该文档为单片机课程的课程设计，主要包含了温湿度检测系统的仿真实验，内容软件硬件知识都较全面，可供其他同学参考。
目录 摘要.. 看着着D鲁 研究背景及意义 系统总体设计框图 5 系统方案设计 5 (一)仿真电路 (二)程序设计 ....10 (三)基于KEL-4与 PROTEUS的交互仿真... 12 四、设计总结 五、参考文献 15 附录一:仿真电路图. 附录二:源程序 附表:小组成员及分工 组长 黃翊轩总计方案设计与报警系统软硬件设计 组 李祥液晶显示软硬件设计与课设报告整理 组员 王圣渊按键设置软硬件设计与PT制作 摘要 本系统使用 PROTEUS8软件仿真,电路由AT89c51RD2单片机AMP|RE12864 以及4*4点阵式键盘结合必需的电路组成,能完成智能化温室检测控制系统的现 场控制部分的设计,能够对温室内的温庋、湿度等环境参数进行监测和设定、调 节,将参数显示在现场显示器上。并预留串行通信进行数据传输的功能。 关键词: PROTEUS8AT89C51RD2 研究背景及意义 在人类的生活环境中,温湿度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里, 从事什么工作,无时无刻不在与温度和湿度打着交道。自18世纪工业革命以来, 工业发展与是否能掌握温湿度有着密切的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻 璃、医药等行业,可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温湿度的因素。温 湿度不但对于工业如此重要,在农业生产中温度的监测与控制也有着十分重要的 意义。我国人多地少,人均占有耕地面积夏少。因此,要改变这种局面,只靠增 加耕地面积是不可能实现的,因此我们要另辟蹊径,想办法来提高单位亩产量。 温室大棚技术就是其中一个好的方法。温室大棚就是建立一个模拟适合生物生长 的气侯条件,创造一个人工气象环境,来消除温度对生物生长的约束。而且,温 室大棚能克服环境对生物生长的限制,能使不同的农作物在不适合生长的季节产 出,使季节对农作物的生长不再产生过度影响,部分或完全摆脱了农作物对自然 条件的依赖。由于温室大棚能带来可观的经济效益,所以温室大棚抆术越来越普 及,并且已成为农民增收的主要手段。 二、系统总体设计框图 按键设置温 LCD1602显 湿度报警值 示温湿度 SHT11检测 温湿度 报警电路 图1系统框图 系统方案设计 (一)仿真电路 1)温湿度阂值设置电路 此电路选用六个触点式独立按键作为设置键,分别命名为 TMAXSET TM|NSET、 RMAXSET、 RMINSET、ADD及DEC,前两个为温度上限与下限模式选 择键,中间两个为湿度上限与下限模式选择键,后两个为增、减键位。电路连接 参看图2。 温度值设置 TMAKSET ● TlAXSET TMINSET RE2日211 .0·m,描智路 中。SHT1温湿度传感器包括一个电容性聚合休测湿敏感元件、一个用能隙材料 制成的测温元件,传感器内部有一个精度高达14为位的AD转换器,适应串行 引脚|名称描述 命令 代码 Cs1c预留 0000 1|GND地 MC温度测量 00011 2|DA串行数摇双向2A 湿度测量 00101 NC 读状态寄存器 K串行时钟,输入口 写状态寄存器 00110 INC 顶留 0101×-1110 4|VD0电源 软复位接口复位状态寄存器复位即恢111 NCNC必须为空 复为默认状态在要发送下一个命令前, 至少等待11m5 图3SHT11接口定义 图4SHT11命令集 接口电路实现无缝连接。该产品具有品质卓越、响应速度速度快,抗干扰能力 强、性价比高等优点。接口定义如图3所示,命令集如图4所示。电路连接如图 5所示。 P2.0/A8 21 RS 22 R 用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5Ⅺ11等 点阵字符位组成,每个点阵字符位都可以显示一个字符,每位之间有一个点距的 间隔,每行之间也有闫隔,起到了字符间距和行间距的作用,正因为如此所以它 不能很好地显示图形(用自定义 CGRAM,显示效果也不好)。1602LCD是指显示 的内容为16X2,即可以显示两行,每行16个字符液晶模块(显示字符和数字)。 市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的,控制原理是完全相同的,因 此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。 1602采用标准的16脚接口,管脚图如图6所 示,其中 LHD 1602 第1脚:GND为电源地 第2脚:VCC接5V电源正极 第3脚:V0为液晶显示器对比度调整端,接正61602管脚图 源时对比度最弱,接地电源时对比庋最高(对比度过高时会产生“鬼影”,使 用时可以通过一个10K的电位器调整对比度)。 第4脚:RS为寄存器选择,髙电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指 令寄存器 第5脚:RW为读写信号线,高申平(1)时进行读操作,低电平(0)时进行写操 作 第6脚:E(或EN)端为使能( enable)端,高电平(1)时读取信息,负跳 变时执行指令。 第7~14脚:D0~D7为8位双向数据端。第15~16脚:空脚或背灯电 源。15脚背光正极,16脚背光负极。 特性 33∨或5∨工作电压,对比度可调内含复位电路,提供各种控制命令,如:清 屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能,有80字节显示数据存储器 DDRAM,内建有192个5X7点阵的字型的字符发生器 CGROM,8个可由用户自 定义的5×7的字符发生器 CGRAM。 字符集 1602液晶模块内部的字符发生存储器(CGR○M)已经存储了160个不同的点 阵字符图形,这些字符有:阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日 R5 RV D7 D6 匚0说积 膏显示 1将 DDRAM博满20H",并且设定 DDRAN的地址计 效器AC)到00H 归位 设定 DDRAM的地址计救器(AC)到00H"并且将游 标移到开头原点位置这个指令不改变 DDRAM的 内容 显示开共0 BD=1:茎体显示ON,[C=1:游标ON,旧=1游标 控削指令 位置反白允许] 进入模式00 DsW-1.光标或网烁向石移动,AC加1.D 设置指令 标闪烁向工移动,AC减少1:5整个显示移动 光标或显 0 S/C R/L 标或显示移位指令可使光标或显示在没有读写费 示移位指 据的情况下,问左或同石移动,指令不改交 DoRAI 的内容 动能设定0 <TEXT> P22A1023 U2 图8LCD1602显示电路 4)报警电路 报警电路由一个蜂鸣器,一个绿色LED灯和一个红色LED灯组成,P3KOU 作为口通过三极管来驱动蜂鸣器 送出方波即可驱动峰鸣器 报警,灯较简单,只需送低电平竟能点亮。当温度超过预设值时,蜂鸣器 响,亮红灯,湿度超过预设值时,蜂鸣器响,亮绿灯,电路连接如图9所示。 23□ 10 11 30 至少包括一个函数,一个C源程序有且只有一个名为man(的函数,也可能包含 其它函数,因此,函数是C程序的基本单位。主程序通过直接书写语句和调用其 它函数来实现有关功能,这些其它函数可以是由C语言本身提供给我们的,这样 的函数称之为库函数,也可以是用户自已编写的(如附录程序用的 delay_n10us (…)及disp(…)函数),这样的函数称之为用户自定义函数。可以增强程序的可 读性和可移植性,初学者能较快的接受。简单地说,任何使用KeiC语言的人, 都可以直接调用C的库函数而不需要为这个函数写任何代码,只需要包含具有该 函数说明的相应的头文件即可;而自定义函数则是完全个性化的,是用户根据自 己需要而编写的。KeiC提供了100多个库函数供我们直接使用。极大的减轻了 程序设计者的工作量,提高了工作效率和质量。本文程序大致分为4大模决,液 晶显示模块、报警模块、SHT11数据传输与运算模块及主程序模块,具体程序见 附录二,软件流程图如图10所示: 【实例截图】