基于单片机的温湿度控制系统.doc

防防 灾灾 科科 技技 学学 院院 毕毕 业业 设设 计计 题题 目目基于基于 STCSTC 单片机的温湿度控制器的设计与实现单片机的温湿度控制器的设计与实现 学生姓名学生姓名 学学 号号 系系 别别 专专 业业电气工程及其自动化电气工程及其自动化 班班 级级 开题时间开题时间答辩时间答辩时间 指导教师指导教师 职职 称称副教授副教授 基于基于 STCSTC 单片机的温湿度控制器的设计与实现单片机的温湿度控制器的设计与实现 作 者 指导老师 摘摘 要要 电力柜内的电气设备需要一个干燥 凉爽的环境 一些电力设备本身存在较大电阻 一些电磁线圈也在长时间工作之后产生较多的热量 而潮湿的环境容易腐蚀电气设备线路 大大降 低了其使用寿命 所以就需要一种能够控制电力柜内温湿度的设备 让电力柜内环境温湿度保持在 一个适宜电气设备工作的范围 而电力柜内的温度和湿度监测 通过人工监测电力柜内温湿度误 差大 随机性大 无法连续监控也不安全 通过 51 单片机来监测温湿度并控制继电器通断 除湿 器和散热器工作 达到电力柜内降温除湿的目的 使用单片机系统进行电力柜内温湿度监测控制 可以实时监测控制 误差相对比较小 而且直观易懂 通过设置还可以调节温湿度的监测控制范围 降低了电力设备维护成本 也保障人身安全 关键词关键词 单片机单片机 STC89C52STC89C52 DHT11DHT11 传感器 温湿度监测控制传感器 温湿度监测控制 Based on the design and implementation of digital temperature controllers and humidity controllers on STC microcontroller AS a person Che Wenliang The instructor Xin gang wang Abstract In electric cabinet electrical equipment are in need of a dry cool environment some electric power equipment itself there is a big resistance the electromagnetic coil also after work for a long time to produce more heat and humid environment corrosion to electrical equipment greatly reduce its service life so they need a way to control devices in electric cabinet temperature and humidity environmental temperature and humidity inside ark power to keep the scope of the work in a suitable electrical equipment and power incase of temperature and humidity monitoring through the great error in manual monitoring in electrical cabinet temperature and humidity randomness unable to continuous monitoring nor safe Through the 51 single chip microcomputer to monitor temperature and humidity and control relay on off dehumidifier and radiator achieve the goal of power rack cooling dehumidification Using single chip microcomputer system for electrical cabinet temperature and humidity monitoring and control can be real time monitoring control the error is relatively small and straightforward by setting the also can adjust temperature and humidity monitoring and control Reduces the power equipment maintenance costs and safeguard the personal safety Keywords Microcontroller STC89C51 DHT11 sensor temperature and humidity monitoring and control I 目目 录录 1 引引 言言 1 1 1 课题研究的背景 1 1 2 课题研究的意义 1 2 2 方案设计方案设计 2 2 1 功能要求 2 2 2 设计思路 2 2 2 1 传感器选择 2 2 2 2 显示器选择 2 2 2 3 单片机主芯片选择 3 2 3 总体设计框图 3 3 3 系统硬件设计系统硬件设计 4 3 1 概述 4 3 2 主控模块设计 4 3 2 1STC89C52 芯片的简介 4 3 2 2STC89C52 单片机最小系统 5 3 2 3 主控模块电路原理图 6 3 3DHT11 传感器模块设计 6 3 3 1DHT11 传感器简介 6 3 3 2DHT11 传感器模块电路设计 10 3 4 1602 液晶显示模块设计 11 3 4 1 1602 液晶显示屏简介 11 3 5 降温除湿模块的设计 14 3 6 电源部分的设计 14 3 7 按键模块的设计 15 4 4 系统软件设计系统软件设计 15 4 1LCD1602 液晶软件设计 16 4 2DHT11 温湿度传感器软件设计 18 II 5 5 系统系统分分析与调试析与调试 19 5 1 PROTUES 和 KEIL 编译器软件简介 17 5 2 使用 PROTUES 绘制电路原理图 17 5 3 使用 KEIL 编译器写程序 18 5 4 使用 PROTUES 电路仿真 19 5 5 使用 STC ISP 下载程序 19 6 6 结论与展望结论与展望 19 致致 谢谢 20 附录附录 A A 元器件清单元器件清单 2121 附录附录 B B 硬件原理图硬件原理图 2222 附录附录 C C 程序清单程序清单 2626 附录附录 D D 开发板仿真开发板仿真 3232 附录附录 E E 电路实物焊接测试电路实物焊接测试 3232 附录附录 F F PCBPCB 板打样板打样 3333 附录附录 G G 最终成品最终成品 3333 1 1 1 引引 言言 1 1 课题研究的背景课题研究的背景 电力柜内的温湿度在合适范围内时 不仅安全可靠 而且可大大延长电气设备的 使用寿命 节省大量成本 电力柜内温湿度的监测和控制 在智能化设备发展迅速的 今天 它已经取代了人工检查 而且人工检查费时 不准确 某些电力设备不适合靠 近测量等 所以就需要一种能够监测并控制电力柜内温湿度的设备或者系统以替代电 力设备维护人员的人工检查 提高效率而且安全可靠 避免许多不必要的麻烦 温度 湿度和人类的生产 生活有着密切的关系 同时也是工业生产中最常见最基本的工艺 参数 例如机械 电子 石油 化工等各类工业中广泛需要对温度湿度的检测与控制 并且随着人们生活水平的提高 人们对自己的生存环境越来越关注 而空气中温湿度 的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响 所以对温度湿度的检测及控制就非常 有必要了 1 2 课题研究的意义课题研究的意义 类似的控制在许多方面都有应用 无论是日常生活电器中还是工业设备中都有 在不同场合 系统设计也不同 但基本原理都是一样的 我们可以用这个系统举一反 三 研究类似的系统 比如日常生活中的空调温湿度自动监测控制 农业中的大棚内 的温湿度监测控制 同样 也可以在飞机 潜水艇 航天器上甚至是生命探测器上进 行温湿度的监测控制 该课题应用十分广泛 涉及范围广 特别在智能化设备发展较 快的今天 它已经渗透到了我们生活的方方面面 在电力柜内使用该系统 降低运营 成本 安全可靠 1 随着科技的飞速发展和普及 高性能设备越来越多 各行各业对 温湿度的要求也越来越高 传统的温湿度检测模式是以人为基础 依靠人工轮流值班 人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息 在这种模式下 不仅效率低不利于 人才资源的充分利用 而且缺乏科学性 许多重大事故都是由人为因素造成的 人工 维护缺乏完整的管理系统 而问世监控系统就可以解决这样人才资源浪费 管理不及 时的问题 这是由于它的智能化设计所决定的 2 2 方案设计方案设计 2 1 功能要求功能要求 1 温湿传感器采集数据 2 单片机处理数据 3 温湿度用液晶显示屏显示 4 设定温度湿度控制范围 其范围可通过按键进行设置 5 超过设定值时 蜂鸣器报警 2 2 设计思路设计思路 基于 51 单片机的电力柜内温湿度监测控制系统由 51 单片机 传感器 DHT11 按 键 LCD1602 液晶显示器 散热风扇 除湿器 报警蜂鸣器 继电器电路 和电源部 分组成 以单片机为温湿度的控制核心 用 DHT11 温湿度传感器检测电力柜内温度和 湿度 LCD1602 液晶显示温湿度 当超过温度的上限值时启动降温继电器控制散热风 扇进行降温 一直降温到下限值时停止降温 当超过湿度的上限值时启动除湿继电器 控制除湿器对电力柜内进行除湿 一直除湿到设置的下限值时停止除湿 温度和湿度 的控制设置参数可以通过按键进行设置 设置还包蜂鸣器的开和关 2 2 2 1 传感器选择传感器选择 温湿度传感器为 DHT11 相比较于 DS18B20 温度传感器和电阻式氯化锂湿度计或 者碳湿敏元件 DHT11 传感器集成了温度和湿度的监测模块 可直接可替代两个传感 器 简化了电路 编程也方便快捷 所以选用 DHT11 2 2 2 显示器选择显示器选择 采用 LCD1602 液晶显示 可以显示多种字符 还带背光二极管 界面简洁 接口 简单 相比较于使用 7 段数码管 编程简单 接线也简单 显示内容丰富 可根据需 要显示 随着半导体技术的发展 LCD1602 液晶显示在许多电子设备上都有其身影 2 2 3 单片机主芯片选择单片机主芯片选择 采用 STC89C52 单片机作为监测温度和输出控制的核心 功能强大 用其在整个 控制系统中 满足了最初的设计需求 功耗低 内部储存足够存储一些程序 而且 STC 单片机功能丰富 也适合在后期改进或者增加功能时候使用 市面上出售的单片 机 STC 系列很多 价格低廉 4 块钱一个吗 而且好多电子爱好者都使用其对应的开 发板 使用这些开发板让我们最大限度的学习了其功能 让初学者很快上手 所以选 择了 STC 系类单片机 3 2 3 总体设计框图总体设计框图 图图 2 12 1 系统总设计框架系统总设计框架 3 系统硬件设计系统硬件设计 3 1 概述概述 电路总体上分为 51 单片机 温湿度传感器 DHT11 组合按键 LCD1602 液晶显示器 散热风扇 除湿器 报警蜂鸣器 继电器电路 和电源部分 以 STC89C52 作为核心 控制器 继电器控制散热风扇和除湿器 按键设置温湿度范围 3 2 主控模块主控模块设计设计 3 2 1 STC89C52 芯片的简介芯片的简介 STC89C52 低功耗 高性能 有 8K Flash 存储器 制造技术先进 兼容性强 系统程 序用 keil 编程 并用开发板下载 或者 ISP 下载器下载 电脑软件编程支持 方便快 捷 可对相应的接口进行灵活设置 对电路控制 信号的输入输出提供高效而且灵活 控制 3 2 2 STC89C52 单片机最小系统单片机最小系统 单片机系统电路如下图所示 P1 0 1 P1 1 2 P1 2 3 P1 3 4 P1 4 5 P1 5 6 P1 6 7 P1 7 8 RST 9 RX D P3 0 10 TX D P3 1 11 IN T0 P3 2 12 IN T1 P3 3 13 T0 P3 4 14 T1 P3 5 15 WR P3 6 16 RD P3 7 17 X TA L2 18 X TA L1 19 G N D 20 P2 0 21 P2 1 22 P2 2 23 P2 3 24 P2 4 25 P2 5 26 P2 6 27 P2 7 28 PSEN 29 A LE PRO G 30 EA V PP 31 P0 7 32 P0 6 33 P0 5 34 P0 4 35 P0 3 36 P0 2 37 P0 1 38 P0 0 39 V CC 40 U 1 U 1 Y 1 12M C20 1uF C30 1uF V CC G N D R11 10K C110uF V CC 1 2 3 4 J1V CC S1 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 EN RS RW STC89C52 主控模块 P0 7 电源部分 按键模块 降温控制 温湿度 DHT11 LCD 液晶显 示模块 除湿控制 4 图图 3 13 1 单片机系统图单片机系统图 STC89C52 单片机的工作电压范围 本次设计使用 3 节干电池为单片机供电 单 片机供电接口为 VCC 和 GND 开关的通断或者使用复位电路可以让单片机重启 复位按钮可使程序重头开始执 行 晶振频率的大小控制着单片机的工作快慢 晶振和电容组成的振荡电路 3 3 2 3 主控模块电路原理图主控模块电路原理图 电力柜内 DHT11 传感器的信号通过单片机读取和处理 并将温湿度数据发给 LCD1602 液晶显示 完成信息的接收与发送 具体电路如图 3 2 所示 P1 0 1 P1 1 2 P1 2 3 P1 3 4 P1 4 5 P1 5 6 P1 6 7 P1 7 8 RST 9 RXD P3 0 10 TXD P3 1 11 INT0 P3 2 12 INT1 P3 3 13 T0 P3 4 14 T1 P3 5 15 WR P3 6 16 RD P3 7 17 XTAL2 18 XTAL1 19 GND 20 P2 0 21 P2 1 22 P2 2 23 P2 3 24 P2 4 25 P2 5 26 P2 6 27 P2 7 28 PSEN 29 ALE PROG 30 EA VPP 31 P0 7 32 P0 6 33 P0 5 34 P0 4 35 P0 3 36 P0 2 37 P0 1 38 P0 0 39 VCC 40 U2 U1 Y1 12M C20 1uF C30 1uF VCC R11 10K C110uF VCC 1 2 3 4 J1 VCC S1 S2S3S5 P24 P25 5 4 6 2 3 1 SW1 sw 灰灰 1 2 P5 R132K 12 D5 D VCC B1 蜂鸣器 Q5 8550 VCC R12 2K P25 R4 4 7K VCC 1 2 3 4 U1DTT11 P24 S4 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 GND1 VCC2 VO 3 RS 4 RW 5 E 6 DB07 DB18 DB29 DB3 10 DB4 11 DB5 12 DB6 13 DB7 14 BG VCC 15 BG GND 16 LCD1 LCD1602 VCCVCC P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 RS RW EN EN RS RW VO VO R32K P30 P31 P26 P27 Q1 8550 VCC GND R1 2K P26 K1 Relay SPDT 1 2 P1 12 D1 D R5 2K Q2 8550 VCC GND R2 2K P27 K2 Relay SPDT 1 2 P2 12 D2 D R6 2K 图图 3 23 2 主控模块原理图主控模块原理图 3 3DHT11 传感器模块传感器模块设计设计 3 3 1 DHT11 传感器简介传感器简介 DHT11 是复合传感器 可同时测定温度和湿度 直接取代了单独的温度和湿度传 感器 技术先进 运行可靠 稳定 该产品价格低廉 每个 DHT11 传感器都经过严格 校准 并将数据封装入内部芯片中 传感器工作时以这个校准数据为参考标准 再把 5 数据输出 单线制串行接口 连接简单 只有一颗数据线 另外是电源和接地 简化 了电路 体积很小 功耗也低 信号传输距离远 其本身的性质及其特点满足了成千 上万的产品设计需求 封装形式多式多样 消费者可根据需求选择所要封装形式的传 感器 DHT11 传感器实物图如下 3 3 所示 图图 3 33 3 DHT11DHT11 传感器实物图传感器实物图 1 引脚介绍 Pin1 VDD 电源引脚 供电电压为 3 5 5V Pin2 DATA 串行数据 单总线 Pin3 NC 空脚 请悬浮 Pin4 VDD 接地端 电源负极 2 接口说明 6 图图 3 43 4 DHT11DHT11 典型应用电路典型应用电路 3 数据帧的描述 操作流程如下 一次完整的数据传输为 40bit 高位先出 数据格式 8bit 温湿度的整数和小数数据 4 电气特性 VDD 5V T 25 除非特殊标注 表表 3 2 DHT11 的电气特性的电气特性 参数条件Mintypmax单位 供电DC355 5V 测量0 52 5mA 平均0 21mA 供电电流 待机100150uA 采样周期秒1次 注 采样周期间隔不得低于 1 秒钟 5 时序描述 单片机发送测量命令后 传感器从低功耗转换到高速模式 命令结束后 传感器响应 传感器采集一次信号 然后我们可以根据需要选择数据 若没有收到单片机的检测命令 传感器不会采集数据 此时 传感器低功耗待机 等待下次数据检测命令 通讯过程如下图 3 5 所示 图图 3 53 5 传感器时序传感器时序 7 图图 3 63 6 传感器时序传感器时序 数字 0 信号表示方法如下图 3 7 所示 图图 3 73 7 传感器时序传感器时序 数字 1 信号表示方法如下图 3 8 所示 图图 3 3 8 8 传感器传感器信号表示信号表示 3 3 2 DHT11 传感器模块电路传感器模块电路设计设计 DHT11 传感器连接 STC89C52 收发数据 即数据口 连接传感器的 Pin2 单总线 串行数据 测量距离短 在传感器的 Pin2 口与电源之间连接一个 5K 电阻 而传感 器的电源端口 Pin1 和 Pin4 分别接单片机的 VDD 和 GND 端 传感器的第三脚不接 DHT11 传感器原件的电路原理图如下 3 9 所示 8 R10 4 7K V CC 1 2 3 4 U 2D TT11 G N D P24 图图 3 93 9 DHT11DHT11 电路原理图电路原理图 3 41602 液晶显示模块液晶显示模块设计设计 3 4 11602 液晶显示屏简介液晶显示屏简介 液晶显示在日常生活的电子设备中都比较常见 最简单的计算器上都有液晶 显 示的信息全面而且直观 LCD1602 液晶显示优点 显示质量高 恒定发光 无需要不断刷新且不会闪烁 数字式接口 可直接与单片机 P 口连接 体积小 重量轻 功耗低 整体功耗都比较低 为达到省电和交互方便 我们采用 LCD1602 液晶显示 其接口电路如下图所示 图图 3 103 10 LCD1602LCD1602 液晶接口电路液晶接口电路 LCD1602 主要技术参数 显示容量 16 2 个字符 芯片工作电压 4 5 5 5V 工作电流 2 0mA 5 0V 模块最佳工作电压 5 0V 字符尺寸 2 95 4 35 W H mm 1602LCD 各引脚接口说明如表 1 1 所示 9 表表 1 1 LCD1602 引脚功能引脚功能 编号符号引脚说明编号符号引脚说明 1VSS电源地9D2数据 2VDD电源正极10D3数据 3VL液晶显示偏压11D4数据 4RS数据 命令选择12D5数据 5R W读 写选择13D6数据 6E使能信号14D7数据 7D0数据15BLA背光源正极 8D1数据16BLK背光源负极 LCD1602 液晶控制指令如表 1 2 所示 表表 1 21 2 控制命令表控制命令表 序号指令RS R W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1清显示0000000001 2光标返回000000001 3置输入模式00000001I DS 4显示开 关控制0000001DCB 5光标或字符移位000001S C R L 6置功能00001DLNF 7 置字符发生存贮 器地址 0001 字符发生存贮器地址 8 置数据存贮器 地址 001 显示数据存贮器地址 9读忙标志或地址01BF计数器地址 10 写数到 CGRAM 或 DDRAM 10 要写的数据内容 11 从 CGRAM 或 DDRAM 读数 11 读出的数据内容 10 图图 3 113 11 写操作时序写操作时序 图图 3 123 12 1602LCD1602LCD 内部显示地址内部显示地址 3 5 降温除湿降温除湿模块模块的设计的设计 本设计降温模块电路采用 NPN 型 S8550 三极管驱动继电器通断控制 风扇和除湿器工作 风扇电源为 5V 开关电源供电 除湿器电源 220V 市 电 蜂鸣器与单片机共用电源 具体电路图如图所示 11 Q 1 8550 V CC G N D R1 2K P26 K 1 Relay S P D T 1 2 P 1 12 D 1 D R5 2K 图图 3 133 13 继电器工作原理图继电器工作原理图 3 6 电源部分的设计电源部分的设计 单片机 传感器 继电器等功耗低的元件采用干电池供电 输出电流稳定 换电 池也方便 而散热风扇采用 5v 开关电源供电 除湿器由于包含发热元件 直接用 220v 市电 这样使用不同的供电接口 安全可靠 5 4 6 2 3 1 SW1 sw 灰灰 1 2 P2 GND R161K 12 D2 D VCC 图图 3 143 14 电源接口电路电源接口电路 3 7 按键模块的设计按键模块的设计 系统设置 4 个按键 分别为 S2 S3 S4 S5 组成 通过这个四个按键可以设置温湿度 上下限 长按可以实现温度和湿度连加和连减的功能 菜单第三项还可设置蜂鸣器开 关 可以更快的完成参数的设置 具体电路图如图 3 7 所示 12 S2S3S5 G N D S4 P20 P21 P22 P23 图图 3 153 15 按键模块电路图按键模块电路图 4 系统软件设计系统软件设计 建立程序流程图 流程图如图 4 1 所示 图图 4 14 1 主程序流程图主程序流程图 13 4 1LCD1602 液晶软件设计液晶软件设计 软件流程图如图 4 2 所示 图图 4 24 2 16021602 液晶显示模块程序流程图液晶显示模块程序流程图 4 2 DHT11 温湿度温湿度传感器传感器软件设计软件设计 DHT11 传感器模块的软件流程图如下图所示 图图 4 34 3 DHT11DHT11 传感器模块程序流程图传感器模块程序流程图 14 5 系统分析与调试系统分析与调试 5 1 protues 电路仿真和电路仿真和 Keil 编译器软件编译器软件 Protues 软件是我们常用电路图绘制软件 里面元器件种类丰富 从各种集成芯片 到每个小电阻等等 元件库的元件可以让我们随性所欲的选择 其仿真功能可代替一 些实物连接 极大的节省了实物测试时间 6 Keil 是单片机学习者必备的编程软件 其使用的 c 语言 极大的降低了学 习者的门槛 c 语言相比较于汇编语言 更容易让初学者上手 短短几个月便可学到许 多基本语句 而 keil 软件编译单片机程序必不可少 当然也可以使用其他 c 语言编写 程序编写 再用 keil 编译 7 5 2 使用使用 protues 绘制电路原理图绘制电路原理图 首先我我们打开软件 做单片机系统 首先我们就从选择元件开始 打开软件的 元件库 上面输入关键字 便可查找所需元件 我们选择好了元件后 便可以在绘制 区域进行电路图绘制 元件可旋转或者颠倒方向 为了使电路图画出来美观而且布线 不乱 我们优先选择线比较多的元件连接 并减少连接距离 首先把单片机系统连接 完成 再向外扩展元器件 根据设计要求和单片机 IO 口的功能 我们选择不同的接口 连接线路 给需要供电的元器件接上电源和接地 至此 整个电路绘制完成 8 图图 5 15 1 ProtuesProtues 软件绘制电路软件绘制电路 15 5 3 使用使用 Keil 编译器写程序编译器写程序 首先 建立一个工程 打开工程 选择新建 也可以打开已经建立好的 一般 我们先新建一个文件夹 然后再在软件中选择保存路径 这样在以后的查找和使用时 候就方便了 之后我们选择 AT89C52 软件可能没有 STC 系列芯片 我们可以上网下 载相应的元件库 然后就可以选择了 建立完工程之后 我们需要再新建一个 c 文件 然后添加到工程中 然后 我们就可以在软件上进行编写程序 编写完成后 进行编 译 编译如果有错 我们可以查看和更改 然后再编译 编译成功后 在输出那里找 到一个生成 hex 文件的对话框 勾选之后再编译一遍程序 hex 文件生成 9 编写对话框如下图所示 图图 5 25 2 KeilKeil 编译程序编译程序 16 5 4 使用使用 protues 电路仿真电路仿真 再次打开 protues 直接双击单片机 在跳出的对话框中选择工程文件路径 并加 载 整个电路就可以模拟实际效果运行了 我们可以用这种方法来不断的优化程序和 改进电路 10 图图 5 35 3 protuesprotues 仿真仿真 5 5 使用使用 STC ISP 下载程序下载程序 仿真没有错误之后 我们可用单片机开发板下载程序到单片机 也可以使用 ISP 下 载器下载程序 有单片机开发板的课直接使用开发板用跳线或者排线进行实物连接仿 17 真 或者可以使用面包板或者万用板焊接一个简单的电路 测试电路 11 使用开发板下载程序界面如下图所示 图图 5 45 4 STCSTC 下载程序下载程序 18 6 结论与展望结论与展望 本系统经过自己长时间的探索和改进 基本达到目标要求 虽然温湿度测量结果 不够精确 尝试了各种改进方法 有一定改观 达到了设计最初的目的和要求 与预 期的结果相差不多 经过从选题到完成毕设的这段时间 首先确定课题 然后查找资料 学习一些元 器件知识 用 protues 进行电路设计 确定元器件 用 keil 软件编程 再进行电路仿真 PCB 板的印制 电路焊接 期间遇到了很多困难 向老师和同学求助 也向很多网友 进行求助 学到了以前没学到的知识 增强了动手能力 特别是用万用板子进行电路 实物仿真时候 由于电路图跟实物图有差别 花费看不少时间和经历 一遍又一遍查 错和检查电路 有时候单片机晶振没有起振 或者是焊接触点接触不良 整个系统都 不稳定 每次失败到解决问题 都是一些很宝贵的学习经验 温湿度的监测控制是当今热门话题 无论是从生产还是生活 与我们人类都是息 息相关的 特别是智能化设备发展迅速的今天 人们更是迫切需要一些简单 方便 快 速的能替代人工的设备 智能控制的各种系统应运而生 满足了人们的各种要求 参考文献参考文献 19 1 李华 MCS 一 51 系列单片机实用接口技术 北京航空航天大学出版社 2 张毅坤等 单片微型计算机原理及应用 西安电子科技大学出版社 2006 3 陈伟 MCS 一 51 系列单片机实用子程序集锦 清华大学出版社 1993 4 马忠梅 籍顺心 张凯 马岩 单片机的 C 语言应用程序设计 第 3 版 北京 北京航空航天大 学出版社 2003 5 谭浩强著 C 程序设计 北京 清华大学出版社 2007 6 张毅刚 MCS 51 单片机应用设计 M 哈尔滨工业大学出版社 2004 7 张淑清 姜万录等 单片微型计算机接口技术及应用 M 国防工业出版社 2003 8 吴金戌 沈庆阳 郭庭吉 8051 单片机实践与应用 M 北京 清华大学出版社 2001 9 冯博琴 微型计算机原理与接口技术 M 清华大学出版社 2004 10 张毅刚 MCS 51 单片机应用设计 M 哈尔滨工业大学出版社 2004 11 赵亮 侯国锐 单片机 C 语言编程与实例 M 北京 人民邮电出版社 2003 致致 谢谢 20 转眼间 大学生涯快结束了 时光飞逝 在大学 4 年里 有时过得很充实 有时会 觉得很无聊 不管如何 我觉得在最后的毕业设计和毕业论文阶段 是过得最充实和 匆忙的 每天早上醒来都想着今天的毕设该如完善 每天都有目标 每天都在努力 就像做一个艺术品一样 慢慢的 一点一点的完成 无论好坏 都是我用心制作的劳 动成果 尽管有缺陷 不美观 但这是大学四年里我最专注做的一个成果 在这期间 遇到的困难和挫折 都是我以后工作和学习的宝贵经验 至此 感谢给我帮助的老师和同学们 谢谢你们的一路的鼓励和支持 附 录 21 附录附录 A 元器件清单元器件清单 名称元件号规格参数数量 蜂鸣器 B1BELL1 电解电容 C110uF1 瓷片电容 C2 C330PF2 发光二极管 D1 D2 D53mm3 排针 J1Header 44P 排母座 LCD1Header 1616P 继电器 K1 K2SRD 05VDC2 液晶 LCD1LCD16021 接线柱 P1 P2Header 23 三极管 Q1 Q2 Q585503 电阻 R1 R2 R3 R5 R6 R12 R132K11 电阻 R44 7K1 电阻 R1110K1 触点开关 S1 S2 S3 S4 S5SW PB5 自锁开关 SW1 sw 灰色 1 温湿度传感器 U1DTT111 单片机 U1STC89C521 单片机座 U2DIP 401 晶振 Y112M1 风扇 FAN5V1 除湿器无 220V1 22 附录附录 B 硬件原理图硬件原理图 P1 0 1 P1 1 2 P1 2 3 P1 3 4 P1 4 5 P1 5 6 P1 6 7 P1 7 8 RST 9 RXD P3 0 10 TXD P3 1 11 INT0 P3 2 12 INT1 P3 3 13 T0 P3 4 14 T1 P3 5 15 WR P3 6 16 RD P3 7 17 XTAL2 18 XTAL1 19 GND 20 P2 0 21 P2 1 22 P2 2 23 P2 3 24 P2 4 25 P2 5 26 P2 6 27 P2 7 28 PSEN 29 ALE PROG 30 EA VPP 31 P0 7 32 P0 6 33 P0 5 34 P0 4 35 P0 3 36 P0 2 37 P0 1 38 P0 0 39 VCC 40 U2 U1 Y1 12M C20 1uF C30 1uF VCC R11 10K C110uF VCC 1 2 3 4 J1 VCC S1 S2S3S5 P24 P25 5 4 6 2 3 1 SW1 sw 灰灰 1 2 P5 R132K 12 D5 D VCC B1 蜂鸣器 Q5 8550 VCC R12 2K P25 R4 4 7K VCC 1 2 3 4 U1DTT11 P24 S4 P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 GND1 VCC2 VO 3 RS 4 RW5 E 6 DB07 DB18 DB29 DB3 10 DB4 11 DB5 12 DB6 13 DB7 14 BG VCC 15 BG GND 16 LCD1 LCD1602 VCCVCC P10 P11 P12 P13 P14 P15 P16 P17 RS RW EN EN RS RW VO VO R32K P30 P31 P26 P27 Q1 8550 VCC GND R1 2K P26 K1 Relay SPDT 1 2 P1 12 D1 D R5 2K Q2 8550 VCC GND R2 2K P27 K2 Relay SPDT 1 2 P2 12 D2 D R6 2K 附录附录 C 程序程序清单清单 include 调用单片机头文件 define uchar unsigned char 无符号字符型 宏定义 变量范围 0 255 define uint unsigned int 无符号整型 宏定义 变量范围 0 65535 include include dht11 h include eepom52 h sbit beep P2 5 蜂鸣器 IO 口定义 uchar a a bit flag 300ms bit flag 50ms uchar key can 按键值的变量 uchar zd break en zd break value 自动退出设置界面 uchar menu shudu 20 用来控制连加的速度 uchar menu 1 菜单设计的变量 uint t high 30 t low 10 温度报警参数 uint s high 30 s low 10 湿度报警参数 uchar flag w bj en flag s bj en 23 bit flag lj en 按键连加使能 bit flag lj 3 en 按键连 3 次连加后使能 加的数就越大了 uchar key time flag value 用做连加的中间变量 bit key 500ms uchar flag clock 温度报警变量 uchar flag fuzi 用做菜单内的初始化的 bit flag key b en flag key set en 按键蜂鸣器使能 void delay 1ms uint q uint i j for i 0 i q i for j 0 j 5 key value 0 key new 1 flag lj en 0 关闭连加使能 flag lj 3 en 0 关闭 3 秒后使能 flag value 0 清零 key time 0 else if P2 按键按下的时候 else key value 0 if key value 5 key value 0 key new 0 flag lj en 1 连加使能 zd break en 1 自动退出设置界使能 zd break value 0 自动退出设置界变量清零 flag key b en 1 按键蜂鸣器使能 26 key can 20 if key 500ms 1 连加 key 500ms 0 key new 0 key old 1 zd break value 0 flag key b en 1 按键蜂鸣器使能 if key new 0 break 得到 k1 键值 case 0 x0d key can 3