仓库温湿度检测系统设计

学生毕业论文答辩情况表

答辩人姓名 导师姓名、职称 论文题目 答 辩 委 员 会 成 员 组长 姓名 成 员 系教研室主任或秘书 所学专业 答辩日期 仓库温湿度检测系统设计 机电一体化 年 月 日 职称 所在单位 签名 答辩中提出的问题及回答的简要情况（如不够填写可另附纸） 答辩委员会 组 长 （签名） 教研室主任或秘书 年 月 日 黑龙江农垦农业职业技术学院

毕业论文（设计）评语

论文题目 指导教师评语: 指导教师签字: 年 月 日 评审委员会评语: 评审委员会专家签字: 年 月 日 最后成绩: 仓库温湿度检测系统设计

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题目：仓库温湿度检测系统设计

学生姓名： 曹世明 学生学号： 200901010318 所学专业： 机电一体化 指导教师： 张艳秋 研究方向：单片机与传感器应用

黑龙江农垦科技职业学院

年 月 日

黑龙江农垦农业职业技术学院 毕业论文（设计）申请表

学生姓名 所学专业 曹世明 机电一体化 学 号 所在系部 200901010318 机电工程系 毕业论文（设计） 编号： 题目：仓库温湿度检测系统设计 系部审批： 年 月 日 黑龙江农垦农业职业技术学院 毕业论文（设计）任务书

论文题目 仓库温湿度检测系统设计 毕业论文（设计）的要求： 主要参考资料： [1]刘志强，罗庆生．一种智能化温度检测系统的设计[J]．中国测试技术，2003，29(3)：95-98 [2]高光天．传感器与信号调理器件应用技术[M]．北京：科学技术出版社，2002，84-85 [3]J.Kramar，J.Jun . The Moleeular Measuring Maehine. Proceedings of the 1998 International Confereneeon Meehatronie Teehnology，1998，Page :477~487 [4]阳成军．用单总线器件组建温湿度测控系统硬件设计[J]．传感器世界2004(2)：38-39 学 生 年 月 日 指导教师 年 月 日 黑龙江农垦科技职业技术学院毕业论文

摘 要

温湿度是影响货物存储质量的重要因素。本课题设计的是一种基于单片机的绿色食品去湿干燥智能控制系统，实现了对食品温度和湿度的实时检测，使管理人员可以实时监控食品温湿度情况以便确定合适的温湿度指标进行储藏。

本文采用AT89S52单片机为控制核心，由DHT11温湿度传感器及1602字符型液晶模块构成温湿度采集及实时显示系统，实现对测量对象的温湿度精确测量与自动控制。本系统由上位机和下位机构成，下位机主要完成食品温湿度的采集与处理，将其传至1602液晶显示，并做出判断实现超限报警。同时，下位机还通过RS232总线将温湿度数据传至上位机，上位机可实时显示当前的温度与湿度值。实验结果表明，该系统电路简单、工作稳定、集成度高，调试方便，测试精度高，具有一定的实用价值。

关键词:单片机 温湿度 AT89S52 RS232 自动控制

I

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目 录

摘 要 ..................................................................................................................................... I 目 录 .................................................................................................................................... II 1 绪 论 ................................................................................................................................... 1

1.1 背景及意义 ................................................................................................................. 1 1.2 国内外发展现状 ....................................................................................................... 1 1.2.1 温度测量方面 ....................................................................................................... 1 1.2.2 湿度测量方面 ....................................................................................................... 1 1.3 温度、湿度检测技术的发展趋势............................................................................ 2 2 温湿度测量系统方案设计 ................................................................................................... 3

2.1 系统总体设计 ........................................................................................................... 3 2.2 系统的整体构架 ....................................................................................................... 3 2.3 系统方案的论证与选择 ........................................................................................... 3 2.3.1 单片机的选择 ....................................................................................................... 3 2.3.2 显示器的选择 ....................................................................................................... 4 2.3.3 传感器的选择 ....................................................................................................... 5 2.3.4 键盘模块的选择 ................................................................................................... 5 2.3.5 报警模块的选择 ................................................................................................... 6 3 系统硬件设计 ....................................................................................................................... 7

3.1 主控模块 ................................................................................................................... 7 3.1.1 单片机AT89S52简介 ........................................................................................... 7 3.1.2 AT89S52的标准功能 ............................................................................................ 7 3.1.3 单片机AT89S52最小系统 ................................................................................... 8 3.1.4 单片机的控制接口 ............................................................................................... 9 3.2 显示模块 ................................................................................................................... 9 3.2.1 1602液晶简介 .................................................................................................... 10 3.2.2 1602液晶显示特性 ............................................................................................ 10 3.2.3 1602液晶物理特性 ............................................................................................ 10 3.2.4 1602液晶管脚功能 ............................................................................................ 10 3.2.5 1602液晶字符集 ................................................................................................ 11 3.2.6 1602液晶与AT89S52接口电路 ......................................................................... 12 3.3 温湿度采集模块 ..................................................................................................... 12 3.3.1 DHT11温湿度传感器简介 .................................................................................. 12 3.3.2 DHT11引脚及接口 .............................................................................................. 13 3.4 键盘模块 ................................................................................................................. 13 3.4.1 键盘控制电路 ..................................................................................................... 13 3.4.2 各功能键作用分配 ............................................................................................. 14 3.5 报警模块 ................................................................................................................. 15 3.5.1 报警电路接口 ..................................................................................................... 15 3.5.2 蜂鸣器工作原理 ................................................................................................. 15 3.6 串口通信模块 ......................................................................................................... 15

II

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4.4.3 键盘扫描流程图

延时10ms

启动系统工作 图4-3 键盘扫描流程图

开始 扫描键盘 判断是否有键按下 判断是否真的有键按下 判断是哪一个键 4.5 串行通信模块

组成：

(1)起始位：因为起始位总是规定为0，而在无传输时，通讯线一直处于1状本设计采用异步串行通信方式，其优点是只需一对传输线，占用硬件资源少，从而降低了传输成本。

异步串行通信具有异步和串行两个特点。所谓串行，是指发送方和接收方之间数据信息是在单根数据线上每次传送一个二进制位。所谓异步，是指同一数据字符内的定时和顺序是严格的，而相邻两个数据字符之间的停顿时间可以长短不一。

为了实现数据的异步发送和接收，收发双方必须遵守某种通信协议，这类通信协议的一个特点就是以帧作为数据字符的传送单位。帧由如下四个有序的部分态，所以起始位使接收方感知一帧的开始，从而保证在一个帧的传输过程中收发双方同步。

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(2)数据位：数据位表示数据字符自身。一般数据位由七个或八位二进制组成。 (3)奇偶校验位：接收方可依据奇偶校验位判断接收是否正确，可以使用奇校验，也可以使用偶校验。

(4)停止位：停止位可保证在两个帧存在间隔。因为它总是规定1，与无传输时通信状态一致，所以在多个帧连续传输的过程中也能识别出起始位。一般停止位为一位或两位。

串口发送和接收子程序功能为：完成下位机和上位机的通信。单片机读取的温度和湿度值通过发送子程序发送给上位机并等待命令，收到命令后再继续进行测量。接收子程序通过接收上位机传输的命令进行系统自检、参数修正等。上位机的命令发送采用间隔10ms反复发送的方式，直到单片机将接收到的命令返回为止。若在1s内单片机没有响应，则设置超时，系统复位单片机。

4.6 小结

本系统的软件设计采用了C语言编程，只需对温度/湿度进行相应的采集处理后，即可让液晶实时显示当前的温度与湿度值。报警模块只需接上单片机的I/O 口，并对其接口线进行编程方可完成。

本设计在焊接好电路硬件的基础上，通过ISP下载线将软件代码下载至AT89S52单片机中完成系统集成。由于采用了AT89S52单片机，性能可靠、电路简单，系统中还可充分利用AT89S52中先进的软件硬件资源，便于软件系统的升级。

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结 论

随着通信、计算机网络、数据库技术的发展，仓库的日常管理工作正朝着信息化、自动化的方向发展。基于单片机技术的食品温湿度测控系统已成自动控制领域的重要应用之一，对这个方向的研究具有重要的理论意义和现实意义。

本文设计的温、湿度智能测控系统采用AT89S52单片机为测控核心，以数字式温度传感器DHT11为温、湿度数据采集器件，通过PC机作为人机接口，实现了数据采集与测控指令参数的设置。显示部分已标准的1602液晶为显示屏，具有显示质量高、体积小、功耗低等优点。本系统整体设计具有界面友好、控制灵活、硬件系统集成度高、电路简单、功能强、性能可靠、成本低等特点。

本论文从实际出发设计了一套温、湿度只能监控系统，实现了管理的规范化和自动化，这正是顺应了信息化发展的大趋势，是计算机技术在自动控制领域的应用，它将给仓库办公信息化工作提供一个很好的解决方案，成为仓库日常管理的最佳辅助方式之一。

然而由于本课题研究的内容需要的知识面宽，涉及的计算机硬件和计算机软件，其所含的技术多，其工作量也较大，是一个复杂而艰巨的系统工程，需要一个长期努力才能使其系统功能尽善尽美，因此，尽管本人进行努力学习研究及开发设计，但仍存在着很多不足之处，有待于进一步的完善和改进。例如该系统只实现了温度、湿度的测量，还应该有烟感和二氧化碳含量等参数，安全性方面考虑较少，有待进一步完善。尽管目前该系统在使用过程中仍存在一些不尽人意的地方，但随着信息技术、人工智能技术、多媒体技术和数据库技术的不断发展，上述限制将逐步得到解决，本系统的前景较为乐观。

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谢 辞

本论文是在我的导师战丽红老师的亲切关怀和悉心指导下完成的，老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，严以律己、宽以待人的崇高风范，朴实无华、平易近人的人格魅力深深地感染和激励着我，不仅使我树立了远大的学术目标、掌握了基本的研究方法，还使我明白了许多待人接物与为人处世的道理。本论文从课题的选择到论文的最终完成的每一个环节，都是在导师的悉心指导下完成的，倾注了导师大量的心血。在此，我谨向老师表达我最诚挚的祝福！向老师表示崇高的敬意和衷心的感谢！

同时，我还要感谢我同学和朋友，大学期间一起生活和工作学习的美好时光里，你们给予我的真诚的鼓励和无私的帮助令我终生难忘，与你们相处是我一生中最美好的回忆。

再次，我还要深深地感谢培养我长大、含辛茹苦的父母，谢谢你们！

最后，我向所有评阅论文的老师、专家、教授们一并致以最诚挚的谢意，感谢他们在百忙中为我审阅论文，谢谢！

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参考文献

[1]刘志强，罗庆生．一种智能化温度检测系统的设计[J]．中国测试技术，2003，29(3)：95-98

[2]刘少强．精密铂电阻测温方法[J]．传感器技术，1999，l18(2)：41-44 [3]陈焕生．温度测试技术及仪表[M]．北京：水利电力出版社，1985，26-28 [4]高光天．传感器与信号调理器件应用技术[M]．北京：科学技术出版社，2002，84-85

[5]钟丽．精密量杆检定中温度补偿技术的研究[D]．哈尔滨：哈尔滨工业大学，2002 [6]丁英丽．基于光纤传感器的智能温检测统的设计[J]．计量与测试术，2003，30(2)：74-78

[7]J.Kramar，J.Jun . The Moleeular Measuring Maehine. Proceedings of the 1998 International Confereneeon Meehatronie Teehnology，1998，Page :477~487

[8]E·Clayton Teague . Metrology and precision engineering design , J.Vac.Sci . Technol.B[C] . 1989, No6，Page: 89~103

[9]阳成军．用单总线器件组建温湿度测控系统硬件设计[J]．传感器世界2004(2)：38-39

[10]秦永和．湿度传感器测试系统[D]．哈尔滨：哈尔滨工程大学，2002 [11]王魁汉．温度检测技术现状与展望(上)[J]，基础自动化，1997，62(3)：l-3 [12]孙良彦．国外湿度传感器发展动态[J]，传感器技术，1996，38(5)：2-3 [13]张毅刚，彭喜元．单片机原理与应用设计[M] ．北京：电子工业出版社，2008，36-39

[14]郑争兵．基于单片机与AD590 的温度测量报警系统[J]．国外电子测量技术，2009 ，27 (1)：27-28

[15]石东海．单片机数据通信技术从入门到精通[M]．西安：西安科技大学出版社，2003，100-104

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3.5 报警模块

本系统采用蜂鸣器作为报警装置，蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、电子玩具、报警器等电子产品中作发生器件。在单片机应用的设计上，很多方案都会用到蜂鸣器，大部分都是使用蜂鸣器来做提示或报警，比如按键按下、开始工作、工作结束或是故障等等。

3.5.1 报警电路接口

LS1

Speaker

VCC2N3906Q1R1P2.7Res Semi1K

图3-5 三极管驱动的蜂鸣音报警电路

3.5.2 蜂鸣器工作原理

本设计采用峰鸣音报警电路，其工作过程就是把传感器采集的数据通过单片机处理后，与该参数上下限给定值进行比较，如果高于上限值（或低于下限值）则进行报警，否则就作为采样的正常值进行显示。

在本系统中峰鸣音报警接口电路的设计采用压电式蜂鸣器，通过AT89S52的1根口线经驱动器驱动蜂鸣音发声。压电式蜂鸣器约需10mA的驱动电流，可以用一个晶体三极管驱动，如上图3-5所示。在图中，P2.7接晶体管基极输入端。当P2.7输出高电平“1”时，晶体管导通，压电蜂鸣器两端获得约+5V电压而鸣叫；当P2.7输出低电平“0”时，三极管截止，蜂鸣器停止发声。

3.6 串口通信模块

为了对采集到的数据进一步处理，需要将单片机采集的温度和湿度数据传输到上位机，利用单片机的 RXD、TXD接口连接到RS232串行口接收或发送数据和指令，但

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是单片机的TTL电平和RS232不兼容，因此使用了MAX232进行电平转换，AT89S52具有串行通讯接口(SCI),SCI是为能与CRT终端及计算机等外设通讯的全双工异步系统，本系统采用 RS-232C接口方式，传送波特率为9600比特。接口芯片采用MAX232，这种芯片可以实现TTL电平和RS-232C接口电平之间的转换，也就是可以把5V电平表示“1”、0V电平表示“0”的逻辑，转换成-3~15V电平表示“1”、+3~15V电平表示“0”的逻辑，从而解决了由于PC机的串行口是RS-232C标准的接口，其输入输出在电平上和采用TTL电平的AT89S52在接口时会产生电平不同的问题。因此，PC机和 AT89S52 单片机串行通信便可以顺利进行。

3.6.1 RS-232C简介

在单片机通信中，谈到串口通信，必然涉及RS-232C。RS-232C总线标准是美国EIA(电子工业联合会)与BELL公司一起开发并于1969年公布的通信协议，该总线是广泛使用在微机数据终端设备DTE和数据通信设备DCE之间的外部总线接口。RS是英文“推荐标准”的缩写，232是标志号，C表示修改的次数。RS232C定义了数据终端设备(DTE)与数据通信设备(DCE)之间的物理接口标准。接口标准包括机械特性、功能特性和电气特性等方面的内容。在电气特性中，采用负逻辑电平表示,规定逻辑0电平为+5V—+15V，逻辑1为-15V—-5V[15]，常称之为RS232电平。而单片机输出的是TTL或COMS电平。我们知道，TTL/COMS电平规定逻辑0电平为0V，逻辑1电平为+5V。显然，当PC机与单片机进行通信时，其接口就不能直接相连，必须经过电平转换，否则就会损坏设备。

当微机配备了RS一232接口后，它不仅可以与多种仪器和外设连接，而且，通过它还可以在两台微机之间进行近程和远程的通信。该总线有以下优点：

（1）串行通讯成本低廉，通用性强，符合RS一232标准的串行口已成为PC机的标准配置；

（2）通过该总线接口，可以使微机控制各种测量仪器，组成自动测试系统； （3）扩展了微机的应用领域，使个人计算机的功能得以加强；

（5）现代信息处理系统要求电子测量、通信和微机有机结合在一起，即用测量仪表采集、检测信息，用通信网络进行传输，并通过计算机进行处理和控制；

（6）RS一232C的信号连接十分灵活，通过对信号线进行适当调整，即可通过MODEM进行远程传送，也可以直接连接应于近距离传输；即可以连接成主从的DTE

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一DCE方式，也可以把两台微机连接成对等的方式。

RS一232C的总线可分为四类信号线，即数据总线、控制总线、定时总线和信号地线。

数据线:数据传送是串行的，可工作在全双工或半双工状态。

控制总线:该总线由发送控制信号、接收控制信号和设备状态信号组成，发送控制信号有RTS和CTS；接收控制信号有DDC，信号品质检测器和振铃指器。

定时总线：该信号是确定数据位的中心，不向外部提供；

信号地线：RS一232C采用负逻辑工作，即逻辑“l”电平为-5V一15V，逻辑“0”的电平为+5V一+15V。

RS-232C总线是以异步串口的方式工作，异步串行通信具有异步和串行两个特点。所谓串行，是指发送方和接收方之间数据信息是在单根数据线上每次传送一个二进制位。所谓异步，是指同一数据字符内的定时和顺序是严格的，而相邻两个数据字符之间的停顿时间可以长短不一。

3.6.2 MAX232简介

本系统采用的是MAXIM公司生产的MAX232接口芯片，该芯片就是MAXIM公司专门为PC机RS2232标准串口设计的电平转换电路。MAX232芯片与TTL/COMS电平兼容，片内有2个发送器，2个接收器，且使用+5V单电源供电，使用非常方便。

MAX232芯片能够同时满足TTL向RS232C和RS232C向TTL电平转换的功能。同时，MAX232具有士15V防静电释放功能，能保持在士15V的静电释放的情况下正常工作，不损坏两端的器件，提高了系统工作的可靠性。

MAX232可分为三部分：

（1）电荷泵。电荷泵的主要任务是将直流5V电源转换为±10V的电源，以满足TTL/CMOS电平转换成RS23电平的需要，它主要由1-6脚和外接的4个电容(C1-C4)组成。

（2）将TTL/CMOS电平转换成RS232电平。主要由11(T1IN)脚、10脚(T2IN)、14脚(T1OUT)和7(T2OUT)脚构成。在实际应用中，常将11脚(或10脚)与AT89S52单片机的串行发送端TXD相连接，而将14脚(或7脚)与RS232相连接。这样从单片机输出的TTL/CMOS电平，经过MAX232内部电路，转换成了RS232所需要的电平，由14脚(7脚)送至RS232。

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（3）将±10V的RS232电平，转换成TTL/CMOS电平。RS232电平由13脚(R1IN)或8脚(R2IN)输入，经过转换后的TTL/CMOS电平由12脚(R1OUT)或9脚(R2OUT)输出，送至AT89S52单片机的接收端RXD。

16脚(VCC)电源端，+5V直流电源供电；15脚( GND)，电源接地。 MAX232芯片控制电路及接口如下图所示：

IC3C241uFC51uFP3.113451110P3.012915GNDMAX232C1+C1-C2+C2-D1VCCV++516C6VCC21uF14TIOUT713R1IN8D2R1R2V-6C71uF

图3-6 MAX232 芯片控制电路

3.6.3 74HC573简介

74HC573是一款高速CMOS器件，74HC573引脚兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。其引脚功能图如下所示：

U?1112345678910OELED1D2D3D4D5D6D7D8GNDSN74HC573NVCC20Q1Q2Q3Q4Q5Q6Q7Q81918171615141312

图3-7 74HC573引脚图

74HC573包含八路D型透明锁存器，每个锁存器具有独立的D型输入以及适用于

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面向总线的应用的三态输出。所有锁存器共用一个锁存使能（LE）端和一个输出使能（OE）端。

输入 输出使能 L L L H 锁存使能 H H L X D H L X X 输出 Q H L 不变 Z 表3-4 74HC573功能表

注：X=不用关心 Z=高阻抗

当LE为高时，数据从Dn输入到锁存器，在此条件下，锁存器进入透明模式，也就是说，锁存器的输出状态将会随着对应的D输入每次的变化而改变。当LE为低时，锁存器将存储D输入上的信息一段就绪时间，直到LE的下降沿来临。OE为低时，8个锁存器的内容可被正常输出；当OE为高时，输出进入高阻态。OE端的操作不会影响锁存器的状态。

3.7 小结

本系统设计主要有主控模块、显示模块、温湿度采集模块、串口通信模块、键盘模块和报警模块六大模块，其中主控模块AT89S52的晶振电路采用11.0592MHz的无源晶振,微调电容大小取22pF。显示模块选用1602字符型液晶模块，是目前工控系统中使用最为广泛的液晶屏之一。温湿度采集模块所采用的DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与稳定性；其单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。报警模块所采用的蜂鸣器额定电流I≤30mA，而对于AT89S52单片机，P1口的灌电流为1.6mA，拉电流为60μA。为了使单片机消耗的功率更小，故而采用PNP型晶体管A1015。系统的输入模块采用中断扫描的4×4矩阵键盘，相比定时扫描方式提高了MCU的使用效率。

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4 系统软件设计

在系统软件设计中，充分考虑了与硬件电路有机结合，利用AT89S52单片机以及温湿度传感器DHT11许多优异的特性实现对温度和湿度的高精度测量。系统软件采用模块化设计，在主程序下分成若干彼此独立的功能模块，如温湿度数据采集、液晶显示、键盘输入、串口通讯模块等。

系统单片机代码采用C语言编写，以Keil uVision3为开发环境。系统程序主要由主程序、温湿度采集子程序、键盘扫描子程序、液晶显示子程序、报警子程序、串口发送和接收子程序等部分组成。其中，系统的主程序设计主要完成系统初始化、中断优先级设定以及判断调用各模块程序，即主要实现各模块程序的链接。设计时只需对温度/湿度进行相应的采集处理后，即可让液晶实时显示当前的温度与湿度值。而蜂鸣报警只需接上单片机的I/O口，并对其接口线进行编程即可完成。整个控制系统软件设计采用键盘控制方式。

4.1 主程序设计

食品温、湿度测控系统软件设计主要由系统初始化、温湿度数据采集、液晶显示、键盘扫描处理、数据通信等几部分组成。

程序设计思想：首先要对系统进行初始化，主要完成对单片机各功能部件初始状态的配置。然后通过键盘处理模块对现场控制信号进行设定，设置温、湿度的上限与下限，即报警范围；同时，键盘处理模块还可以完成特殊情况下强制执行信号的操作，如复位、开/关报警等。接下来通过温湿度传感器数据采集模块完成对环境温、湿度的实时数据采集及相关处理。最后通过液晶显示屏显示现场温、湿度参数，从而实现了对温、湿度参数的实时显示。其中，通过单片机对现场检测到的温、湿度实时参数与所设定的温、湿度控制参数进行比较，若发现现场监测值超出所设定范围，则蜂鸣器发出报警提示。此外，数据通信完成温、湿度检测系统与上位PC机之间的协议化通信，以便上位PC机能够定时读取测控系统的温、湿度参数。

系统程序流程图如图4-1所示：

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开始 while

显示温湿度参数

Y

图4-1 温湿度检测系统程序流程图

系统初始化 设定报警范围 读取温、湿度控制参数 键盘扫描 温、湿度数据采集 温湿度是否 超出范围 报警 发送温湿度到上位机 21

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4.2 温湿度采集子程序设计

本设计中温湿度检测模块采用数字温湿度传感器DHT11，当用户MCU发送一次开始信号后，DHT11从低功耗模式转换到高速模式，等待主机开始信号结束后，DHT11发送响应信号,送出40bit的数据，并触发一次信号采集，用户可选择读取部分数据。该模式下，DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集，如果没有接收到主机发送开始信号，DHT11不会主动进行温湿度采集，采集数据后转换到低速模式。

DHT11工作过程如下：

总线空闲状态为高电平，单片机把总线拉低等待DHT11响应,单片机把总线拉低必须大于18毫秒，保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到单片机的开始信号后，等待单片机开始信号结束，然后发送80us低电平响应信号。主机发送开始信号结束后，延时等待20-40us，然后读取DHT11的响应信号，单片机机发送开始信号后，可以切换到输入模式或者输出高电平，总线由上拉电阻拉高。

当总线为低电平时，说明DHT11发送响应信号。DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us，准备发送数据，每一bit数据都以50us低电平时隙开始，高电平的长短决定了数据位是0还是1。如果读取响应信号为高电平，则DHT11没有响应，请检查线路是否连接正常。当最后一bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线50us，随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。

温湿度采集子程序见附录。

4.3 液晶显示子程序设计

本设计中采用标准的1602液晶显示屏。1602液晶模块内部的字符发生存储器（CGROM)已经存储了192种字符（160个5×7点阵字符和32个5×10点阵字符），这些字符包括阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名等，每一个字符都有一个固定的代码。本模块字符在LCD显示屏上的显示位置与该字符的字符代码在显示缓冲区DDRAM内的存储地址一一对应。液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。要显示字符时要先输入显示字符地址，即告诉模块在哪个位置显示字符。

1602液晶显示流程图如下图4-2所示，液晶显示子程序见附录。

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入口

获得显示RAM地址

返回主程序 图4-2 液晶显示流程图

对1602初始化，写入显示命令 延时 检测忙信号 Sta7=0？ 延时 写入相应数据 数据显示完毕？ 4.4 键盘扫描软件设计

在单片机应用系统中，扫描键盘只是CPU的工作任务之一。在实际应用中，要想做到既能及时响应键操作，又不过多地占用CPU时间，就要根据应用系统中CPU的忙闲情况，选择好键盘的工作方式。键盘的工作方式一般有编程扫描方式和中断扫描方式两种，由于本设计中可以利用CPU在完成其他工作的空余，调用键盘扫描子程序，来

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响应键输入要求，因此可以选用编程扫描方式。

4.4.1 键盘扫描功能

本设计中键盘扫描程序具备下述四个功能：

（1）判别键盘上有无键按下。其方法为：扫描口输出全扫描字“0”（即各列均为低电平），读各行的状态，若全为“1”，则键盘无键按下，若不全为“1”，则有键按下。

（2）去除键的抖动影响。其方法为：判别到有键按下后，软件延时一段时间（本设计为10ms）后，在判断键盘状态，如果仍有键按下状态，则认为有一个确定的键被按下，否则按键抖动处理。

（3）求按键位置。根据前面介绍的键扫描方法，逐行逐列进行扫描，最后确定按下键的键号。确定键号的方法为：闭合键的键号处于低电平的行首键号加上处于低电平的列号。此外，闭合键的键号也可以用计算的方法获得，计算公式为：处于低电平的行号×4+低电平的列号。

（4）判别按键是否释放。键闭合一次仅进行一次键功能操作，等键释放以后再将键值送入累加器A中，然后执行键功能操作。

4.4.2 键盘扫描工作原理

键盘中行线通过上拉电阻接+5V，平时无按键动作时，行线处于高电平状态，而当有按键按下时，则对应的行线与列线短接，行线电平状态由与此行线相连的列线电平决定。

本设计中对键盘的扫描方式为行扫描，即将行线接到单片机的输入口线，列线接到单片机的输出口线，在单片机的控制下，即可判别键盘中究竟是哪一个按键被按下。其方法是：先令第一列列线为低电平（0），其余3根列线为高电平，读行线状态。如果第1、2、3、4行都为高电平，则第一列没有键闭合；如果读出的行线状态不全为高电平，则为低电平的行线与第一列相交的键处于闭合状态。如果第一列没有键闭合，接着使第二列为低电平，其余列线为高电平。用同样的方法检查第二列上有无键闭合，依此类推，最后使第四列为低电平，其余列为高电平，检查第四列有无键闭合。

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