单片机课程设计(杨力)

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1、等级:湖南工程学院课程设计课程名称单片机原理与应用课题名称环境温、湿度检测系统设计专业自动化班级1191班学号201101029128姓名杨力指导教师李晓秀老师2013年12月10日湖南工程学院课程设计任务书课程名称单片机原理与应用课题环境温、湿度检测系统设计专业班级自动化1191班学生姓名杨力学号201101029128指导老师李晓秀老师审批任务书下达日期2013年12月2日任务完成日期2013年12月10日设计内容与设计要求设计内容：本课题要求以单片机为核心，采用温湿度传感器DHT11设计一个对环境温度湿度的

2、检测系统，要求用按键控制系统选择分别对温度或湿度的测试、复位、清除功能，用四位LED数码管显示实时温度和温度。还可由用户设定温度和湿度的上、下限，设计越限报警功能。设计要求：1）确定系统设计方案；2）进行系统的硬件设计；3）完成必要元器件选择；4）系统软件设计及调试；5）系统联调及操作说明6）按规范要求写设计说明书主要设计条件1、PC机及单片机调试软件；2、开发板1块；3、系统设计、调试所需的元器件。说明书格式1、课程设计任务书2、目录3、总体方案确定4、各单元硬件电路设计及计算方法5、软件设计与说明（包括流程图

3、）6、调试结果与必要的调试说明7、总结8、参考文献9、附录附录A系统原理图附录B程序清单10、课程设计成绩评分表。进度安排设计时间分为二周第一周星期一、上午：布置课题任务，课题介绍及讲课。下午：借阅有关资料，总体方案讨论。星期二、确定总体方案，学习与设计相关内容。星期三、各部分方案设计，各部分设计。星期四、设计及调试。星期五、设计及调试。星期六、设计及调试。第二周星期一：设计及调试。星期二：设计及调试。星期三：调试、写说明书。星期四--星期五上午：写说明书、完成电子版并打印成稿。星期五下午：答辩。参考文献[1]王

4、迎旭等.单片机原理及及应用.机械工业出版社.2012年[2]郭天祥.10天征服单片机，延边教育出版社[3]阎石.数字电子技术，高等教育出版社[3]康华光.模拟电子技术.高等教育出版社目录第1章总体方案确定1第2章各单元硬件电路设计及计算方法12.1温湿度采集电路12.2单片机时钟电路32.3晶体管显示电路32.4按键电路4第3章软件设计与说明53.1主程序设计53.2温湿度采集子程序63.3显示子程序8第4章调试结果与调试说明9第5章总结11参考文件13附录13第1章总体方案确定本方案以STC89C51单片机系统

5、为核心来对温度和湿度进行控制和巡检。各检测单元能独立完成各自功能，并根据主控机的指令对温湿度进行采集。主控机负责控制指令的发送，并控制各个检测单元进行温湿度采集、收集测量数据以及对测量结果进行调整和显示，系统原理框图如图1-1所示。图1-1系统原理框图23第2章各单元硬件电路设计2.1温湿度采集电路温湿度采集电路是本设计中最重要的一个模块，用于外部环境的参数读取，是单片机系统的输入模块，是与单片机联系最为密切的部分。本课题采用的温湿度传感器DHT11是一个。。。。。外部接线图图2-11DHT11外部接线图DHT1

6、1的供电电压为3－5.5V。传感器上电后，要等待1s以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF的电容，用以去耦滤波。温湿度采集电路外部接线图如图2-12所示：:（本实验以P1.7为输入输出口）23图2-12温湿度采集电路外部接线图2.2单片机时钟电路时钟电路用于产生单片机工作所需要的时钟信号，其输入端为芯片引脚X1，输出端引脚为X2，在芯片的外部跨接晶体振荡器和微调电容，形成反馈电路，构成了一个稳定的自激震荡器。单片机时钟电路外部接线图如图2-21所示：图2-21

7、单片机时钟电路外部接线图其中电容为33pf,晶振频率为12MHZ。232.3显示电路在本系统中采用四位一体共阳极数码显示器实现动态显示，以P0口作段控，P2.1口作位控，（输出低电平有效）对温湿度传感器采集的数据进行显示。显示端通过P0.0~P0.3位控，哪个端口为低电平时，哪个晶体管显示器接通。显示电路模块电路如图2-31所示：图2-31显示电路模块电路图2.4按键电路23在本系统中，采用P3口作键盘按键的端口，对键盘的列矩阵扫描，扫描单片机的CDEF键，C键的作用是开始采集温湿度数据，D键的作用是显示湿度，E

8、键的作用是显示温度，F键的作用是实现时时监控，按键电路如图2-41所示：图2-41按键电路图23第3章软件设计与说明3.1主程序设计主程序模块中包括了初始化程序、按键扫描程序、温湿度采集程序和温湿度显示程序，其主程序流程图如图3-11所示。图3-11主程序流程图3.2温湿度采集子程序DHT11采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在