單片機課程設計——基於51單片機溫濕度檢測系統的設計與實現

　　本文主要介紹了怎么使用51單片機最小系統板和溫濕度傳感器制作一個溫濕度檢測系統。

　　本次設計主要涉及了溫濕度的測量、顯示以及實現簡單控制。硬件方面有五個模塊，即STC89C52單片機主控模塊、傳感器模塊、LCD1602液晶顯示模塊、繼電器模塊以及閾值設置模塊。整體框架如下圖所示。

　　

　　傳感器模塊使用的是DHT11數字溫濕度傳感器。通過DHT11檢測出當前環境下的溫濕度，將所測數據交給AT單片機進行分析和處理，並分別存入不同數組以便顯示時候用。其中，為了顯示穩定，本系統每間隔2s采集一次數據送入單片機。

　　本系統采用的是繼電器驅動負載，因此無論溫度還是濕度超出范圍繼電器均可以驅動負載工作，及時啟用降溫風扇以及抽濕風扇來有效的調整糧倉等應用場所內的溫濕度。

　　硬件設計

　　該系統主要由五個大的模塊構成，分別是主控模塊、傳感器模塊、LCD液晶顯示模塊、繼電器模塊以及閾值設置模塊。其中主控模塊是此次畢業設計的核心模塊，主要是指STC89C52芯片，它控制整個系統的運行，利用其各個口分別控制其他模塊，使其他模塊能夠成為一個整體，實現功能的需要，從DHT11溫濕度傳感器中讀入溫度和濕度，在液晶屏上即時顯示。液晶屏上同時顯示溫濕度上限值，該上限值保存外外部EEPROM存儲器中，掉電不失，並且可以通過四只按鍵上調或下調。當溫度或濕度值超過上限值時，報警信號點亮相應報警燈。該報警信號可以通過三極管驅動繼電器，以控制外部風機或制冷器。

　　軟件設計

　　軟件流程圖如下所示。

　　系統總體電路圖如下所示:

 

　　主函數代碼如下：（如果有需要在后面的網盤鏈接中下載完整程序）

#include <reg52.h>
#include "1602.h"
#include "dht.h"
#include "2402.h"

//¶¨ÒåÈý¸öLEDµÆ
sbit Led_qushi=P1^6;        //ȥʪµÆ
sbit Led_jiangwen=P1^5;        //½µÎµÆ
sbit Led_shengwen=P1^4;        //ÉýεÆ
sbit Key_TH1 = P3^2;
sbit Key_TH2 = P3^3;
sbit Key_HH1 = P3^4;
sbit Key_HH2 = P3^5;

//¶¨Òå±êʶ
volatile bit FlagStartRH = 0;  //¿ªÊ¼ÎÂʪ¶Èת»»±êÖ¾
volatile bit FlagKeyPress = 0; //Óмü°´ÏÂ


//¶¨ÒåÎÂʪ¶È´«¸ÐÆ÷ÓÃÍⲿ±äÁ¿
extern 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,U8checkdata_temp;
extern U8  U8comdata;
extern U8  count, count_r;

U16 temp;
S16 temperature, humidity;
S16 idata TH, HH;  //ζÈÉÏÏÞºÍʪ¶ÈÉÏÏÞ
char * pSave;
U8 keyvalue, keyTH1, keyTH2, keyHH1, keyHH2;

//¶¨Òå±äÁ¿
U16 RHCounter;


//Êý¾Ý³õʼ»¯
void Data_Init()
{
   RHCounter = 0;
   Led_qushi = 1;
   Led_jiangwen = 1;
   Led_shengwen = 1;
   TH = 40;
   HH = 85;
   keyvalue = 0;
   keyTH1 = 1;
   keyTH2 = 1;
   keyHH1 = 1;
   keyHH2 = 1;

}

//¶¨Ê±Æ÷0³õʼ»¯
void Timer0_Init()
{
    ET0 = 1;        //ÔÊÐí¶¨Ê±Æ÷0ÖжÏ
    TMOD = 1;       //¶¨Ê±Æ÷¹¤×÷·½Ê½Ñ¡Ôñ
    TL0 = 0x06;     
    TH0 = 0xf8;     //¶¨Ê±Æ÷¸³Óè³õÖµ
    TR0 = 1;        //Æô¶¯¶¨Ê±Æ÷
}

//¶¨Ê±Æ÷0ÖжÏ
void Timer0_ISR (void) interrupt 1 using 0
{
    TL0 = 0x06;
    TH0 = 0xf8;     //¶¨Ê±Æ÷¸³Óè³õÖµ

    //ÿ2ÃëÖÓÆô¶¯Ò»´ÎÎÂʪ¶Èת»»
    RHCounter ++;
    if (RHCounter >= 1000)
    {
       FlagStartRH = 1;
       RHCounter = 0;
    }
}

//´æÈëÉ趨ֵ¡¢
void Save_Setting()
{
   pSave =  (char *)&TH;      //µØÖ·µÍλ¶ÔÓ¦µÍ8룬¸ßλ¶ÔÓ¦¸ß8λ
   wrteeprom(0, *pSave);      //´æζÈÉÏÏÞÖµTHµÍ8λ
   DELAY(500);
   pSave ++;
   wrteeprom(1, *pSave);      //´æζÈÉÏÏÞÖµTH¸ß8λ
   DELAY(500);
   pSave =  (char *)&HH;
   wrteeprom(2, *pSave);      //´æʪ¶ÈÉÏÏÞÖµRHµÍ8λ
   DELAY(500);
   pSave ++;
   wrteeprom(3, *pSave);      //´æʪ¶ÈÉÏÏÞÖµRH¸ß8λ
   DELAY(500);
}

//ÔØÈëÉ趨ֵ¡¢
void Load_Setting()
{
   pSave =  (char *)&TH;
   *pSave++ = rdeeprom(0);
   *pSave = rdeeprom(1);
   pSave = (char *)&HH;
   *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, TH/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);
         break;
      default:
         break;
   }
   Save_Setting();
}

/********************************************************************
* Ãû³Æ : Main()
* ¹¦ÄÜ : Ö÷º¯Êý
***********************************************************************/
void main()
{
    U16 i, j, testnum;

    EA = 0;

    Timer0_Init();  //¶¨Ê±Æ÷0³õʼ»¯

    Data_Init();
    EA = 1;

    L1602_init();
    L1602_string(1,1," Welcome to T&H   ");
    L1602_string(2,1," Control System!  ");
    //ÑÓʱ
    for (i=0;i<500;i++)
       for (j=0;j<1000;j++)
       {;}
    //ÇåÆÁ
    L1602_string(1,1,"                ");
    L1602_string(2,1,"                ");
    L1602_string(1,1,"Tem:    C  TH:");
    L1602_string(2,1,"Hum:    %  HH:");
    
    //ÔØÈëζÈÉÏÏÞºÍʪ¶ÈÉÏÏÞÉ趨ֵ
    Load_Setting();
    L1602_char(1, 15, TH/10+48);
    L1602_char(1, 16, TH%10+48);
    L1602_char(2, 15, HH/10+48);
    L1602_char(2, 16, HH%10+48);


    while(1)
    {
       //ÎÂʪ¶Èת»»±êÖ¾¼ì²é
         if (FlagStartRH == 1)
         {
             TR0 = 0;
             testnum = RH();
              FlagStartRH = 0;
             TR0 = 1;
             //¶Á³öÎÂʪ¶È£¬Ö»È¡ÕûÊý²¿·Ö
             humidity = U8RH_data_H;
             temperature = U8T_data_H;
              //ÏÔʾÎÂʪ¶È
             L1602_int(1,5,temperature);
             L1602_int(2,5,humidity);    
        }
        //ÎÂʪ¶È¿ØÖÆ
        if (temperature > TH) Led_jiangwen = 0;
        else Led_jiangwen = 1;                    //½µÎÂ
        if (humidity > HH) Led_qushi = 0;
        else Led_qushi = 1;                        //ȥʪ
         
        //¼üÅ̲éѯ£¬ÔÚµ¯ÆðʱÏìÓ¦
        if ((Key_TH1)&&(keyTH1==0)) {FlagKeyPress = 1; keyvalue = 1;}
        else if ((Key_TH2)&&(keyTH2==0)) {FlagKeyPress = 1; keyvalue = 2;}
        else if ((Key_HH1)&&(keyHH1==0)) {FlagKeyPress = 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 = 0;
        else keyHH2 = 1;
    }    
}

　　最有如果有小伙伴需要的話，可以在網盤鏈接中下載，提取碼yu30。