温湿度控制器(液晶输出)设计方案报告

1、温湿度控制器设计报告功能与特点配用全数字型温湿度传感器 DHT11温度测量范围OC-50 C,湿度测量 范围20%R90%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。、硬件设计1、设计

2、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。Vcc 正电源2、温湿度传感器器及检测电路DoutGND 地图2 DHT11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

3、压为 。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。DHT1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，5K' !P|nMCU -1-DHT11"inGND图3 DHT11典型应用电路DHT1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

4、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1 DHT11数据格式湿度温度校验整數小数小数SBil80ir8Bit3、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T2/P1. 0140T2EX/F1. 1239P1. 23SSPL 3437PL4536P1.5*：35P1.6734P1. 7sS3KST 1932RXD/F3. 01031TXD/P3*11130INT0/P3. 21229INT1/P3. 31?28T0/P3. 41427T1/P3. 51526TR/P3.61625RD/P3.71724XTAL21823XT A

5、LL1922vss2021VCCFO. C ADOP0.1 AD1?0.2 AD2Hl. 5 - ADSPO. 4 AD4PO.5 AD5PO. & AD&PO. 7 'AD7.»E FROGPSEF2.7 R15«/A14F2.5 AllP2. 4 A12P2, 3/A11P2. 2 A10P2. 1 A9F2.D AS图4 STC89C52单片机管脚图该芯片为52内核8位单片机，兼容In tel等52内核单片机，支持ISP下载, 适用于常用检测控制电路。由 STC89C5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，

6、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。+57qg_jiangwierL3shengwen+5VfClIDuFU13TC8PC5J2402 5CL >402 SPA_345io -3106TTH 7£Hsls OJ.2卫皿.5伍了 1J I- 1 1 H 1- 1J ! PPPPPPP PFO.O/ADOP0.1/ADIP0.2/AD2P0.3AD3PO.4TAD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7ALEJPROj3£P0I37P0236P033

7、5FW禹P0533PQ632FO727P2626P25毀 POO汀VJX图5单片机系统原理图4、显示电路显示部分采用SMC 1602液晶屏进行数据显示，其主要技术参数为:表2液晶屏技术指标显示容冒：16X2个字符芯片工件电压：4. 5 7 5V工作电淹:2. 0mA (5. 0V)模块最佳工作电压：5. 0V字符尺寸：2. 95X4, 35(WXH)frm接口信号说明如表3所示。表3液晶屏接口信号说明编号符号引脚说阴捋号引脚说明1VSS电源地gData I/O2VDD电源正极10D3Data I/O3VL潢晶显示偏压信号iiMData I/O4数据/曲令选择靖H/L 112D5Data I/O

8、5細读f写选择端（H/L）1306DtkitA 1 /Q6E便能信号H07Data I/O7DOData I/O15&LA背光源正极S01Dta I/O16BLK背光源条极与单片机接口电路如图6所示。J2GND图6 LCD与单片机接口电路5、温湿度上限存储温湿度阈值存储在EEPRO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。VccA0WFAlSCLA2SDAVesIm24C01As16+5VI OkI Ok2403 SOL2<-2

9、SDAgnd图7 EEPROM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囲B电源及下载接口3脚iRXIh接(TXI)4脚(TXI打接USE白践iRXIRXD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 <reg52.h>#include "1602.h"#include "dht.h&qu

10、ot;#include "24O2.h"(2) 管脚定义sbit Led_qushi=P1A6;/ 去湿灯sbit Led_j iangwen=P1A5;降温灯sbit Led_shengwen=P1A4;升温灯sbit Key_TH1 =卩3人2;sbit Key_TH2 =卩3人3;sbit Key_HH1 =卩3人4;sbit Key_HH2 =卩3人5;(3) 常量、变量定义/定义标识volatile bit FlagStartRH = 0;/开始温湿度转换标志volatile bit FlagKeyPress = 0; / 有键按下/定义温湿度传感器用外部变量ex

11、tern U8 U8FLAG ,k;extern U8 U8count,U8temp;extern U8 U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;extern U8 U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp;extern U8 U8checkdata_temp;extern U8 U8comdata;extern U8 count, count_r;U16 temp;S16 temperature, humidity;S16 id

12、ata TH, HH;/温度上限和湿度上限char * pSave;U8 keyvalue, keyTHI, keyTH2, keyHHI, keyHH2;U16 RHCounter; |(4) 各子程序/数据初始化void Data_Init()RHCounter = 0;Led_qushi = 1;Led_jiangwen = 1;Led_shengwen = 1;TH = 40;HH = 85;keyvalue = 0;keyTHI = 1;keyTH2 = 1;keyHH1 = 1;keyHH2 = 1;定时器0初始化void TimerO_lnit()ET0 = 1;/允许定时器0中

13、断TMOD = 1;定时器工作方式选择TL0 = 0x06;THO = 0xf8;/定时器赋予初值TRO = 1;/启动定时器定时器0中断void TimerO_ISR (void) interrupt 1 using 0 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、void Save_Setting()pSave = (char *)&TH;地址低位对应低 8位，高位对应高wrteeprom(0

14、, *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、void Load_Setting()pSave = (char *)&TH; *pSave+ = rdeeprom(0);*pSave = rdeeprom(1);p

15、Save = (char *)&H H;|*pSave+ = rdeeprom(2);*pSave = rdeeprom(3);if (TH>99)|(TH<0) TH = 40;if (HH>99)|(HH<0) HH = 85;void KeyProcess(uint num)switch (num)case 1:if (TH<99) TH+;L1602_char(1, 15, TH/10+48);L1602_char(1, 16, TH%10+48); break;case 2:if (TH>1) TH-;L1602_char(1, 15, T

16、H/10+48);L1602_char(1, 16, TH%10+48); break;case 3:if (HH<99) HH+;L1602_char(2, 15, HH/10+48);L1602_char(2, 16, HH%10+48); break;case 4:if (HH>1) HH-;L1602_char(2, 15, HH/10+48);L1602_char(2, 16, HH%10+48);Save_Setting();main()函数L1602_init();L1602_string(1,1," Welcome to T&H ");L

17、1602_string(2,1," Control System!");/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:C TH:");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);L160

18、2_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;/读岀温湿度，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 (tempera

19、ture > TH) Led_jiangwen = 0;else Led_jiangwen = 1;/降温if (humidity > HH) Led_qushi = 0;else Led_qushi = 1;/去湿键盘查询，在弹起时响应if (Key_TH1)&&(keyTH1=0) FlagKeyPress = 1; keyvalue = 1;else if (Key_TH2)&&(keyTH2=0) FlagKeyPress = 1; keyvalue = 2;else if (Key_HH1)&&(keyHH 1=0) Fla

20、gKeyPress = 1; keyvalue = 3;else if (Key_HH2)&&(keyHH2=0) FlagKeyPress = 1; keyvalue = 4;if (FlagKeyPress = 1)KeyProcess(keyvalue);FlagKeyPress = 0;if (!Key_TH1) keyTH1 = 0;else keyTH1 = 1;if (!Key_TH2) keyTH2 = 0;else keyTH2 = 1;if (!Key_HH1) keyHH1 = 0;else keyHH1 = 1;if (!Key_HH2) keyHH2

21、= 0;else keyHH2 = 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 始卜控制面板-打印机和其他硬件-设备管理器，在“端口”分支下有(Prolific USB-to-Serial Comm Port(COMX)。X表示串口号

22、，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。Elapl/垢5EJ LL«ct HZU ry?世样单片机塑号RGU T 壮 Hemerj" Etnce|5IC3MS2M：' （BM 'IFF訊画涉膨 如n fx / ETJfl：件Ct杵牯ffil内耒.尽区妙00 起殆地址问忖mg IP打如前剧畴 打开畤丈托_【| r I収拦开丈件雕曜冲 打弁曲拠'希|rSlwO/jy：

23、Mtct 0M PwHkx选择串行.单逓血聲丄匚ai. |cm三 -_：凰肓護皆 |ziaoV程序立杵| 41. |爭口肋手I工趕丈件Fj-acr佃监亡： 地址 CO 0 DE 03 Dq 05 36 OfT C6 09 OA OB Q匚 OH DI OTEupCSSfq-设胃本距和右下方-it®-中咖项T*bL/戒鮭- 广旳癌鮭 住12V单倍逋并话成丸器増益.r L/2 Ein & Cult £dn功环，L6WJk %下舷昙増芬可这仇郛in下世楷启动” o/FJ. L ff舒下婕无共广軒Fm'吋可卞范快逐启动 内部扩腿Mff-胡扑广黛止访同宿允许访问躍烈唯

24、律1下很FS1用户E!用程序吋捋數据F1妞HZ并琼隱广tbs a BDOHM DO aOOOLO 00&020 000030 00004.0 0HKI50 0060 000070 000060 OCODW O0OOMJ 0000 BO dooom a Doom oqoobo ooooyo amiDa a ooi lou： o: 00 ODW M00 0000 00 CD OD 00 OftQO 0 00： 0：00 ODOfi 0000> QUu： 020： 0：00' OD00如 ul u：00 ODDDOODDODDOO-DDOODD 0 0-00 口口-Qu 0 0

25、00 0 0 00 a 0DOOQDOUDOOOODOOOOCOOOOOAOOOO-OONDiDODIDQEDDDDQDQD 咼 Dlo 0 0 0-0 0 ooo OOOO-0 00-0 0 ddoodo-ododdood _UOOQn-Qofln-QOQn-n-ooon- Dooooooooooo-oooooo DOOQOOOQOOOGOOOQ-OO sssssss mrowmmwMmmroMmmrarommm mrowmmwmmmrammmrammmro mDOwDQDODDMDQmDOooffl皿DODOMDOmE 閃軸DODODQooDODOIJOooxiDGDOxlQOlxlDO选顼 自定文下硯|倾下建'I目却fl量| I5T BEK * SlapS/StS. Dcvnlokd/下載;Iwnioid/TK先盛下 蘇更團O上电理垃挣启励|匪-Dwrolgd?直苴下爺莓決下跌前堇肠咆人已打开莊Rf框的文件方便词试連用 一当目标代码发主35北后口励胡入文件井立E卩坂迭下蕈和爭-232 S 口脱可丸下亀叼黑闻户应用轻序蛊单片的師用戶 也!月區序区了.如果单片机旺寓工柞肘巧畑D外按的是K-4B5/rt0ji+»TB5仇土代|诸黄注vwir.sraicir叭 冋逼 用吋