河南大学物理与电子学院2012级单片机课程设计论文电脑显示的数字温湿度计设计河南大学物理与电子学院电子开放实验室目录0 前言..............................................................................................................................1 系统总体概述..........................................................................................................1.1 系统功能..............................................................................................................1.2 系统组成..............................................................................................................2 系统硬件设计..........................................................................................................2.1 单片机及其最小系统..........................................................................................2.2 温湿度电路模块..................................................................................................2.3 时钟电路模块......................................................................................................2.4 显示电路模块......................................................................................................2.5 通信电路模块......................................................................................................2.6 按键电路模块......................................................................................................2.7 报警电路模块......................................................................................................3 系统软件设计..........................................................................................................3.1 温湿度程序设计..................................................................................................3.2 时钟程序设计......................................................................................................3.3 显示程序设计......................................................................................................3.4 上位机程序设计..................................................................................................4 系统制作与调试.....................................................................................................4.1电路焊接与制作...................................................................................................4.2主要调试方法.......................................................................................................4.3硬件调试...............................................................................................................4.4软件调试...............................................................................................................5 结论.............................................................................................................................. 参考文献..........................................................................................................................基于单片机的数字温湿度采集与处理系统设计陈看席俊辉(河南大学物理与电子学院,河南开封,475004)0 前言随着科技的不断进步,在工业生产中温度与湿度是常用的被控参数,而采用单片机来对这些被控参数进行控制已成为当今的主流。
本文从硬件和软件两方面入手,分别介绍了以宏晶科技的STC12C5A60S2单片机为核心的数字温湿度采集与处理系统。
关键词:单片机STC12C5A60S2 温湿度传感器DHT111系统总体概述根据要实现的功能,综合比较几种设计方法,以下是对系统要实现的功能和系统如何来实现分别论证。
1.1系统功能本设计是一个数字温度控制系统,要实现以下功能。
1.1.1温度和湿度的数据采集与处理,并具有限温报警功能1.1.2具有实时时钟功能。
1.1.3时间、温度和湿度的显示。
1.1.4 为增强系统的稳定性,应具有故障检测能力。
1.2系统组成本设计硬件和软件均采用自上而下、模块化设计的思想,尽量降低各个子模块之间的耦合度。
由各个模块分别完成部分功能,最后再由主模块将其整合,形成一个完整的系统。
以下是按制作进度排列的各个模块。
1.2.1单片机最小系统1.2.2串口通信模块1.2.3 显示电路模块1.2.4温湿度采集与处理模块1.2.5报警电路模块1.2.6按键电路模块1.2.7 实时时钟模块2系统硬件设计系统各个硬件组成图:2.1单片机及其最小系统STC12C5A60S2/AD/PWM系列单片机是宏晶科技生产的单时钟/机器周期(1T)的单片机,是高速/低功耗/超强抗干扰的新一代8051单片机,指令代码完全兼容传统8051,但速度快8-12倍。
内部集成MAX810专用复位电路,2路PWM,8 路高速10位A/D转换(250K/S),针对电机控制,强干扰场合。
1.增强型8051 CPU,1T,单时钟/机器周期,指令代码完全兼容传统8051;2. 2.工作电压:STC12C5A60S2系列工作电压:5.5V-3.3V(5V单片机)STC12LE5A60S2系列工作电压:3.6V-2.2V(3V单片机);3.工作频率范围:0 - 35MHz,相当于普通8051的 0~420MHz;4.用户应用程序空间8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K字节;5.片上集成1280字节RAM;6.通用I/O口(36/40/44个),复位后为:准双向口/弱上拉(普通8051传统I/O口),可设置成四种模式:准双向口/弱上拉,推挽/强上拉,仅为输入/高阻,开漏,每个I/O口驱动能力均可达到20mA,但整个芯片最大不要超过55Ma;7.外部中断I/O口7路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并新增支持上升沿中断的PCA模块,INT0/P3.2 ,INT1/P3.3,T0/P3.4, T1/P3.5, RxD/P3.0,CCP0/P1.3(也可通过寄存器设置到P4.2 ), CCP1/P1.4 (也可通过寄存器设置到P4.3);8.A/D转换, 10位精度ADC,共8路,转换速度可达250K/S(每秒钟25万次)9.通用全双工异步串行口(UART),由于STC12系列是高速的8051,可再用定时器或PCA软件实现多串口;2.2温湿度电路模块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卓越的长期稳定性。
传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。
因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。
校准系数以程序的形式储存在OTP内存中,传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。
单线制串行接口,使系统集成变得简易快捷。