dht11溫濕度單片機(jī)設(shè)計(jì)論文

第1章 緒論... 6

1.1 本課題的背景及研究意義... 6

1.2 國內(nèi)外現(xiàn)狀... 6

1.3 總體設(shè)計(jì)思路... 7

第2章 總體設(shè)計(jì)... 7

2.1 方案選擇... 7

2.1.1控制芯片的選擇... 7

2.1.2溫濕度傳感器模塊的選擇... 7

第3章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)... 8

3.1 整體方案設(shè)計(jì)... 8

3.1.1系統(tǒng)概述... 8

3.1.2系統(tǒng)框圖... 8

3.2 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路... 8

3.2.1單片機(jī)介紹... 8

3.2.2單片機(jī)最小系統(tǒng)... 11

3.3 DHT11數(shù)字傳感器... 12

3.3.1 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器... 12

3.3.2  DHT11引腳... 12

3.3.3 DHT11電路... 13

3.4 液晶顯示電路... 13

3.4.1 1602液晶簡介... 13

3.4.2液晶引腳說明... 14

3.4.3指令介紹... 15

3.4.4液晶顯示模塊電路... 18

3.6 STC89C52的系統(tǒng)時(shí)鐘設(shè)計(jì)... 19

第4章 軟件設(shè)計(jì)... 20

4.1 程序語言及開發(fā)環(huán)境... 20

4.2 程序流程圖... 20

4.2.1總體流程圖... 20

4.2.2 1602液晶程序設(shè)計(jì)... 21

5.2.4溫度傳感器程序設(shè)計(jì)... 22

第5章 總結(jié)分析... 24

參考文獻(xiàn)... 26

附  錄    27

附錄1 原理圖... 27

附錄2 源程序... 27

附錄3 實(shí)物圖（正、反面）... 32

附錄4 元件清單... 33

附錄5 小組分工與合作... 33

20世紀(jì)末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下，現(xiàn)在電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會的各個(gè)領(lǐng)域，有力地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時(shí)也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進(jìn)一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快。時(shí)間對人們來說總是那么寶貴，工作的忙碌性和繁雜性容易使人忘記當(dāng)前的時(shí)間。忘記了要做的事情，當(dāng)事情不是很重要的時(shí)候，這種遺忘無傷大雅。但是一旦重要事情，一時(shí)的耽誤可能釀成大禍。

目前單片機(jī)正朝著高性能和多品種方向發(fā)展，趨勢將是進(jìn)一步向著CMOS化、低功耗、小體積、大容量、高性能、低價(jià)格和外圍電路內(nèi)裝化等幾個(gè)方面發(fā)展。下面是單片機(jī)的主要發(fā)展趨勢。單片機(jī)應(yīng)用的重要意義在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)大部分功能，現(xiàn)在已經(jīng)能用單片機(jī)通過軟件方法來實(shí)現(xiàn)了。這種軟件代替硬件的控制技術(shù)也稱為微控制技術(shù)，是傳統(tǒng)控制技術(shù)的一次革命。

溫度、濕度和人類的生產(chǎn)、生活有著密切的關(guān)系，同時(shí)也是工業(yè)生產(chǎn)中最常見的基本參數(shù)，例如機(jī)械、電子、石油、化工等各類工業(yè)中廣泛要求對溫度、濕度進(jìn)行檢測與控制。隨著人們生活水平的提高，人們對自己的生存環(huán)境越來越關(guān)注，而空氣中溫濕度的變化對人體的舒適度和情緒有著直接的影響，所以對溫濕度的檢測及控制就十分有必要了。

溫度、濕度是工業(yè)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可求二少的考慮因素，但傳統(tǒng)的方法是用溫度表、毛發(fā)溫度表、雙金屬式測量機(jī)以及溫度試紙等測試器材，通過人工檢測，對不符合溫度和濕度要求的庫房進(jìn)行通風(fēng)、降溫和去濕等工作。這種人工測試方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低、且測試的溫度及濕度誤差大，又具有較大的不確定性。而含有微型計(jì)算機(jī)或者微處理器的測量儀器，由于它擁有對數(shù)據(jù)儲存，運(yùn)算邏輯判斷及自動化功能，有著只能功能，很快得到人們的青睞和關(guān)注。

模擬集成溫度傳感器是在20世紀(jì)80年代問世的，他是將溫度傳感器集成一個(gè)芯片上，可完成溫度測量及模擬信號輸出功能的專用IC。模擬集成溫度傳感器的主要特點(diǎn)是測量溫度誤差小、價(jià)格低、響應(yīng)速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、體積小、微功耗等，適合遠(yuǎn)距離測溫、控溫，不需要進(jìn)行非線性校準(zhǔn)，外圍電路簡單。他是目前在國內(nèi)外應(yīng)用最為普遍的一種集成傳感器。

選取單片機(jī)作為系統(tǒng)的主控部件，根據(jù)主控機(jī)的指令對溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)采集并通過液晶顯示部分及時(shí)將測量結(jié)果顯示出來。因策，如何準(zhǔn)確獲得被測信號以及對被控對象狀態(tài)的監(jiān)察是單片機(jī)的核心人物。傳感器是實(shí)現(xiàn)測量與控制的首要換屆，對于溫濕度計(jì)，系統(tǒng)應(yīng)具有兩大傳感模塊：即溫度傳感器模塊和濕度傳感器模塊。

此外，在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，應(yīng)該設(shè)計(jì)液晶顯示模塊，將溫度和濕度的數(shù)據(jù)顯示出來，為了安全生產(chǎn)，對于一些重要的參數(shù)或系統(tǒng)部位，應(yīng)當(dāng)設(shè)有緊急狀態(tài)報(bào)警模塊，但由于本設(shè)計(jì)是一個(gè)家用的溫濕度計(jì)，因此設(shè)計(jì)得較為簡潔。

     方案一：采用STC89C52單片機(jī)，支持串口編程，計(jì)算速度快，用戶程序空間（flash）8K，內(nèi)部帶有帶電可擦寫可編程讀寫存儲器(EEPROM)。

方案二：采用AT89C51單片機(jī)，只能通過專用硬件編程器編程，用戶程序空間小，性價(jià)比低，計(jì)算速度較STC89C52單片機(jī)慢。

STC89C52是STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的改進(jìn)使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機(jī)不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。因此本設(shè)計(jì)用STC89C52單片機(jī)作為控制器。

方案一：采用DTH11

方案二：采用SHT11

方案比較：DHT11核心部件采用濕敏電阻，其成本低，穩(wěn)定性差，SHT11核心部件采用濕敏電容，成本高，穩(wěn)定性好。通過成本比較，選擇方案一DTH11。

整個(gè)系統(tǒng)以STC89C52單片機(jī)為核心器件，配合電阻電容晶振等器件，構(gòu)成單片機(jī)的最小系統(tǒng)。其它個(gè)模塊圍繞著單片機(jī)最小系統(tǒng)展開。溫濕度采集模塊，檢測當(dāng)前環(huán)境的溫度值，并對并把溫濕度數(shù)據(jù)傳輸給單片機(jī)；顯示模塊，采用1602液晶作為顯示模塊，負(fù)責(zé)顯示測量到的濕度值和溫度值；最后一個(gè)是電源模塊，采用5V的USB供電，本系統(tǒng)如需移動測量時(shí)，可采用移動電源進(jìn)行供電。

（1）概述

STC89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫的Flash只讀程序存儲器和512bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元，功能強(qiáng)大的STC89C52單片機(jī)可為您提供許多較復(fù)雜系統(tǒng)控制應(yīng)用場合。

STC89C52有40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時(shí)內(nèi)含2個(gè)外中斷口，3個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，2個(gè)讀寫口線。STC89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。

（2）主要功能特性

  ◆兼容MCS51指令系統(tǒng)；◆8k可反復(fù)擦寫(>1000次）Flash ROM； ◆32個(gè)雙向I/O口；  ◆512字節(jié)RAM ；◆3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷；◆時(shí)鐘頻率0-24MHz； ◆內(nèi)置4KB EEPROM；◆全雙工串行口◆4個(gè)外部中斷源； ◆共8個(gè)中斷源；◆2個(gè)讀寫中斷口線； ◆3級加密位； ◆低功耗空閑和掉電模式； ◆軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能；

（3）8051單片機(jī)的引腳功能

MCS-51系列單片機(jī)一般采用40個(gè)引腳，雙列直插式封裝，用HMOS工藝制造，其外部引腳排列如圖4-1所示。其中，各引腳的功能為:

圖4-1 STC89C52引腳圖

① 主電源引腳

VCC（40腳），接＋5V電源正端；

GND（20腳），接＋5V電源地端；

② 外接晶體或外部振蕩器引腳

XTAL1（19腳），接外部晶振的一個(gè)引腳。在單片機(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)反相放大器   的輸入端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)接  地。

XTAL2（18腳），接外部晶振的另一個(gè)引腳。在片內(nèi)接至反相放大器的輸出端和   內(nèi)部時(shí)鐘電路的輸入端。當(dāng)采用外部振蕩器時(shí)，此腳接外部振蕩器的輸出端。

③ 控制信號線

RESET（9腳），復(fù)位信號輸入端，復(fù)位/掉電時(shí)內(nèi)部RAM的備用電源輸入端。

ALE（30腳），地址鎖存允許/編程脈沖輸入，用ALE鎖存從P0口輸出的低8   位地址。在對片內(nèi)EPROM編程時(shí)，編程脈沖由此輸入。

PSEN（29腳），外部程序存儲器讀選通信號，低電平有效。

       EA（31腳）,訪問外部存儲器允許/編程電壓輸入。EA為高電平時(shí)，訪問內(nèi)部存       儲器；低電平時(shí)，訪問外部存儲器。

④ 多功能I/O口引腳

8051單片機(jī)設(shè)有4個(gè)雙向I/O口（P0、P1、P2、P3），每一組I/O口線都可以獨(dú)立地用作輸入或輸出口，其中：

P0口（32～39腳）——雙向口（三態(tài)），可作為輸入/輸出口，可驅(qū)動8個(gè)LSTTL門電路。實(shí)際應(yīng)用中常作為分時(shí)使用的地址/數(shù)據(jù)總線口，對外部程序或數(shù)據(jù)存儲器尋址時(shí)低8位地址與數(shù)據(jù)總線分時(shí)使用P0口：先送低8位地址信號到P0口，由地址鎖存信號ALE的下降沿將地址信號鎖存到地址鎖存器后，再作為數(shù)據(jù)總線的口線對數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入或輸出。

           P1口（1～8腳）——準(zhǔn)雙向口（三態(tài)），可驅(qū)動4個(gè)LSTTL門電路。用作       輸入線時(shí)，口鎖存器必須由單片機(jī)先寫入“1”，每一位都可編程為輸入或輸出      線。

           P2口（21～28）——準(zhǔn)雙向口（三態(tài)），可驅(qū)動4個(gè)LSTTL門電路�？勺�     為輸入/輸出口，實(shí)際應(yīng)用中一般作為地址總線的高8位，與P0口一起組成16      位地址總線，用于對外部存儲器的接口電路進(jìn)行尋址。

           P3口（10～17腳）——準(zhǔn)雙向口（三態(tài)），可驅(qū)動4個(gè)LSTTL門電路。雙     功能口，作為第一功能使用時(shí)，與P1口一樣；作為第二功能使用時(shí)，每一           位都有特定用途，其特殊用途如表4.1所示：

表4.1 P3口第二用途

STC89C52的最小系統(tǒng)由三個(gè)部分組成，晶振電路部分、復(fù)位電路部分、電源電路等三個(gè)部分組成。

晶振電路包括2個(gè)30pF的電容C2和C3，以及12M的晶振X1。電容的作用在這里是起振作用，幫助晶振更容易的起振，取值范圍是15-33pF。晶振的取值也可以是24M，晶振的取值越高，單片機(jī)的執(zhí)行速度越快。在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，晶振部分越靠近單片機(jī)越好。

單片機(jī)復(fù)位電路就好比電腦的重啟部分，當(dāng)電腦在使用中出現(xiàn)死機(jī)，按下重啟按鈕電腦內(nèi)部的程序從頭開始執(zhí)行。單片機(jī)也一樣，當(dāng)單片機(jī)系統(tǒng)在運(yùn)行中，受到環(huán)境干擾出現(xiàn)程序跑飛的時(shí)候，按下復(fù)位按鈕內(nèi)部的程序自動從頭開始執(zhí)行。

復(fù)位電路由10uF的極性電容C1和10K的電阻R4構(gòu)成。利用電容電壓不能突變的性質(zhì),可以知道,當(dāng)系統(tǒng)一上電，RESET腳將會出現(xiàn)高電平，并且這個(gè)高電平持續(xù)的時(shí)間由電路的RC值來決定。典型的51單片機(jī)當(dāng)RESET腳的高電平持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期以上就將復(fù)位，所以適當(dāng)組合RC的取值就可以保證可靠的復(fù)位。

最后一個(gè)是電源部分，采用5V的USB直接供電，可采用手機(jī)充電器、電腦USB口、移動電源等設(shè)備進(jìn)行供電。

此外，除了單片機(jī)最小系統(tǒng)的3個(gè)部分之外，這里還多了一些外部電路。

由于STC89C51的P0口是漏極開路輸出，因此在P0口接了一個(gè)10K的排阻R1，使得P0口可以作為普通的I/O口使用，本設(shè)計(jì)用P0口來做液晶的數(shù)據(jù)口。

特別注意的是，對于31腳(EA),當(dāng)接高電平時(shí),單片機(jī)在復(fù)位后從內(nèi)部ROM的0000H開始執(zhí)行；當(dāng)接低電平時(shí),復(fù)位后直接從外部ROM的0000H開始執(zhí)行。由于我們的程序存儲在了單片機(jī)內(nèi)部，所以EA要接高電平，保證單片機(jī)是從內(nèi)部讀取程序去執(zhí)行的。

DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(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與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測溫元件，并與一個(gè)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(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信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，信號傳輸距離可達(dá)20米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場合的最佳選則。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。

DHT11有四個(gè)引腳，3號引腳一般懸空，如圖2-3所示。DHT11的供電電壓為3—5.5V。傳感器上電后，要等待1s以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無需發(fā)送任何指令。電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個(gè)100nF的電容，用以去耦濾波。建議連接線長度短于20米時(shí)用5K上拉電阻,大于20米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用合適的上拉電阻。

DHT11一共引出四個(gè)引腳，其中一個(gè)接VCC，一個(gè)接GND，剩下兩個(gè)分別接到單片機(jī)的IO口。在本設(shè)計(jì)中，把DHT11的2引腳接到單片機(jī)的P21口。電路圖如圖所示：

液晶顯示器是一種顯示器件，具有小體積、輕重量、低功耗等特色。由于其功耗低、顯示的信息量大（例如，文本，圖形，曲線等）、無電磁輻射、使用壽命長，它已被廣泛應(yīng)用在便攜式電子產(chǎn)品。

本系統(tǒng)顯示采用了工業(yè)字符型液晶模塊1602，可顯示2行16個(gè)字符，能方便顯示英文字母大小寫、阿拉伯?dāng)?shù)字、常用符號等。通過自定義還可顯示簡單的漢字。在通信系統(tǒng)，智能操作儀表和辦公設(shè)備的自動化中被廣泛的應(yīng)用，主要功能是顯示ASCII字符，因此被稱為“字符型顯示裝置”。1602液晶分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，兩者尺寸差別如下圖（圖4-10）所示：

圖4-10 液晶尺寸說明

1602LCD主要技術(shù)參數(shù)：

◆顯示容量:16×2個(gè)字符

◆芯片工作電壓:4.5—5.5V

◆工作電流:2.0mA(5.0V)

◆模塊最佳工作電壓:5.0V

◆字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm

1602的引腳如表4-3所示：

                           表4-3 1602液晶引腳說明

第一腳：接地電源VSS。

第二腳：5V正電源為VCC。  

第三腳：VO為液晶顯示器對比度調(diào)整的端口，對比度的強(qiáng)弱由接電源的不同決定，對比度的調(diào)整可以通過一個(gè)10k的電位器。  

第四腳：RS是寄存器選擇，高電平表示數(shù)據(jù)寄存器，低電平表示指令寄存器。

第五腳：R / W的讀和寫信號線，高電平為讀操作，低電平為寫操作。其中RS與R/W的關(guān)系決定了當(dāng)時(shí)狀態(tài)。例如兩端共同為0時(shí)能夠?qū)懭朊�令或者顯示其地址，當(dāng)兩端同為1時(shí)可以讀忙碌信號，當(dāng)RS為1，R/W為0時(shí)能夠?qū)��?shù)據(jù)錄入。  

第六腳：使能端EN，當(dāng)EN端由1至0時(shí)，液晶模塊中的命令開始被運(yùn)行。

第七至十四腳：D0-D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。

第十五腳：背光源正極。

第十六腳：背光源負(fù)極。

（1）清屏指令

指令如表4-4所示

表4-4 清屏指令功能表

功能：

1）能夠?qū)⒁壕э@示內(nèi)容刪除，就是講DDRAM所有內(nèi)容都添加進(jìn)“空白”的          ASCI碼20II；

2）能夠使光標(biāo)回到原始位置，就是把光標(biāo)重新擺放回液晶顯示屏的左上方；

3）把地址顯示器即AC的數(shù)值歸位零

（2）光標(biāo)歸位指令

指令如表4-5所示

表4-5 光標(biāo)歸位指令功能表

功能：

1）將光標(biāo)重新擺放回顯示器的左上方；

2）地址計(jì)數(shù)器即AC的數(shù)值被設(shè)為零；

3）DDRAM所有的內(nèi)容將保持原內(nèi)容不會變化；

（3）進(jìn)入模式設(shè)置指令

指令如表4-6所示

file:///C:/Users/YEMING~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image015.jpg表4-6 進(jìn)入模式設(shè)置指令功能表

功能：

file:///C:/Users/YEMING~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.jpg當(dāng)輸入一位數(shù)據(jù)之后光標(biāo)移動的方向?qū)⒈辉O(shè)置，參數(shù)設(shè)定的情況如下：

（4）顯示開關(guān)設(shè)置指令

指令如表4-7所示

file:///C:/Users/YEMING~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.jpg表4-7 顯示開關(guān)設(shè)置指令功能表

功能：

能夠控制顯示器的開關(guān)與否，光標(biāo)的顯示或者關(guān)閉，光標(biāo)是否需要閃爍，參數(shù)      設(shè)定的情況如下：

（5）設(shè)定顯示屏或光標(biāo)移動方向指令

指令如表4-8所示

表4-8 設(shè)定顯示屏或光標(biāo)移動方向指令功能表

功能：

將光標(biāo)移動或者整個(gè)顯示屏幕移動位置，參數(shù)設(shè)定的情況如下：

（6）功能設(shè)定指令

指令如表4-9所示

file:///C:/Users/YEMING~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image023.jpg表4-9 功能設(shè)定指令功能表

功能：

數(shù)據(jù)總線的位數(shù)何所顯示出來的行數(shù)字型將被設(shè)定，參數(shù)設(shè)定情況如下：

（7）設(shè)定CGRAM地址指令

指令如表4-10所示

file:///C:/Users/YEMING~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.jpg表4-10 設(shè)定CGRAM地址指令功能表

功能：

下一次被存入數(shù)據(jù)的CGRAM地址將被設(shè)置，字符號為DB5DB4DB3即未來顯      示此字符的時(shí)候被采用的字符的地址（000-111）可同時(shí)定義八個(gè)字符，行號為  DB2DB1DB0 （000-111）八行。

（8）設(shè)定DDRAM地址指令

指令如表4-11所示

file:///C:/Users/YEMING~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image028.jpg表4-11 設(shè)定DDRAM地址指令功能表

功能：

下一次要存入數(shù)據(jù)的DDRAM地址將被設(shè)置。

（9）讀取忙或AC地址指令

指令如表4-12所示

表4-12 讀取忙或AC地址指令功能表

功能：

下一次要存入數(shù)據(jù)的DDRAM地址將被設(shè)置。

1）HF（忙碌信號）讀取，假如液晶顯示器忙碌的時(shí)候則BF=1，暫時(shí)不能接收被單片機(jī)送出的數(shù)據(jù)和指令，當(dāng)BF=0的時(shí)候則相反。  

2）地址計(jì)數(shù)器（AC）內(nèi)容被接收。

（10）數(shù)據(jù)寫入DDRAM或者CGRAM指令

指令如表4-13所示

file:///C:/Users/YEMING~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image032.jpg表4-13 數(shù)據(jù)寫入DDRAM或者CGRAM指令指令功能表

功能：

1）DREAM被寫入字符碼，液晶顯示屏隨即顯示出相應(yīng)的字符；

2）OGRAM被存入由使用者設(shè)計(jì)的圖案

本液晶模塊的電路的連接圖如圖4-11所示。第1腳和第2腳分別接到了電路的GND和VCC，這2個(gè)腳是液晶工作的電源輸入腳。第3腳通過一個(gè)10K的電位器連接到地端，可通過調(diào)節(jié)該電位器來調(diào)節(jié)液晶的對比度。第4腳是液晶的寄存器控制腳，接到了單片機(jī)的P27腳上。第5腳是液晶的讀寫控制腳，直接接地。第6腳是液晶的使能腳，接到了單片機(jī)的P26腳上。第7腳到第14腳是液晶的數(shù)據(jù)/地址8位總線，接到了單片機(jī)的P0口上。最后第15腳和第16腳是液晶的背光電源腳，直接連接系統(tǒng)VCC和GND。

圖 4-11液晶模塊連接圖

時(shí)鐘電路是用來產(chǎn)生89C51單片機(jī)工作時(shí)所必須的時(shí)鐘信號，89C51本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為保證工作方式的實(shí)現(xiàn)，89C51在唯一的時(shí)鐘信號的控制下嚴(yán)格的按時(shí)序執(zhí)行指令進(jìn)行工作，時(shí)鐘的頻率影響單片機(jī)的速度和穩(wěn)定性。通常時(shí)鐘由于兩種形式：內(nèi)部時(shí)鐘和外部時(shí)鐘。

我們系統(tǒng)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式來為系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號。89C51內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反向放大器，該放大器的輸入輸出引腳為XTAL1和XTAL2，它們跨接在晶體振蕩器和用于微調(diào)的電容，便構(gòu)成了一個(gè)自激勵(lì)振蕩器。

電路中的C1、C2的選擇在30PF左右，但電容太小會影響振蕩的頻率、穩(wěn)定性和快速性。晶振頻率為在1.2MHZ～12MHZ之間，頻率越高單片機(jī)的速度就越快，但對存儲器速度要求就高。為了提高穩(wěn)定性我們采用溫度穩(wěn)定性好的NPO電容，采用的晶振頻率為12MHZ。時(shí)鐘電路如圖所示：

時(shí)鐘復(fù)位電路

     C語言是一種計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言，它既具有高級語言的特點(diǎn)，又具有匯編語言的特點(diǎn)。它由美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的Dennis M. Ritchie于1972年推出，1978年后，C語言已先后被移植到大、中、小及微型機(jī)上，它可以作為工作系統(tǒng)設(shè)計(jì)語言，編寫系統(tǒng)應(yīng)用程序，也可以作為應(yīng)用程序設(shè)計(jì)語言，編寫不依賴計(jì)算機(jī)硬件的應(yīng)用程序。它的應(yīng)用范圍廣泛，具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，不僅僅是在軟件開發(fā)上，而且各類科研都需要用到C語言，適于編寫系統(tǒng)軟件、三維、二維圖形和動畫，具體應(yīng)用例如單片機(jī)以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。

Keil C51是美國Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境將這些部分組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系統(tǒng)。如果你使用C語言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選，即使不使用C語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會令你事半功倍。

液晶開始顯示之前，必須先確定一個(gè)位置，表示要在哪個(gè)地方顯示，比如第1行第5列的位置。在完成坐標(biāo)定位之后就可以開始顯示內(nèi)容了。液晶在顯示的時(shí)候，是一位一位完成的。比如數(shù)字“123”，就會先顯示百位的“1”，然后是十位的“2”，最后是個(gè)位的“3”。顯示字符串的話，也是一樣的道理，比如顯示“hello”，也是從最開始的字母“h”開始顯示，一位一位的完成，直到顯示完字母“o”，才完成一次顯示任務(wù)。要說明的是，每次顯示一串字符或一個(gè)數(shù)字的時(shí)候，只需在最開始的時(shí)候完成一次定位，之后每顯示完一個(gè)字符，液晶會自動跳到下一個(gè)位置的，無需每個(gè)字符都定位一次。

file:///C:/Users/YEMING~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image039.pngfile:///C:/Users/YEMING~1/AppData/Local/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image040.png                             開始

                              圖5-2液晶顯示流程圖

液晶顯示子函數(shù)：

voidwrite_shu(uchar x,uchar y,uchar num)//數(shù)據(jù)顯示函數(shù)

{

uchar s,g;

if(y==0)

lcd_write_com(0x80+x);

else

lcd_write_com(0xc0+x);

s=num/10;// 數(shù)據(jù)分離顯示

lcd_write_data(0x30+s);

g=num%10;//數(shù)據(jù)分離顯示

lcd_write_data(0x30+g);

}

ucharwrite_byte1() //讀一個(gè)字節(jié)

{

uchari,comdata,temp1;

for(i=0;i<8;i++)

{

FLAG=2;

while((!dat)&&FLAG++);//判斷數(shù)據(jù)位是0還是1

Delay_10us();

Delay_10us();

Delay_10us();

temp1=0;

if(dat)temp1=1;     // 如果高電平高過預(yù)定0高電平值則數(shù)據(jù)位為 1

FLAG=2;

while((dat)&&FLAG++);//flag先與后加1 如果dat一直為1 uchar型變量 flag 溢出變?yōu)? 再自加1

if(FLAG==1)break;      //超時(shí)則跳出for循環(huán)

comdata<<=1;//左移一位 高位在前 低位在后

comdata|=temp1;

}

return (comdata);

}

讀取溫度值的流程圖如圖5-4所示，首先是初始化傳感器，相當(dāng)于是一次復(fù)位的過程，由于本設(shè)計(jì)只接了一個(gè)傳感器，因此無需區(qū)別傳感器的序列號，直接發(fā)一個(gè)指令0xcc跳過ROM尋找，接著發(fā)一個(gè)0x44的指令給傳感器，讓傳感器啟動溫度轉(zhuǎn)換。然后再次復(fù)位傳感器,接著還是一樣的跳過ROM指令0xcc，再往下就是發(fā)0xbe給傳感器準(zhǔn)備讀取傳感器的檢測結(jié)果，最后就是讀取傳感器返回的檢測結(jié)果。

                             圖5-4 溫度傳感器程序流程圖

溫度傳感器子程序：

void DHT11_5() //讀5個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù) 兩個(gè)字節(jié)為溫度數(shù)據(jù) 兩個(gè)字節(jié)為濕度數(shù)據(jù) 最后一個(gè)字節(jié)為校驗(yàn)

{

uchar i,temp;

//主機(jī)拉低18ms

dat=0;

Delay_t(180);

dat=1;

//總線由上拉電阻拉高 主機(jī)延時(shí)20us

Delay_10us();

Delay_10us();

Delay_10us();

Delay_10us();

//主機(jī)設(shè)為輸入 判斷從機(jī)響應(yīng)信號

dat=1;

//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(yùn)行

if(!dat)    //T !

{

FLAG=2; //超時(shí)標(biāo)志位

while((!dat)&&FLAG++);//判斷從機(jī)是否發(fā)出 80us 的低電平響應(yīng)信號是否結(jié)束

FLAG=2;

while(

(dat)&&FLAG++);//判斷從機(jī)拉高80us是否結(jié)束

for(i=0;i<5;i++)//數(shù)據(jù)接收狀態(tài)

{

DHT11=write_byte1();