环境检测仪B全解

项目编号：202015-2016学年第一学期微机原理（单片机）课程设计总结报告项目名称：环境检测仪B班级：姓名：学号：微机原理（单片机）课程设计报告微机原理（单片机）课程设计任务书项目名称：环境检测仪B内容与要求：上位机：完成界面设计与通讯程序（1）能够显示测得温度值与湿度值，当测得温度值或湿度值超出报警阈值上下限时，相应值后有HIGH或LOW提示字母（2）能够设定报警温度阈值、湿度阈值（3）每隔1秒将温度湿度及当前阈值存入文档（4）可以对串口进行设置下位机：完成电路设计与控制程序（1）采用AM2302采集温度和湿度，当超出报警阈值上下限时，相应指示灯闪烁提示（2）通过串口与上位机通讯（3）将阈值保存至外部存储器，重新复位上电后，阈值不变（4）将当前测得温度值和湿度值显示在LCD屏上，当超出报警阈值时，温度值或湿度值后有HIGH或LOW提示字母微机原理（单片机）课程设计报告项目组任务分担评价表课程设计报告评分表内容总体方案硬件设计软件设计结果分析明细清单问题分析心得体会参考文献程序代码格式规范总分得分得分姓名分担任务组内评价LCD显示模块设计与编程、下位机串口通讯程序、上位机串口通讯程序，外部存储器的设计与编程5上位机温湿度显示与设置，保存数据，下位机温度传感器与单片机的设计与编程5微机原理（单片机）课程设计报告目录一、总体方案...................................................................................................................................2二、硬件设计...................................................................................................................................32.11602液晶显示屏...................................................................................................................32.2AM2302数字温湿度传感器..................................................................................................52.3LY5A-L2AV4............................................................................................................................62.4X5045......................................................................................................................................62.5电路连线图...........................................................................................................................8三、软件设计...................................................................................................................................93．1设计思路..............................................................................................................................93．2流程图................................................................................................................................10四、结果分析或项目所实现的功能、指标................................................................................114.1原始数据.............................................................................................................................114.2更改阈值...............................................................................................................................124.3更改串口设置.....................................................................................................................134.4检测外部存储器.................................................................................................................13五、明细清单.................................................................................................................................14六、设计调试中遇到的疑难问题及解决方法............................................................................14七、心得体会与建议....................................................................................................................15八、参考文献.................................................................................................................................16九、附录.........................................................................................................................................16附录A上位机程序框图...........................................................................................................16附录B下位机源程序...............................................................................................................17微机原理（单片机）课程设计报告一、总体方案环境监测仪总体功能模块示意图如图1-1所示。图1-1XXXXX总体功能模块示意图图中，温度湿度采集模块由AM2302将温度湿度值输入至单片机中，单片机读取数据并存入内部存储器，数据接收过程中，由于传感器为单总线传输，因此需要及时存储数值，再分别计算得到温度、湿度值；串口通信模块包括上位机串口、下位机串口初始化，波特率9600，数据位8，停止位1，校验位无，允许串行接受状态，串口工作模式1，定时器工作方式2，开串口中断，开总中断；显示模块为显示屏显示当前传感器采集的温度湿度值，当温度湿度值超出阈值时，显示屏显示HIGH或LOW，同时采用两个LED等表示，分别表示温度和湿度是否正常工作；存储模块将当前阈值存于外部存储器中，使重新上电后阈值不变；上位机能够设置串口，调整波特率、数据位、校验位等，并将设定的阈值通过串口传送至下位机，下位机将读得的温度湿度值以及与阈值比较结果传送至上位机并显示，同时每隔1秒将阈值、温度湿度值、阈值比较结果保存至指定文件中；温度湿度采集模块显示模块控制器串口通信模块上位机存储模块微机原理（单片机）课程设计报告二、硬件设计2.11602液晶显示屏2.1.1引脚说明液晶显示屏有16个管脚，其中1管脚接电源地，2管脚接电源正极，3管脚接液晶显示偏压信号，4管脚接数据/命令选择端，5管脚接读/写选择端，6管脚接使能信号，7-14管脚为数据位，15管脚接背光源正极，16管脚接背光源负极。2.1.2基本操作时序如下读状态：输入：RS=L，RW=H,E=H输出：D0-D7=状态字写指令：输入：RS=L，RW=L，D0-D7=指令码，E=高脉冲输出：无写数据：输入RS=H，RW=H，E=H输出：D0-D7=数据写数据：输入：RS=H，RW=L，D0-D7=数据，E=高脉冲输出：无2.1.3状态字说明2.1.4初始化过程延时15ms写指令38H（不检测忙信号）微机原理（单片机）课程设计报告延时5ms写指令38H(不检测忙信号)延时5ms写指令38H（不检测忙信号）（以后每次写指令、读/写数据操作之前均需检测忙信号）写指令38H：显示模式设置写指令08H：显示关闭写指令01H：显示清屏写指令06H：显示光标移动设置写指令0CH：显示开及光标设置2.1.5接口时序说明微机原理（单片机）课程设计报告2.2AM2302数字温湿度传感器2.2.1概述AM2302数字温湿度传感器是一款有已校准数字信号输出的温湿度符合传感器。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。传感器包括一个电容式感湿元件和一个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优越、超快响应、干扰能力强、性价比极高等优点。每个AM2302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。2.2.2引脚说明接线时，1管脚接VCC，2管脚为串行数据单总线，3管脚接地、电源负极，4管脚悬空。2.2.3单总线接口DATA用于微处理器与AM2302之间的通讯同步，采用单总线数据格式，一次通讯时间5ms左右，数据传输为40bit，高位先出。数据格式：40bit数据=16bit湿度数据+16bit温度数据+8bit校验和。用户主机（MCU）发送一次开始信号后，AM2302从低功耗模式转换到高速模式，等待主机信号结束后，AM2302发送响应信号，送出40bit的数据，并触发一次信号采集。空闲时总线为高电平，通讯开始时主机（MCU）拉低总线500us后释放总线，延时20-40us后从主机开始检测从机的响应信号。从机的响应信号是一个80us左右的低电