西华大学毕业设计说明书

4 系统软件设计

系统的工作流程是，操作人员在计算机上输入需要设定的温湿度限定值，当设定的温湿度值与检测温湿度值不同时，单片机控制系统则会采取相应的调节动作。此程序流程包括五个部分，第一部分是主程序，其描述总体结构；第二部分是SHT10温度采集程序，其功能是通过SHT10传感器采集温湿度值，并进行修正；第三部分是LCD1602显示子程序，对LCD1602进行初始化，将温湿度进行显示；第四部分是输出控制子程序，对设定值和实际值进行判断以决定是否进行温湿度的调节；第五部分是按键输入电路，用来修改温湿度上下限值。

4.1 软件设计的总体结构

本次设计的大棚温湿度自动控制系统由一个主程序调用多个子程序，它们包括SHT10温湿度采集子程序、LCD1602液晶显示子程序、输出控制子程序、键盘扫描子程序，如下图所示：

SHT10 LCD1602 温湿度 采集子 程序

图4.1 程序总体结构

主程序输出控制子程序

键盘扫描子程序

液晶屏显示子程序

主程序主要就是调用各个子程序的C语言文件中定义的函数，实现SHT10、LCD1602初始化等操作，然后测量温湿度，调用函数对数据进行处理，最后进行显示并输出控制信号。

在Keil工程中编写程序的时候，为了让整个工程看起来条理清晰，要按照各个模块分别新建C文件写子程序。某个C文件要调用其它C文件中的函数时，要在当前C语言文件中先进行声明，然后再调用，或者也可以把每个C文件中定义的函数都写到

第 22 页

西华大学毕业设计说明书 相同名字下的.h头文件中，其他C文件要调用该函数时要在前面加上#include <*.h>，将头文件包括进来。对于变量也是如此，如果某个变量也在其他C文件中使用，那么要在一个C文件总将它定义为全局变量，即在函数外面定义。其他C文件要使用该变量时，要先使用extern将全局变量的作用域扩展到本C语言文件。

第 23 页

西华大学毕业设计说明书 4.2 主要模块的设计流程框图

4.2.1 主程序流程图

开始

SHT10复位 初始化LCD1602 测量温湿度 对温湿度数据进行修正 在液晶屏上显示温湿度 将温湿度与设定值比较 Yes 是否超限？ No Yes 是否有按键？ 进入键盘扫描子程启动温湿度调节设备 No 图4.2 主程序流程图

第 24 页

西华大学毕业设计说明书 4.2.2 SHT10子程序流程图

图4.3 SHT10子程序流程图

开始 发送启动时序 发送控制字 测量结束？ Yes 接收数据 No 接收校验位 结束 温湿度传感器SHT10使用类似于I2C总线的时序与单片机通信，由于51单片机没有I2C接口，所以需要编写程序，用单片机的某两个I/O口管脚模拟I2C总线的时序，从而与SHT10通信。

SHT10有4种时序：启动传输时序、写字节时序、读字节时序及复位时序。复位时序和启动传输时序可通过依次拉低或拉高时钟线和数据线，因而实现起来比较简单；而写时序和读时序就比较复杂。写时序用来发送控制字，即发送命令，测量结束后，发出读时序读回测量数据。向SHT10的8个数据位的写入，于第9个时钟周期之后，读

第 25 页