液晶顯示課程設(shè)計報告

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文檔簡介

1、　　單片機課程設(shè)計報告　　————溫濕度液晶顯示　　院系：物理學(xué)與電子科學(xué)學(xué)院　　摘要3　　一．實驗?zāi)康?

2、　　二．實驗內(nèi)容3　　三．實驗器材4　　四．實驗資料4　　1.DHT11產(chǎn)品概述4　　2.DHT11引腳說明4

3、;　　3.DHT11電源引腳4　　4.串行接口4　　5.單片機AT89C586　　五．系統(tǒng)的硬件設(shè)計和連接6　　5.1時鐘電路6<p&

4、gt;　　5.2顯示模塊7　　5.3傳感器模塊7　　5.4電路原理圖8　　六．程序設(shè)計8　　七．實驗心得14

5、;　　液晶顯示實驗　　摘要：　　溫濕度是生活生產(chǎn)中的重要的參數(shù)。本設(shè)計為基于單片機的溫濕度檢測與控制系統(tǒng)，采用模塊化、層次化設(shè)計。用新型的智能溫濕度傳感器DHT11主要實現(xiàn)對溫度、濕度的檢測，將溫度濕度信號通過傳感器進(jìn)行信號的采集并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，再運用單片機AT89C58進(jìn)行數(shù)

6、據(jù)的分析和處理，為顯示和報警電路提供信號，實現(xiàn)對溫濕度的控制報警。報警系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定報警的上下限值實現(xiàn)報警功能，顯示部分采用LCD1602液晶顯示所測溫濕度值。系統(tǒng)電路簡單、集成度高、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、檢測精度高，具有一定的實用價值。　　一．實驗?zāi)康?lt;/b>　　1.通過本實驗了解液晶顯示的基本原理、掌握如何用單片機來控制液晶

7、顯示模塊的內(nèi)容。　　2.學(xué)會使用DS18B20溫度傳感器模塊進(jìn)行溫度測量。 　　二．實驗內(nèi)容　　1.首先利用LCD顯示自己的學(xué)號后3位+姓名拼音，比如“No:888 Name:WangNima”　　2.過3秒鐘后，LCD顯示當(dāng)前溫度

8、，比如“Temp: 20 ℃”　　3.過3秒鐘后，LCD顯示姓名學(xué)號　　4.依次循環(huán)　　三．實驗器材　　1.AT89C58單片機實驗板　　2.DHT11溫

9、度濕度傳感器模塊　　3.LCD1602模塊　　四．實驗資料　　1.DHT11產(chǎn)品概述 　　DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性

10、與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。每個DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達(dá)20米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)

11、用場合的最佳選則。產(chǎn)品為 4 針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。　　2.DHT11引腳說明　　引腳名稱類型引腳說明 　　VCC 電源正電源輸入，3V-5.5V DC 　　Dout 輸出單總線，數(shù)據(jù)輸入/輸出引腳 </p&

12、gt;　　NC 空空腳，擴(kuò)展未用 　　GND 地電源地 　　3.DHT11電源引腳　　DHT11的供電電壓為3－5.5V。傳感器上電后，要等待 1s 以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無需發(fā)送任何指令。電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個100nF 的電容，用

13、以去耦濾波。　　4.串行接口　　DATA 用于微處理器與 DHT11之間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)格式,一次通訊時間4ms左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分,具體格式在下面說明,當(dāng)前小數(shù)部分用于以后擴(kuò)展,現(xiàn)讀出為零.操作流程如下:一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit,高位先出。數(shù)據(jù)格式:8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)

14、數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗和數(shù)據(jù)傳送正確時校驗和數(shù)據(jù)等于“ 8bit 濕度整數(shù)數(shù)據(jù) +8bit 濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi 溫度整數(shù)數(shù)據(jù) +8bit 溫度小數(shù)數(shù)據(jù) ”所得結(jié)果的末8位。用戶MCU發(fā)送一次開始信號后,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機開始信號結(jié)束后,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號,送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號采集,用戶可選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù).從模式下,DHT11接收到開始信號觸發(fā)一次溫濕

15、度采集,如果沒有接收到主機發(fā)送開始信號,DHT11不會主動進(jìn)行溫濕度采集.采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。　　通訊過程如圖1所示　　總線空閑狀態(tài)為高電平,主機把總線拉低等待DHT11響應(yīng),主機把總線拉低必須大于18毫秒,保證DHT11能檢測到起始信號。DHT11接收到主機的開始信號后,等待主機開始信號結(jié)束,然后發(fā)送80us

16、低電平響應(yīng)信號.主機發(fā)送開始信號結(jié)束后,延時等待20-40us后, 讀取DHT11的響應(yīng)信號,主機發(fā)送開始信號后,可以切換到輸入模式,或者輸出高電平均可, 總線由上拉電阻拉高。　　數(shù)字溫濕度傳感器 DHT11 總線為低電平,說明DHT11發(fā)送響應(yīng)信號,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號后,再把總線拉高80us,準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù),每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電平時隙開始,高電平的長短定了數(shù)據(jù)位是0還是1.格式見下

17、面圖示.如果讀取響應(yīng)信號為高電平,則DHT11沒有響應(yīng),請檢查線路是否連接正常.當(dāng)最后一bit數(shù)據(jù)傳送完畢后，DHT11拉低總線0us,隨后總線由上拉電阻拉高進(jìn)入空閑狀態(tài)。　　5.單片機AT89C58　　ATC89C58是一種低功耗、高性能CMOS八位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器，使用ATMEL公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)8

18、0C58產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許ROM在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使其為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供靈活的解決方案。　　五．系統(tǒng)的硬件設(shè)計和連接　　此次設(shè)計的電路部分是由我來設(shè)計，電路主要分為時鐘電路、復(fù)位電路、顯示模塊等等，再將其連接到一起就組成了溫濕度報警器傳感器電路圖，除

19、此之外我還參與了電路的焊接。　　5.1時鐘電路　　ATC89C51內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳RXD和TXD分別是此放大器的輸入端和輸出端。時鐘可以由內(nèi)部方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。　　如下：<

20、;p>　　5.2顯示模塊　　5.3傳感器模塊　　5.4電路原理圖　　六．程序設(shè)計　　#include <re

21、g52.h>　　#include <intrins.h>　　typedef unsigned char uchar;　　typedef unsigned int unint;　　unsigned char str1[8]={""};&

22、lt;/p>　　unsigned char str2[8]={""};　　unsigned char code dis1[8] = {" Temp : "};　　unsigned char code dis2[8] = {" Humi : "};

23、　　unsigned char code dis3[]={"Number:021 "};　　unsigned char code dis4[]={"2012221105240021"};　　unsigned char code dis5[]={"xuehao:

24、 "};　　unsigned char code dis6[]={"Name :XuZhuang "};　　sbit TRH = P2^0;//溫濕度傳感器DHT11數(shù)據(jù)接入　　sbit LCD_RS = P3^5;

25、;　　sbit LCD_RW = P3^7;　　sbit LCD_EN = P3^6;　　uchar TH_data,TL_data,RH_data,RL_data,CK_data;　　uchar TH_temp,TL_temp,RH_temp,RL_temp,CK_temp;<p&

26、gt;　　uchar com_data,untemp,temp;　　uchar respond;　　void delayNOP()　　{　　_nop_();

27、;　　_nop_();　　_nop_();　　_nop_();　　}　　// 毫秒級延時子程序&

28、lt;p>　　void delay_ms(unsigned char ms)　　{ 　　unsigned char i;　　while(ms--)　　{&

29、lt;p>　　for(i = 0; i< 150; i++)　　{　　_nop_();　　_nop_();　　_nop_();&

30、lt;/b>　　_nop_();　　}　　}　　}　　//5us級延時程

31、序　　void delay_us()　　{　　uchar i;　　i--;　　i--;</b

32、>　　i--;　　i--;　　i--;　　i--;

33、} 　　// 測試LCD忙碌狀態(tài)　　//lcd_busy()為1時，忙，等待。lcd_busy()為0時,閑，可寫指令與數(shù)據(jù)。　　bit lcd_busy()　　{ <p&

34、gt;　　bit result;　　LCD_RS = 0;　　LCD_RW = 1;　　LCD_EN = 1;　　delayNOP();　　result = (bit)(P0&0x80);<p

35、>　　LCD_EN = 0;　　return(result);　　}　　// 寫入指令數(shù)據(jù)到LCD　　void lcd_wcmd(unsigned char cmd)

36、　{ 　　while(lcd_busy());　　LCD_RS = 0;　　LCD_RW = 0;　　LCD_EN = 0;　　_nop_();</p&g

37、t;　　_nop_(); 　　P0 = cmd;　　delayNOP();　　LCD_EN = 1;　　delayNOP();　　L

38、CD_EN = 0; 　　}　　//寫顯示數(shù)據(jù)到LCD 　　//RS=高電平，RW=低電平，E=高脈沖，D0-D7=數(shù)據(jù)。 &

39、lt;/p>　　void lcd_wdata(unsigned char dat)　　{ 　　while(lcd_busy());　　LCD_RS = 1;　　LCD_RW = 0;</p

40、>　　LCD_EN = 0;　　P0 = dat;　　delayNOP();　　LCD_EN = 1;　　delayNOP();　　LCD_EN = 0; <

41、/p>　　}　　//LCD初始化設(shè)定　　void lcd_init()　　{ 　　delay_ms(15);

42、　　lcd_wcmd(0x38); //16*2顯示，5*7點陣，8位數(shù)據(jù)　　delay_ms(5);　　lcd_wcmd(0x38); 　　delay_ms(5);　　lcd_wcmd(0x38); <

43、/p>　　delay_ms(5);　　lcd_wcmd(0x0c); //顯示開，關(guān)光標(biāo)　　delay_ms(5);　　lcd_wcmd(0x06); //移動光標(biāo)　　delay_ms(5);<

44、p>　　//lcd_wcmd(0x01); //清除LCD的顯示內(nèi)容，如果屏幕過暗，可將這倆句刪除　　//delay_ms(5);　　}　　//設(shè)定LCD顯示位置　　void lcd_dis_pos(unsigned

45、char pos)　　{ 　　lcd_wcmd(pos | 0x80); //數(shù)據(jù)指針=80+地址變量　　}　　//收發(fā)信號檢測，數(shù)據(jù)讀取

46、char receive()　　{ 　　uchar i;　　com_data=0;　　for(i=0;i<=7;i++) <b&g

47、t;　　{　　respond=2;　　while((!TRH)&&respond++);　　delay_us();　　delay_us();　　delay_us();&l

48、t;p>　　if(TRH)　　{　　temp=1;　　respond=2;　　while((TRH)&&respond++); <

49、/p>　　} 　　else　　temp=0;　　com_data<<=1;　　com_data|=temp; &

50、lt;/p>　　}　　return(com_data); 　　}　　//濕度讀取子程序 　　//溫度高8位== TL_data

51、;　　//溫度低8位== TH_data　　//濕度高8位== RH_data　　//濕度低8位== RH_data　　//校驗 8位 == CK_data　　//調(diào)用的程序有 delay();, Delay_5us();,RECEIVE(); &

52、lt;p>　　void read_TRH()　　{　　//主機拉低18ms 　　TRH=0;　　delay_ms(18);　　TR

53、H=1;　　//DATA總線由上拉電阻拉高主機延時20us　　delay_us();　　delay_us();　　delay_us();　　delay_us();

54、//delay_us();　　//delay_us();delay_us();delay_us();delay_us();　　//主機設(shè)為輸入判斷從機響應(yīng)信號 　　TRH=1;　　//判斷DHT11是否有低電平響應(yīng)信號如不響應(yīng)則跳

55、出，響應(yīng)則向下運行 　　if(!TRH) 　　{　　respond=2; //判斷DHT11發(fā)出 80us 的低電平響應(yīng)信號是否結(jié)束 　　while((!TRH)&&am

56、p; respond++);　　respond=2; //判斷從機是否發(fā)出 80us 的高電平，如發(fā)出則進(jìn)入數(shù)據(jù)接收狀態(tài)　　while(TRH && respond++); //數(shù)據(jù)接收狀態(tài) 　　RH_temp = recei

57、ve(); 　　RL_temp = receive(); 　　TH_temp = receive(); 　　TL_temp = receive(); 　　CK_temp = receive();　　TRH=1;

58、 //數(shù)據(jù)校驗 　　untemp=(RH_temp+RL_temp+TH_temp+TL_temp);　　if(untemp==CK_temp)　　{　　RH_data = RH_temp;<

59、/p>　　RL_data = RL_temp;　　TH_data = TH_temp; 　　TL_data = TL_temp;　　CK_data = CK_temp;　　}<

60、p>　　}　　//濕度整數(shù)部分　　str1[0] = (char)(0X30+RH_data/10); 　　str1[1] = (char)(0X30+RH_data%10);　　str1

61、[2] = 0x2e; //小數(shù)點　　//濕度小數(shù)部分　　str1[3] = (char)(0X30+RL_data/10);　　str1[4] = 0x20; 　　str1[5] = 0X25; //"%"&l

62、t;/p>　　str1[6] = 0x20; //"R"　　str1[7] = 0x20; //"H" 　　//溫度整數(shù)部分　　str2[0] = (char)(0X30+TH_data/10); <

63、/p>　　str2[1] = (char)(0X30+TH_data%10);　　str2[2] = 0x2e; //小數(shù)點　　//溫度小數(shù)部分　　str2[3] = (char)(0X30+TL_data/10);<

64、;p>　　str2[4] = 0X27; //"'"　　str2[5] = 0X43; //"C"　　str2[6] = 0x20; 　　str2[7] = 0x20;　　}&

65、lt;/p>　　void delay(unint x)　　{　　unint i,j;　　for(i=x;i>0;i--)　　for(j=110;j>0;j--);<

66、p>　　} 　　//主函數(shù)　　//TH,TL,RH,RL分別代表溫濕度的整數(shù)和小數(shù)部分　　void main()　　{<p

67、>　　unsigned char i,t=0x00,n=0x40,m;　　lcd_init(); 　　delay_us(); 　　while(1)　　{<p&g

68、t;　　read_TRH(); //寫字符　　for(i=0;i<=7;i++)　　{　　lcd_dis_pos(t+i); //顯示字符　　lcd_wdata(dis1[i]);</p

69、>　　lcd_dis_pos(n+i); //顯示字符　　lcd_wdata(dis2[i]);　　} //寫濕度數(shù)據(jù)　　m=0x08;　　fo

70、r(i=0;i<=7;i++) 　　{　　lcd_dis_pos(m); 　　lcd_wdata(str1[i]);　　m++;　　}

71、//寫溫度數(shù)據(jù)　　m=0x48;　　for(i=0;i<=7;i++) 　　{　　lcd_dis_pos(m); 　　lcd

72、_wdata(str2[i]);　　m++;　　}　　delay_ms(100) ;//延時　　delay(3000);　　m=0x00

73、;　　for(i=0;i<=15;i++)　　{　　lcd_dis_pos(m); 　　lcd_wdata(dis3[i]);　　m++;</

74、b>　　}　　m=0x40;　　for(i=0;i<=15;i++)　　{　　lcd_dis_pos(m

75、); 　　lcd_wdata(dis6[i]);　　m++;　　}　　delay_ms(100) ;　　delay(3000);&

76、lt;p>　　m=0x00;　　for(i=0;i<=15;i++)　　{　　lcd_dis_pos(m); 　　lcd_wdata(dis5[i]);<

77、p>　　m++;　　}　　m=0x40;　　for(i=0;i<=15;i++)　　{

78、　　lcd_dis_pos(m); 　　lcd_wdata(dis4[i]);　　m++;　　}　　delay_ms(100) ;

79、delay(3000);　　} 　　}　　七．實驗心得 　　回顧起此次單片機課程設(shè)計，我仍感慨頗多，從理論到實踐，在接近一個月期的日子里，可以說

80、得是苦多于甜，但是可以學(xué)到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，難免會遇到過各種各樣的問題。首先，說說焊接的美觀程度，這是我所驕傲的，我焊

81、接的很美觀、明了。但在設(shè)計的過程中也發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深，把硬件焊接出來后，由于編程不熟，導(dǎo)致推遲了對硬件功能的檢測，最終在同學(xué)的耐心指導(dǎo)下完成所有功能檢測，大神同學(xué)的耐心指導(dǎo)，使我意識到專業(yè)知識的重要性，以后會更加努力！　　通過本次設(shè)計，使我在學(xué)校中所學(xué)到的知識真正的運用到了實際當(dāng)中，遇到了一些困難，也我學(xué)到了很多課本上沒有的知識，使我開闊了眼界，增長了

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