基于单片机的室内温湿度计的设计(毕业论文)

基于单片机的室内温湿度计的设计(毕业论文)内容摘要：

lcd1602 液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就 有显示，这样即可以显示出图形。 液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、 PDA 移动通信工具等众多领域。 液晶显示的分类方法有很多种，通常可按其显示方式分为段式、字符式、点阵式等。 除了黑白显示外，液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。 如果根据驱动方式来分，可以分为静态驱动（ Static）、单纯矩阵驱动（ Simple Matrix）和主动矩阵驱动（ Active Matrix）三种。 点阵图形式液晶由 M N 个显示单元组成，假设 LCD 显示屏有 64 行，每行有 128列，每 8列对应 1字节的 8位，即每行由 16 字节，共 16 8=128个点组成，屏上 64 16 个显示单元与显示 RAM 区 1024 字节相对应，每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。 例如屏的第一行的亮暗由 RAM区的 000H—— 00FH的 16 字节的内容决定，当（ 000H） =FFH时，则屏幕的左上角显示一条短亮线，长度为 8个点；当（ 3FFH） =FFH时，则屏幕的右下角显示一条短亮线；当（ 000H） =FFH，（ 001H） =00H，（ 002H） =00H，……（ 00EH） =00H，（ 00FH） =00H时 ，则在屏幕的顶部显示一条由 8段亮线和8 条暗线组成的虚线。 这就是 LCD 显示的基本原理。 用 LCD 显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由 6 8或 8 8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示 RAM 区的 8 字节， 9 还要使每字节的不同位为“ 1”，其它的为“ 0”，为“ 1”的点亮，为“ 0”的不亮。 这样一来就组成某个字符。 但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在 LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示 RAM 对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。 汉 字的显示一般采用图形的方式，事先从微机中提取要显示的汉字的点阵码（一般用字模提取软件），每个汉字占 32B，分左右两半，各占16B，左边为 5……右边为 6……根据在 LCD 上开始显示的行列号及每行的列数可找出显示 RAM 对应的地址，设立光标，送上要显示的汉字的第一字节，光标位置加 1，送第二个字节，换行按列对齐，送第三个字节……直到 32B 显示完就可以 LCD上得到一个完整汉字。 字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式 LCD，目前常用 16*1， 16*2， 20*2 和 40*2行等的模块。 下面以长沙太阳人电子有限公司的 1602字符型液晶显示器为例，介绍其用法。 一般 1602字符型液晶显示器实物如图 所示： 10 图 1602 字符型液晶显示器实物图 1602LCD的基本参数及引脚功能 1602LCD分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为 HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如图 ： 图 1602LCD 尺寸图 图 1602 基本 参数 1602LCD主要技术参数： 显示容量： 16 2个字符 芯片工作电压： — 工作电流： （ ） 模块最佳工作电压： 字符尺寸： （ W H） mm 显示部分采用 SMC 1602液晶屏进行数据显示，其主要技术参为：表 1所示。 信号说明为表 2所示 . 表 1 液晶屏技术指标 11 显示容量： 16 2 个字符 芯片工作电压： ~ 工作电流： （ ） 模块最佳工作电压： 字符尺寸： （ WXH） mm 表 2 信号说明 编号 符号 引脚说明 编号 符号 引脚说明 1 VSS 电源地 9 D2 Data I/O 2 VDD 电源正极 10 D3 Data I/O 3 VL 液晶显示偏压信号 11 D4 Data I/O 4 RS 数据 /命令选择端（ H/L） 12 D5 Data I/O 5 R/W 读 /写选择端 13 D6 Data I/O 6 E 使能信号 14 D7 Data I/O 7 D0 Data I/O 15 BLA 背光源正极 8 D1 Data I/O 16 BLA 背光源负极 12 第三章 硬件电路图的设计 报警电路 微型计算机控制系统中，为了安全起见，对于一些重要的参数或系统，都设定有紧急状态报警系统，以便于提醒操作人员注意，或者采取紧急措施，本设计采用把计算机采集的数据进行数据处理、标度变换、数字滤波之后，与该参数上下限与给定值进行比较，如果高于上限值则进行报警，否则就作为采样的正常值，进行显示。 本设计采用峰鸣音报警电路。 如图。 蜂鸣器额定电流≤ 30Ma,而对于 STC89C52单片机， P1 口的灌电流为 15mA,由此可见，仅靠单片机的 P3 口电流是不能驱动蜂鸣器的，必须使用晶体管放大电路，为了使单片机的功率更小，所以使用 PNP 型晶体管 ,当外部环境的温度或者湿度超过预设值的时候，基级变为低电平，蜂鸣器导通鸣叫。 图 报警电路 13 晶振电路 单片机系统都有晶振，在单片机系统中晶振的作用非常大，全称叫做晶体振荡器，它结合单片机内部电路产生所需时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么 单片机的运行速度就会越快，单片机的一切指令执行都是建立在单片机晶振所提供的时钟频率。 在通常的工作条件下，普通的晶振频率的绝对精度可以达到百万分之五十，高级晶振精度更高，有些晶振还可以由外加的电压在一定范围内调整频率，称为压榨振荡器，在共振的状态下晶振用一种能把电能和机械能相互转化的晶体工作，以提供稳定，精确的单频振荡。 单片机晶振的作用是为系统提供及本周的时钟信号，通常一个系统共用一个晶振，以便于各部分保持同步，有些通讯系统的基频和射频使用不同的晶振，而是通过电子调整频率的方法保持同步。 晶振通常与锁相环电路 配合使用，以提供系统所需的时钟频率，可以用于同一个晶振项链的不同锁相环来提供的。 单片机 STC89C52的晶振电路采用无源晶振，微调电容取 33uf。 图。 14 图 晶振电路 3. 3 显示电路 在日常生活中，我们对液晶显示器并不陌生，它已作为很多电子产品的通过器件，比方在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的主要是数字、专用符号和图形。 显示模块选用 1602字符型液晶模块，它是目前 工控系统中使用最广泛的液晶屏之一，由于它显示的质量高，电路图如图 ， 1602字符型液晶模块是点阵型液晶，驱动方便，经过编程后显示内容多样 化。 图 lcd1602 显示电路 传感器电路 DHT11是数字型温湿度传感器，可直接以数字方式传输所采集的当前环境温湿度， DHT11采用的是单总线通信，因此只需将单片机的一个 I／ O端口与 DHT11的通信接口连接就可以实现数据的采集和传送，相对于其他电路来说比较简单。 如图 ： 15 DATA1234J1VCCDATA 图 传感器电路 复位电路 本次设计采用的是上电复位，而 51 单片机。