询，在弹起时响应

if（（Key_TH1）&&（keyTH1==0））{FlagKeyPress=1;keyvalue=1;}

elseif（（Key_TH2）&&（keyTH2==0））{FlagKeyPress=1;keyvalue=2;}

elseif（（Key_HH1）&&（keyHH1==0））{FlagKeyPress=1;keyvalue=3;}

elseif（（Key_HH2）&&（keyHH2==0））{FlagKeyPress=1;keyvalue=4;}

if（FlagKeyPress==1）

{

KeyProcess（keyvalue）;

FlagKeyPress=0;

}

if（!

Key_TH1）keyTH1=0;

elsekeyTH1=1;

if（!

Key_TH2）keyTH2=0;

elsekeyTH2=1;

if（!

Key_HH1）keyHH1=0;

elsekeyHH1=1;

if（!

Key_HH2）keyHH2=0;

elsekeyHH2=1;

}

}

四、下载与调试

提供例程在uVision4环境下编译，如果是其他版本uVision，只需将所有.c和.h 文件拷贝至新建项目，重新编译即可。

当编译生成.hex文件后，就可以下载并进行调试了。

1、USB转串口驱动安装

打开USB驱动文件夹下的PL2303_Prolific_DriverInstaller_v130.exe安装文件，按提示安装USB转串口驱动程序。

安装完成后，插入USB下载线后，在[开始]-[控制面板]-[打印机和其他硬件]-[设备管理器]，在“端口”分支下有（ProlificUSB-to-SerialCommPort（COMX）。

X表示串口号，如果没有说明USB转串口驱动没有安装，须重新安装。

记住括号里的COM口号。

图10成功安装USB转串口驱动示意图

2、下载程序

打开STC单片机下载软件文件夹，点击运行STC_ISP_V481.exe程序，出现如下界面。

图11下载软件

正确选择MCU类型，COM口（与刚才安装的COM号一致），最高波特率和最低波特率都选2400bps或者1200bps（下载线内PL2303芯片所限，没办法！

），并打开正确的.hex数据文件。

点击“Download/下载”按纽，窗口出现提示：

Chinese:

正在尝试与MCU/单片机握手连接...

Connectionisfailure.Youcantry:

1.GiveyourMCUPowerOnReset.

2.Stopoperation,thenre-selectCOMPort.

3.BecausePLCC-DIP/PQFP-DIPSockettracetoolong.

4.UpdatetheSTCISP.exeversion.

5.Ifstillerror,yourMCUFirmwareiserror

ornull.

Chinese:

连接失败，请尝试以下操作：

1.在单片机停电状态下，点下载按钮，再给单片机上电

2.停止下载，重新选择RS-232串口,接好电缆

3.可能需要先将P1.0/P1.1短接到地

4.可能外部时钟未接

5.因PLCC、PQFP转换座引线过长而引起时钟不振荡，请

调整参数

6.可能要升级电脑端的STCISP.exe软件

7.若仍然不成功，可能MCU/单片机内无ISP系统引导码，

或需退回升级，或MCU已损坏

8.若使用USB转RS-232串口线下载，可能会遇到不兼容

的问题，可以让我们帮助购买兼容的USB转RS-232

串口线

仍在连接中,请给MCU上电...

按下电路板上的电源按纽，保证其有个失电至上电的过程，则窗口显示开始烧录芯片。

3、运行

下载完成后程序自动运行，或重上电后程序正常运行，如图12所示。