一、系統(tǒng)方案
本設(shè)計(jì)采用AT89C52單片機(jī)作為主控制器，液晶1602顯示溫濕度，LabView上位機(jī)通信，上位機(jī)顯示溫度，同時(shí)上位機(jī)可以設(shè)置溫度上下限，當(dāng)測量溫度低于或高于上限，溫度報(bào)警，上位機(jī)可以控制下位機(jī)加熱設(shè)備啟動(dòng)與關(guān)閉，實(shí)現(xiàn)上位機(jī)和下位機(jī)的交換數(shù)據(jù)。

二、硬件設(shè)計(jì)
原理圖如下：

三、單片機(jī)軟件設(shè)計(jì)
1、單片機(jī)代碼主要是串口初始化、串口中斷服務(wù)程序。首先是串口初始化：
void uart_init()
{
TMOD |= 0x20;//定時(shí)器1，工作模式2 8位自動(dòng)重裝
TH1 = 0xfd;
TL1 = 0xfd;//設(shè)置比特率9600
SM0 = 0;
SM1 = 1;//串口工作方式1,8位UART波特率可變
TR1 = 1;//啟動(dòng)定時(shí)器1
REN = 1;
EA = 1; //打開總中斷
ES = 1; //打開串口中斷
}
2、貼上51單片機(jī)負(fù)責(zé)串口發(fā)送的兩個(gè)函數(shù)：
void SendByte(unsigned char dat) //發(fā)送一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，形參dat即為待發(fā)送數(shù)據(jù)。
{
SBUF = dat; //將數(shù)據(jù)寫入到串口緩沖
while(!TI); //等待發(fā)送完畢
TI = 0;
}
void SendArray(unsigned char *Array, unsigned char Size)//通過串口發(fā)送一個(gè)數(shù)組，構(gòu)建for循環(huán)，改變索引依次發(fā)送
{
unsigned char i;

for(i = 0; i < Size; i++)
{
SendByte(Array[i]);
}
}
在串口中斷中處理接收到的數(shù)據(jù)：
void uart(void) interrupt 4 //串口中斷
{
unsigned char Res;
static unsigned char Rec_state = 0;

if(RI) //收到數(shù)據(jù)
{
RI = 0; //清中斷請求
Res = SBUF;
if(Res == 0xFF) //接收到幀頭
{
Rec_state = 1;
}
else if(Rec_state == 1 && Res == 0xEE)//接收到幀尾
{
Rec_state = 0;
}
else if(Rec_state == 1)
{
switch(Res)//接收到數(shù)據(jù)，繼電器控制
{
case 0x02: RY2 = 0; break;
case 0x03: RY2 = 1; break;
default : RY2 =1; break;
}
}
}
else //發(fā)送完一字節(jié)數(shù)據(jù)
{
//TI = 0;
}
}
3、貼上DHT22讀溫濕度函數(shù)
unsigned char Read_Sensor(void)
{
unsigned char i;
//主機(jī)拉低(Min=800US Max=20Ms)
DHT_PIN = 0;
Delay_N1ms(18); //延時(shí)18Ms

//釋放總線 延時(shí)(Min=30us Max=50us)
DHT_PIN = 1;
Delay_N10us(2);//延時(shí)30us
//主機(jī)設(shè)為輸入 判斷傳感器響應(yīng)信號(hào)
DHT_PIN = 1;

Sensor_AnswerFlag = 0; // 傳感器響應(yīng)標(biāo)志

//判斷從機(jī)是否有低電平響應(yīng)信號(hào) 如不響應(yīng)則跳出，響應(yīng)則向下運(yùn)行
if(DHT_PIN ==0)
{
Sensor_AnswerFlag = 1;//收到起始信號(hào)
Sys_CNT = 0;
//判斷從機(jī)是否發(fā)出 80us 的低電平響應(yīng)信號(hào)是否結(jié)束
while((!DHT_PIN))
{
if(++Sys_CNT>300) //防止進(jìn)入死循環(huán)
{
Sensor_ErrorFlag = 1;
return 0;
}
}
Sys_CNT = 0;
//判斷從機(jī)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((DHT_PIN))
{
if(++Sys_CNT>300) //防止進(jìn)入死循環(huán)
{
Sensor_ErrorFlag = 1;
return 0;
}
}
// 數(shù)據(jù)接收 傳感器共發(fā)送40位數(shù)據(jù)
// 即5個(gè)字節(jié) 高位先送 5個(gè)字節(jié)分別為濕度高位 濕度低位 溫度高位 溫度低位 校驗(yàn)和
// 校驗(yàn)和為：濕度高位+濕度低位+溫度高位+溫度低位
for(i=0;i<5;i++)
{
Sensor_Data[i] = Read_SensorData();
}
}
else
{
Sensor_AnswerFlag = 0; // 未收到傳感器響應(yīng)
}
return 1;
}
四、上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)
上位機(jī)是借助LabView來開發(fā)的，界面比較簡單，首先前面板設(shè)計(jì)UI界面，之后后面板通過圖形化編程完成軟件開發(fā)，放上一個(gè)上位機(jī)前面板的截圖：

后面板截圖如下：