數(shù)字溫濕度計(jì)--硬件設(shè)計(jì)畢業(yè)論文

1、<p>　　本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）</p><p>　　論文題目： 數(shù)字溫濕度計(jì)—硬件設(shè)計(jì)</p><p>　　作 者： 學(xué)號(hào)： </p><p>　　學(xué) 院： 物理與電子工程學(xué)院 </p><p>　　年 級(jí)： </p><p&

2、gt;　　專 業(yè)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) </p><p>　　指導(dǎo)教師： 職稱： </p><p>　　日 期： 2011年12月</p><p>　　數(shù)字溫濕度計(jì)--硬件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p>

3、;<p>　　本論文介紹了一種以單片機(jī)STC89C52為主要控制器件，以DHT11為數(shù)字溫濕度傳感器的新型數(shù)字溫濕度計(jì)。硬件電路主要包括主控制器，測(cè)溫濕控制電路和顯示電路等。主控制器采用單片機(jī)STC89C52，溫濕度傳感器采用盛世瑞恩半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的DHT11，顯示電路采用8位共陽(yáng)極LED數(shù)碼管，驅(qū)動(dòng)電路用八個(gè)PNP型的小電壓大電流三極管。測(cè)溫濕控制電路由溫濕度傳感器和預(yù)置溫濕度值比較報(bào)警電路組成，當(dāng)實(shí)際測(cè)量溫濕度值大于預(yù)

4、置溫濕度值時(shí)，發(fā)出報(bào)警。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)采用的DHT11數(shù)字溫濕度傳感器。具有超快響應(yīng)，抗干擾能力強(qiáng)，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。用DHT11與STC89C52做的數(shù)字溫濕度計(jì)不僅外圍電路簡(jiǎn)單，而且測(cè)量精度比較高。</p><p>　　關(guān)鍵字：DHT11；STC89C52；溫度測(cè)量；濕度測(cè)量</p><p>　　THE DESIGN OF DIGITAL <

5、/p><p>　　THERMOMETERS AND HYGROMETER</p><p>　　Abstract: This paper presents a new design of digital thermometers and hygrometer. This design includes hardware and system software .The hardware desi

6、gn includes a main controller circuit, Temperature and Humidity measurement and control circuits and show circuit. Main controller uses STC89C52.temperature and humidity sensor uses DHT11 which is yielded by Sensirion (a

7、 Semiconductor Corp). Show circuit is a total of eight circuits using digital LED of the anode. Driver show circuit uses eight of</p><p>　　The digital temperature and humidity sensor (DHT11) . As well as ser

8、ial interface circuits in the same chip on the realization of a Gap link to a super-fast response, anti-interference capability and cost-effective advantages. The design of digital thermometers and hygrometer with STC89C

9、52 and DHT11 not only has a simple external circuit, but also has a high-precision measurement. </p><p>　　KeyWords: DHT11;STC89C52; temperature measurement; humidity measurements</p><p><b>

10、;　　目 錄</b></p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　2 設(shè)計(jì)任務(wù)的要求和溫濕度計(jì)的發(fā)展史1</p><p>　　2.1設(shè)計(jì)任務(wù)及要求1</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)數(shù)字溫濕度計(jì)的依據(jù)和意義2</p><p>　　2.3溫濕度計(jì)的發(fā)展史

11、3</p><p>　　2.4濕度計(jì)的由來(lái)4</p><p>　　3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)4</p><p>　　3.1設(shè)計(jì)總體方案及方案論證4</p><p>　　3.2單片機(jī)的選擇5</p><p>　　3.2.1 單片機(jī)的概述5</p><p>　　3.2.2單片機(jī)的引腳說(shuō)明6&

12、lt;/p><p>　　3.2.3單片機(jī)的最小系統(tǒng)9</p><p>　　3.3溫濕度傳感器的選擇10</p><p>　　3.3.1 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器概述10</p><p>　　3.3.2 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器性能說(shuō)明11</p><p>　　3.3.3 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器使用注意事項(xiàng)

13、12</p><p>　　3.4 顯示模塊13</p><p>　　3.4.1 顯示模塊的介紹13</p><p>　　3.4.2 LED數(shù)碼管的主要特點(diǎn)13</p><p>　　3.5溫濕度的測(cè)量及分析14</p><p>　　4 系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)15</p><p>　　4.1主控

14、制電路和測(cè)溫時(shí)控制電路15</p><p>　　4.2驅(qū)動(dòng)顯示電路16</p><p>　　4.3報(bào)警電路17</p><p>　　5 軟件的設(shè)計(jì)17</p><p>　　5.1 Keil C 軟件概述17</p><p>　　5.1.1 系統(tǒng)概述18</p><p>　　5.1.2

15、 Keil C51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)18</p><p>　　5.2 整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)20</p><p><b>　　6總結(jié)20</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)21</b></p><p><b>　　致謝22</b></p>&l

16、t;p><b>　　1 緒論</b></p><p>　　溫濕度的檢測(cè)已廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防科技、生活等各個(gè)領(lǐng)域，溫濕度對(duì)人們生活的影響無(wú)處不在，如倉(cāng)庫(kù)、實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、水果的保鮮、家禽的孵化過(guò)程等都需要對(duì)溫濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，如果溫濕度控制不當(dāng)，將會(huì)帶來(lái)許多不必要的經(jīng)濟(jì)損失。</p><p>　　傳統(tǒng)的濕度測(cè)量方法，如十七世紀(jì)發(fā)明的毛發(fā)濕度計(jì)和十九世紀(jì)發(fā)明的干

17、濕球濕度計(jì)等，由于它們響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、精度不高、使用不方便，而且無(wú)法將濕度值轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，因此不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求，同時(shí)也不能滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男枰鹘y(tǒng)的溫度計(jì)是用水銀柱來(lái)顯示的，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，但是它的精確度不高，不易讀數(shù)。而采用單片機(jī)對(duì)溫濕度進(jìn)行測(cè)量控制，不僅具有控制方便、簡(jiǎn)單和靈活等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高溫度控制的技術(shù)指標(biāo)。用LED數(shù)碼管來(lái)顯示溫濕度的數(shù)值，看起來(lái)更加直觀。</p><p>　

18、　本論文介紹了一種以單片機(jī)STC89C52為主要控制器件，以DHT11為數(shù)字溫濕度傳感器的新型數(shù)字溫濕度計(jì)。本設(shè)計(jì)主要包括硬件電路的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)。硬件電路主要包括主控制器，測(cè)溫濕控制電路、顯示電路、報(bào)警電路等。主控制器采用單片機(jī)STC89C52，溫濕度傳感器采用盛世瑞恩半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的DHT11，顯示電路采用8位共陽(yáng)極LED數(shù)碼管，驅(qū)動(dòng)電路用八個(gè)PNP型的小電壓大電流三極管（S9012）。測(cè)溫濕控制電路由溫濕度傳感器和預(yù)置溫濕度

19、值比較報(bào)警電路組成，當(dāng)實(shí)際測(cè)量溫濕度值大于預(yù)置溫濕度值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信。軟件部分主要包括主程序，測(cè)溫濕度子程序，顯示子程序和按鍵子程序等。</p><p>　　采用DHT11數(shù)字溫濕度傳感器與單片機(jī)STC89C52相連外圍電路比較簡(jiǎn)單。 所以，本次設(shè)計(jì)以DHT11數(shù)字溫濕度傳感器為例，介紹基于單片機(jī)的數(shù)字溫濕度計(jì)的設(shè)計(jì)。</p><p>　　2 設(shè)計(jì)任務(wù)的要求和溫濕度計(jì)的發(fā)展史</p&

20、gt;<p>　　2.1設(shè)計(jì)任務(wù)及要求</p><p>　　設(shè)計(jì)一個(gè)以單片機(jī)為核心的溫濕度測(cè)量系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)的功能為：</p><p>　?。?）測(cè)量溫度值精度為±1℃，測(cè)量濕度值精確1%；</p><p>　?。?）系統(tǒng)允許的誤差范圍為1℃和1%以內(nèi)；（3）系統(tǒng)可由用戶預(yù)設(shè)溫度值和濕度值，測(cè)溫范圍0℃—＋100℃， 測(cè)濕范圍 0 —100

21、%； </p><p>　　（4）超過(guò)預(yù)設(shè)值時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)警；</p><p>　?。?）系統(tǒng)采用數(shù)碼管顯示，能顯示設(shè)定溫濕度值和測(cè)得的實(shí)際溫濕度值。</p><p>　　2.2 設(shè)計(jì)數(shù)字溫濕度計(jì)的依據(jù)和意義</p><p>　　溫濕度是與人類關(guān)系密切的物理量之一，隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的發(fā)展，紡織、食品、電子、制藥、軍火等工業(yè)以及糧食、水果、蔬菜

22、的貯存等都提出了測(cè)量溫濕度和控制溫濕度的要求。適當(dāng)?shù)臏貪穸炔坏茏屓藗兊纳罡邮孢m，也是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的重要保障，而良好的溫濕度測(cè)量?jī)x器則是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的手段。</p><p>　　傳統(tǒng)的溫度計(jì)是用水銀柱來(lái)顯示的，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜，但是它的精確度不高，不易讀數(shù)。傳統(tǒng)的濕度測(cè)量方法，如十七世紀(jì)發(fā)明的毛發(fā)濕度計(jì)和十九世紀(jì)發(fā)明的干濕球濕度計(jì)等，由于它們響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)、精度不高、使用不方便，而且無(wú)法將濕度值轉(zhuǎn)換成電信號(hào)

23、，因此不能適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求，同時(shí)也不能滿足人們?nèi)粘Ｉ畹男枰６捎脝纹瑱C(jī)對(duì)溫濕度進(jìn)行控制，不僅具有控制方便，簡(jiǎn)單和靈活等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高溫度控制的技術(shù)指標(biāo)。 </p><p>　　隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，溫濕度傳感器也得到迅速發(fā)展，采用DHT11數(shù)字溫濕度傳感器作為檢測(cè)元件，能夠同時(shí)測(cè)試溫度和濕度。這類傳感器不僅易于焊接，而且只有四針管腳，減少了外圍電路的設(shè)計(jì)。DHT系列的集成濕度傳感器性精度高、

24、響應(yīng)速度快、功耗小、 性價(jià)比高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。所以本次課題采用芯片為DHT11的集成濕度傳感器設(shè)計(jì)開發(fā)一款基于單片機(jī)的實(shí)用電子濕度計(jì)?？傊?，無(wú)論在日常生活中還是在工業(yè)、農(nóng)業(yè)方面都離不開對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行溫濕度的測(cè)量。因此，研究溫濕度的控制和測(cè)量具有非常重要的意義。</p><p>　　傳感器作為檢測(cè)元件，能夠同時(shí)測(cè)試溫度和濕度。這類傳感器不僅易于焊接，而且只有四針管腳，減少了外圍電路的設(shè)計(jì)。DHT系列的集成濕度

25、傳感器性精度高、響應(yīng)速度快、功耗小、 性價(jià)比高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。所以本次課題采用芯片為DHT11的集成濕度傳感器設(shè)計(jì)開發(fā)一款基于單片機(jī)的實(shí)用電子濕度計(jì)?？傊?，無(wú)論在日常生活中還是在工業(yè)、農(nóng)業(yè)方面都離不開對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行溫濕度的測(cè)。 因此，研究溫濕度的控制和測(cè)量具有非常重要的意義。</p><p>　　2.3溫濕度計(jì)的發(fā)展史</p><p>　　溫度

26、計(jì)是測(cè)溫儀器的總稱。根據(jù)所用測(cè)溫物質(zhì)的不同和測(cè)溫范圍的不同，有煤油溫度計(jì)、酒精溫度計(jì)、水銀溫度計(jì)、氣體溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、溫差電偶溫度計(jì)、輻射溫度計(jì)和光測(cè)溫度計(jì)等。 </p><p>　　最早的溫度計(jì)是在1593年由意大利科學(xué)家伽利略(1564～1642)發(fā)明的。他的第一只溫度計(jì)是一根一端敞口的玻璃管，另一端帶有核桃大的玻璃泡。使用時(shí)先給玻璃泡加熱，然后把玻璃管插入水中。隨著溫度的變化，玻璃管中的水面就會(huì)上下移動(dòng)

27、，根據(jù)移動(dòng)的多少就可以判定溫度的變化和溫度的高低。這種溫度計(jì)，受外界大氣壓強(qiáng)等環(huán)境因素的影響較大，所以測(cè)量誤差大。 </p><p>　　后來(lái)伽利略的學(xué)生和其他科學(xué)家，在這個(gè)基礎(chǔ)上反復(fù)改進(jìn)，如把玻璃管倒過(guò)來(lái)，把液體放在管內(nèi)，把玻璃管封閉等。比較突出的是法國(guó)人布利奧在1659年制造的溫度計(jì)，他把玻璃泡的體積縮小，并把測(cè)溫物質(zhì)改為水銀，這樣的溫度計(jì)已具備了現(xiàn)在溫度計(jì)的雛形。以后荷蘭人華倫海特在1709年利用酒精，在1

28、714年又利用水銀作為測(cè)量物質(zhì)，制造了更精確的溫度計(jì)。他觀察了水的沸騰溫度、水和冰混合時(shí)的溫度、鹽水和冰混合時(shí)的溫度；經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn)與核準(zhǔn)，最后把一定濃度的鹽水凝固時(shí)的溫度定為0℉，把純水凝固時(shí)的溫度定為32℉，把標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水沸騰的溫度定為212℉，用℉代表華氏溫度，這就是華氏溫度計(jì)。 </p><p>　　在華氏溫度計(jì)出現(xiàn)的同時(shí)，法國(guó)人列繆爾(1683～1757)也設(shè)計(jì)制造了一種溫度計(jì)。他認(rèn)為水銀的膨脹系數(shù)太小

29、，不宜做測(cè)溫物質(zhì)。他專心研究用酒精作為測(cè)溫物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。他反復(fù)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，含有1/5水的酒精，在水的結(jié)冰溫度和沸騰溫度之間，其體積的膨脹是從1000個(gè)體積單位增大到1080個(gè)體積單位。因此他把冰點(diǎn)和沸點(diǎn)之間分成80份，定為自己溫度計(jì)的溫度分度，這就是列氏溫度計(jì)。</p><p>　　華氏溫度計(jì)制成后又經(jīng)過(guò)30多年，瑞典人攝爾修斯于1742年改進(jìn)了華倫海特溫度計(jì)的刻度，他把水的沸點(diǎn)定為零度，把水的冰點(diǎn)定為100度。后來(lái)

30、他的同事施勒默爾把兩個(gè)溫度點(diǎn)的數(shù)值又倒過(guò)來(lái)，就成了現(xiàn)在的百分溫度，即攝氏溫度，用℃表示。華氏溫度與攝氏溫度的關(guān)系為： </p><p>　　℉＝9/5℃+32，或℃＝5／9(℉-32)</p><p>　　現(xiàn)在英、美國(guó)家多用華氏溫度，德國(guó)多用列氏溫度，而世界科技界和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，以及我國(guó)、法國(guó)等大多數(shù)國(guó)家則多用攝氏溫度。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的需要，測(cè)溫技術(shù)也不斷地改進(jìn)和提高。由

31、于測(cè)溫范圍越來(lái)越廣，根據(jù)不同的要求，又制造出不同需要的測(cè)溫儀器。</p><p><b>　　2.4濕度計(jì)的由來(lái)</b></p><p>　　濕度計(jì)是測(cè)量空氣內(nèi)含水分多少的儀器?！妒酚?#183;天官書》中即有測(cè)濕的記載。我國(guó)漢朝初年就已出現(xiàn)濕度計(jì)，它是利用天平來(lái)測(cè)量空氣干燥或潮濕的。天平濕度計(jì)的使用方法，是把兩個(gè)重量相等而吸濕性不同的物體，例如灰和鐵，分別掛在天平兩

32、端。當(dāng)空氣濕度發(fā)生變化時(shí)，由于兩個(gè)物體吸入的分水不同，重量也就起了變化，于是天平發(fā)生偏差，從而指示出空氣潮濕的程度。 這就是濕度計(jì)的由來(lái)。</p><p><b>　　3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　3.1設(shè)計(jì)總體方案及方案論證</p><p>　　按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，確定系統(tǒng)由5個(gè)模塊組成：主控制器，數(shù)字溫濕度傳感器，報(bào)警

33、電路，按鍵電路及顯示電路。</p><p><b>　　如圖3.1所示：</b></p><p>　　圖3.1 總體電路框圖</p><p>　　主控制器的功能由STC89C52來(lái)完成，主要負(fù)責(zé)處理由數(shù)字溫濕度傳感器送來(lái)數(shù)據(jù)，并把處理好的數(shù)據(jù)送向顯示模塊。數(shù)字溫濕傳感器主要用來(lái)采集周圍環(huán)境參數(shù)，并把所采集來(lái)的參數(shù)送向主控制器。按鍵電路主要用來(lái)完

34、成單片機(jī)的復(fù)位操作和溫濕度初始值的設(shè)定。這里需要四個(gè)按鍵，一個(gè)用來(lái)完成單片機(jī)的復(fù)位操作，一個(gè)用來(lái)切換顯示的數(shù)據(jù)（是設(shè)定值還是實(shí)際測(cè)得的值），另外兩個(gè)分別用來(lái)設(shè)定初始溫度和初始濕度的個(gè)位和十位。報(bào)警電路就是用一個(gè)蜂鳴器來(lái)實(shí)現(xiàn)的，用來(lái)判斷周圍環(huán)境的溫度或者濕度是否超出設(shè)定值了，任何一個(gè)超出設(shè)定值時(shí)蜂鳴器就會(huì)發(fā)出報(bào)警聲音。驅(qū)動(dòng)顯示電路主要用來(lái)驅(qū)動(dòng)八位數(shù)碼管發(fā)光的。由于單片機(jī)的輸出電流太?。ㄖ挥袔譵A）不能驅(qū)使數(shù)碼管發(fā)光，所以這里必須增加一個(gè)驅(qū)

35、動(dòng)顯示模塊。</p><p><b>　　3.2單片機(jī)的選擇</b></p><p>　　3.2.1 單片機(jī)的概述</p><p>　　單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱單片機(jī)，又稱微控制器，嵌入式微控制器等，屬于第四代電子計(jì)算機(jī)。它把中央處理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口電路以及定時(shí)器計(jì)數(shù)器集成在一塊芯片上，從而具有體積小、功耗低、價(jià)格低廉、抗干擾能力強(qiáng)且可靠

36、性高等特點(diǎn)，因此，適合應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程控制、智能儀器儀表和測(cè)控系統(tǒng)的前端裝置。正是由于這一原因，國(guó)際上逐漸采用微控制器(MCU)代替單片微型計(jì)算機(jī)(SCM)這一名稱。“微控制器”更能反映單片機(jī)的本質(zhì)，但是由于單片機(jī)這個(gè)名稱已經(jīng)為國(guó)內(nèi)大多數(shù)人所接受，所以仍沿用“單片機(jī)”這一名稱。</p><p>　　1、單片機(jī)的主要特點(diǎn)有:</p><p>　　(1) 具有優(yōu)異的性能價(jià)格比；</p>

37、;<p>　　(2) 集成度高、體積小、可靠性高；</p><p>　　(3) 控制功能強(qiáng)；</p><p>　　(4) 低電壓，低功耗。</p><p>　　2、單片機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域:</p><p><b>　　(1) 工業(yè)控制；</b></p><p><b>　　(

38、2) 儀器儀表；</b></p><p><b>　　(3) 電信技術(shù)；</b></p><p>　　(4) 辦公自動(dòng)化和計(jì)算機(jī)外部設(shè)備；</p><p>　　(5) 汽車和節(jié)能；</p><p>　　(6) 制導(dǎo)和導(dǎo)航；</p><p><b>　　(7) 商用產(chǎn)品；<

39、;/b></p><p><b>　　(8) 家用電器。</b></p><p>　　因此，在本課題設(shè)計(jì)的溫濕度測(cè)控系統(tǒng)中，采用單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在單片機(jī)選用方面，由于STC89系列單片機(jī)與MCS-51系列單片機(jī)兼容，所以，本系統(tǒng)中選用STC89C52單片機(jī)。</p><p>　　3.2.2單片機(jī)的引腳說(shuō)明</p><p&

40、gt;　　圖3.2 STC89C52單片機(jī)引腳圖</p><p>　　芯片引腳如圖3.2所示：</p><p><b>　　VCC : 電源。</b></p><p><b>　　GND: 地。</b></p><p>　　P0口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)

41、TTL邏輯電平。對(duì)P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。當(dāng)訪問(wèn)外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash編程時(shí)，P0口也用來(lái)接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。</p><p>　　P1口： 是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P1 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部

42、上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX），具體如下表1所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。</p><p>　　P2口：P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)

43、4個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P2端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX @DPTR）時(shí)，P2口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在使用8位地址（如MOVX @RI）訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口

44、也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。</p><p>　　P3口：P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P3 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如上表2-1所示。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接

45、收一些控制信號(hào)。</p><p>　　RST: 復(fù)位輸入。晶振工作時(shí)，RST腳持續(xù)2個(gè)機(jī)器周期高電平將使單片機(jī)復(fù)位?？撮T狗計(jì)時(shí)完成后，RST 腳輸出96 個(gè)晶振周期的高電平。特殊寄存器AUXR(地址8EH)上的DISRTO位可以使此功能無(wú)效。DISRTO默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。</p><p>　　ALE/PROG：地址鎖存控制信號(hào)（ALE）是訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，鎖存低8 位地址的輸

46、出脈沖。在flash編程時(shí)，此引腳（PROG）也用作編程輸入脈沖。</p><p>　　在一般情況下，ALE 以晶振六分之一的固定頻率輸出脈沖，可用來(lái)作為外部定時(shí)器或時(shí)鐘使用。然而，特別強(qiáng)調(diào)，在每次訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE脈沖將會(huì)跳過(guò)。如果需要，通過(guò)將地址為8EH的SFR的第0位置 “1”，ALE操作將無(wú)效。這一位置 “1”，ALE 僅在執(zhí)行MOVX 或MOVC指令時(shí)有效。否則，ALE 將被微弱拉高。這個(gè)AL

47、E 使能標(biāo)志位（地址為8EH的SFR的第0位）的設(shè)置對(duì)微控制器處于外部執(zhí)行模式下無(wú)效。</p><p>　　PSEN:外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)（PSEN）是外部程序存儲(chǔ)器選通信號(hào)。當(dāng)STC89C52從外部程序存儲(chǔ)器執(zhí)行外部代碼時(shí)，PSEN在每個(gè)機(jī)器周期被激活兩次，而在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，PSEN將不被激活。</p><p>　　EA/VPP:訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。為使能從0000H

48、到FFFFH的外部程序存儲(chǔ)器讀取指令，EA必須接GND。為了執(zhí)行內(nèi)部程序指令，EA應(yīng)該接VCC。在flash編程期間，EA也接收12伏VPP電壓。</p><p>　　XTAL1:振蕩器反相放大器和內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生電路的輸入端。</p><p>　　XTAL2:振蕩器反相放大器的輸出端。</p><p>　　程序存儲(chǔ)器：如果EA引腳接地，程序讀取只從外部存儲(chǔ)器開始。對(duì)于

49、89C52，如果EA 接VCC，程序讀寫先從內(nèi)部存儲(chǔ)器（地址為0000H～1FFFH）開始，接著從外部尋址，尋址地址為：2000H~FFFFH。</p><p>　　數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：STC89C52 有256 字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。高128 字節(jié)與特殊功能寄存器重疊。也就是說(shuō)高128字節(jié)與特殊功能寄存器有相同的地址，而物理上是分開的。當(dāng)一條指令訪問(wèn)高于7FH 的地址時(shí)，尋址方式?jīng)Q定CPU 訪問(wèn)高128 字節(jié)RAM 還是

50、特殊功能寄存器空間。直接尋址方式訪問(wèn)特殊功能寄存器（SFR）</p><p>　　定時(shí)器2：定時(shí)器2是一個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，它既可以做定時(shí)器，又可以做事件計(jì)數(shù)器。其工作方式由特殊寄存器T2CON中的C/T2位選擇（如表2所示）。定時(shí)器2有三種工作模式：捕捉方式、自動(dòng)重載（向下或向上計(jì)數(shù)）和波特率發(fā)生器。工作模式由T2CON中的相關(guān)位選擇。定時(shí)器2 有2 個(gè)8位寄存器：TH2和TL2。在定時(shí)工作方式中，每個(gè)機(jī)器周

51、期，TL2 寄存器都會(huì)加1。由于一個(gè)機(jī)器周期由12 個(gè)晶振周期構(gòu)成，因此，計(jì)數(shù)頻率就是晶振頻率的1/12。</p><p>　　中斷：STC89C52 有6個(gè)中斷源如表3.1所示：兩個(gè)外部中斷（INT0 和INT1），三個(gè)定時(shí)中斷（定時(shí)器0、1、2）和一個(gè)串行中斷每個(gè)中斷源都可以通過(guò)置位或清除特殊寄存器IE 中的相關(guān)中斷允許控制位分別使得中斷源有效或無(wú)效。IE還包括一個(gè)中斷允許總控制位EA，它能一次禁止所有中斷。

52、定時(shí)器2可以被寄存器T2CON中的TF2和EXF2的或邏輯觸發(fā)。程序進(jìn)入中斷服務(wù)后，這些標(biāo)志位都可以由硬件清0。實(shí)際上，中斷服務(wù)程序必須判定是否是TF2 或EXF2激活中斷，標(biāo)志位也必須由軟件清0。</p><p>　　表3.1 中斷控制寄存器</p><p>　　3.2.3單片機(jī)的最小系統(tǒng)</p><p>　　圖3.3 晶振電路</p><

53、p><b>　　圖3.4 復(fù)位電路</b></p><p>　　如圖3.3、圖3.4所示，復(fù)位電路和時(shí)鐘電路是維持單片機(jī)最小系統(tǒng)運(yùn)行的基本模塊。單片機(jī)最小系統(tǒng)是在以51單片機(jī)為基礎(chǔ)上擴(kuò)展，使其能更方便地運(yùn)用于測(cè)試系統(tǒng)中，不僅具有控制方便、組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被測(cè)試的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價(jià)低和開發(fā)周期短

54、等優(yōu)點(diǎn)，稱為在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件，在工業(yè)生產(chǎn)中稱為必不可少的器件，尤其是在日常生活中發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。</p><p>　　3.3溫濕度傳感器的選擇</p><p>　　3.3.1 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器概述</p><p>　　DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)熟悉信號(hào)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

55、傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性和卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)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(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11傳感器都在即為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)型號(hào)的處理過(guò)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(jiǎn)易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上，

56、使其成為給類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選擇。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝，連接方便。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)及參數(shù)下圖所示：</p><p>　　圖 3.5 DHT11內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　3.3.2 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器性能說(shuō)明</p><p>　　表3.2 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器性能</p><p>　　圖3.6 DHT11典型

57、應(yīng)用電路</p><p>　　如圖3.6，建議連接線長(zhǎng)度短于20米時(shí)用5K上拉電阻,大于20米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用合適的上拉電阻。DHT11的供電電壓為3－5.5V。傳感器上電后，要等待 1s 以越過(guò)不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無(wú)需發(fā)送任何指令。電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個(gè)100nF 的電容，用以去耦濾波。</p><p>　　DATA 用于微處理器與 DHT11之間的通訊和同步,采用單

58、總線數(shù)據(jù)格式,一次通訊時(shí)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(shuō)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:</p><p>　　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)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(yàn)和數(shù)據(jù)傳送正確時(shí)校驗(yàn)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

59、度小數(shù)數(shù)據(jù)”所得結(jié)果的末8位。</p><p>　　用戶MCU發(fā)送一次開始信號(hào)后,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束后,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào),送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號(hào)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(hào)觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒有接收到主機(jī)發(fā)送開始信號(hào),DHT11不會(huì)主動(dòng)進(jìn)行溫濕度采集.采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。</p><p&

60、gt;　　總線空閑狀態(tài)為高電平,主機(jī)把總線拉低等待DHT11響應(yīng),主機(jī)把總線拉低必須大于18毫秒,保證DHT11能檢測(cè)到起始信號(hào)。DHT11接收到主機(jī)的開始信號(hào)后,等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束,然后發(fā)送80us低電平響應(yīng)信號(hào).主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)結(jié)束后,延時(shí)等待20-40us后, 讀取DHT11的響應(yīng)信號(hào),主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)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。</p><p>　　總線為低電平,說(shuō)

61、明DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào),DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)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(shí)隙開始,高電平的長(zhǎng)短定了數(shù)據(jù)位是0還是1.格式見下面圖示.如果讀取響應(yīng)信號(hào)為高電平,則DHT11沒有響應(yīng),請(qǐng)檢查線路是否連接正常.當(dāng)最后一位數(shù)據(jù)傳送完畢后，DHT11拉低總線50us,隨后總線由上拉電阻拉高進(jìn)入空閑狀態(tài)。</p><p>　　測(cè)量分辨率分別為 8bit（溫度）、8bit（濕度）

62、。</p><p>　　3.3.3 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器使用注意事項(xiàng)</p><p>　　表3.3 DHT11電氣特性</p><p>　　DHT11電器特性如表3.3所示，超出建議的工作范圍可能導(dǎo)致高達(dá)3%RH的臨時(shí)性漂移信號(hào)。返回正常工作條后，傳感器會(huì)緩慢地向校準(zhǔn)狀態(tài)恢復(fù)。</p><p>　　電阻式濕度傳感器的感應(yīng)層會(huì)受到化學(xué)蒸汽

63、的干擾，化學(xué)物質(zhì)在感應(yīng)層中的擴(kuò)散可能導(dǎo)致測(cè)量值漂移和靈敏度下降。在一個(gè)純凈的環(huán)境中，污染物質(zhì)會(huì)緩慢地釋放出去。下文所述的恢復(fù)處理將加速實(shí)現(xiàn)這一過(guò)程。高濃度的化學(xué)污染會(huì)導(dǎo)致傳感器感應(yīng)層的徹底損壞。</p><p>　　置于極限工作條件下或化學(xué)蒸汽中的傳感器，通過(guò)如下處理程序，可使其恢復(fù)到校準(zhǔn)時(shí)的狀態(tài)。在50-60℃和< 10%RH的濕度條件下保持2 小時(shí)（烘干）；隨后在20-30℃和>70%RH的濕度條

64、件下保持 5小時(shí)以上。</p><p>　　氣體的相對(duì)濕度，在很大程度上依賴于溫度。因此在測(cè)量濕度時(shí)，應(yīng)盡可能保證濕度傳感器在同一溫度下工作。如果與釋放熱量的電子元件共用一個(gè)印刷線路板，在安裝時(shí)應(yīng)盡可能將DHT11遠(yuǎn)離電子元件，并安裝在熱源下方，同時(shí)保持外殼的良好通風(fēng)。為降低熱傳導(dǎo)，DHT11與印刷電路板其它部分的銅鍍層應(yīng)盡可能最小，并在兩者之間留出一道縫隙。長(zhǎng)時(shí)間暴露在太陽(yáng)光下或強(qiáng)烈的紫外線輻射中，會(huì)使性能降低

65、。DATA信號(hào)線材質(zhì)量會(huì)影響通訊距離和通訊質(zhì)量,推薦使用高質(zhì)量屏蔽線。手動(dòng)焊接，在最高260℃的溫度條件下接觸時(shí)間須少于10秒。避免結(jié)露情況下使用。而且長(zhǎng)期保存在溫度10－40℃，濕度60％以下。</p><p><b>　　3.4 顯示模塊</b></p><p>　　3.4.1 顯示模塊的介紹</p><p>　　顯示模塊選用八位共陽(yáng)極數(shù)碼

66、管和八個(gè)小功率放大三極管S9012。由于單片機(jī)的端口輸出電流太小，這里必須由外界電路來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。S9012就是用來(lái)驅(qū)動(dòng)這八位數(shù)碼管顯示的。</p><p>　　LED數(shù)碼管也稱半導(dǎo)體數(shù)碼管，是目前數(shù)字電路中最常用的顯示器件。它是以發(fā)光二極管作段并按共陰極方式或共陽(yáng)極方式連接后封裝而成的。圖3.7所示是兩種LED數(shù)碼管的外形與內(nèi)部結(jié)構(gòu)，＋、－分別表示公共陽(yáng)極和公共陰極，a～g是7個(gè)段電極，DP為小數(shù)點(diǎn)。LED

67、數(shù)碼管型號(hào)較多，規(guī)格尺寸也各異，顯示顏色有紅、綠、橙等。</p><p>　　3.4.2 LED數(shù)碼管的主要特點(diǎn)</p><p>　　(1)能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動(dòng)發(fā)光，能與CMOS、ITL電路兼容。</p><p>　　(2)發(fā)光響應(yīng)時(shí)間極短(小于0．1μs)，高頻特性好，單色性好，亮度高。 </p><p>　　(3)體積小，重量輕

68、，抗沖擊性能好。 </p><p>　　(4)壽命長(zhǎng)，使用壽命在10萬(wàn)小時(shí)以上，甚至可達(dá)100萬(wàn)小時(shí)。成本低。</p><p>　　因此它被廣泛用作數(shù)字儀器儀表、數(shù)控裝置、計(jì)算機(jī)的數(shù)顯器件。</p><p>　　圖3.7 LED數(shù)碼管外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　小電壓大電流的小功率放大三極管S9012的放大倍數(shù)共分六級(jí)：</

69、p><p><b>　　D級(jí)：64-91 </b></p><p>　　E級(jí)：78-112 </p><p>　　F級(jí)：96-135 </p><p>　　G級(jí)：112-166 </p><p>　　H級(jí)：144-220 </p><p>　　I級(jí)：190-300</p&

70、gt;<p>　　3.5溫濕度的測(cè)量及分析</p><p>　　DHT11是一個(gè)兩線串行接口的數(shù)字溫濕度傳感器，一個(gè)接口是時(shí)鐘線，一個(gè)接口是數(shù)據(jù)線（支持雙向傳輸）。它是四針單排封裝，一個(gè)接電源，一個(gè)接地線，另兩個(gè)直接和單片機(jī)的P0_5和P0_6相連。不過(guò)數(shù)據(jù)線和時(shí)鐘線上需要接兩個(gè)10K的上拉電阻，因?yàn)镾TC89C52的P0口內(nèi)部沒有上拉電阻。因?yàn)镾TC89C52的P0口內(nèi)部沒有上拉電阻。單片機(jī)通過(guò)P

71、0_5和P0_6向DHT11發(fā)送命令，DHT11接收到命令后做出相應(yīng)的應(yīng)答。由于DHT11內(nèi)部包含一個(gè)14位A/D轉(zhuǎn)換器，所以單片機(jī)接收到就是數(shù)字信號(hào)，只需要做相應(yīng)的處理就能得到所需要的數(shù)據(jù)，這里減少了很多外部的電路的連接，用起來(lái)比較方便。</p><p><b>　　4 系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4.1主控制電路和測(cè)溫時(shí)控制電路</p>

72、<p>　　本次硬件設(shè)計(jì)的核心就是STC89C52，其他部件都是圍繞它設(shè)計(jì)的。數(shù)字溫濕度傳感器DHT11的DATA口與STC89C52的P11口相連。由于P0口內(nèi)部沒有上拉電阻，所以這里在DATA傳輸線上加上一個(gè)5.1K的上拉電阻。為了降低STC89C52的功耗在按鍵和單片機(jī)的端口間加了個(gè)10K的限流電阻。當(dāng)有按鍵按下時(shí)單片機(jī)收到有效的信號(hào)，S1鍵用來(lái)切換顯示的模式（分別顯示實(shí)際所測(cè)得的溫濕度，預(yù)置的溫度值和預(yù)置的濕度值）

73、，S2鍵用來(lái)設(shè)置初始溫度或者濕度的十位，S3鍵用來(lái)設(shè)置初始溫度或者濕度的個(gè)位。單片機(jī)復(fù)位有兩種：一種是上電復(fù)位，一種是按鍵復(fù)位。下圖用的就是按鍵復(fù)位，當(dāng)按鍵按下時(shí)單片機(jī)的RST口從低電平變?yōu)楦唠娖?，從而進(jìn)入復(fù)位狀態(tài)。當(dāng)按鍵松開后，VCC給電容C7充電，從而把RST口拉至電平，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。只要把下圖的RESET按鍵和R5電阻去掉就成了上電復(fù)位了。</p><p>　　STC89C52中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩

74、器的高增益反相放大器，引腳X1和X2分別是該放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器構(gòu)成自激振蕩器。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容C1、C2接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路，對(duì)外接電容C1、C2雖然沒有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用30pF士10pF，而如果使用陶瓷諧振器，建議選擇40

75、pF士l0pF。這里用到的是12M的石英晶體振蕩器和兩個(gè)30pF的電容。具體原理圖如下圖4.1所示：</p><p>　　圖4.1主控制電路和測(cè)溫濕電路原理圖</p><p><b>　　4.2驅(qū)動(dòng)顯示電路</b></p><p>　　在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一般都是把鍵盤和顯示器放在一起考慮。本設(shè)計(jì)是利用STC89C52 的串行口實(shí)現(xiàn)鍵盤/顯

76、示器接口。當(dāng)STC89C52 的串行口未作它用時(shí)，使用STC89C52 RC的串行口來(lái)外擴(kuò)鍵盤/顯示器。應(yīng)用STC89C52RC串行口方式0 的輸出方式，在串行口外接移位寄存器74HC595，構(gòu)成鍵盤/顯示器</p><p>　　接口，其硬件接口電路如圖4.2，圖4.3所示：</p><p><b>　　圖4.2鍵盤</b></p><p>&

77、lt;b>　　圖4.3數(shù)碼管</b></p><p>　　圖中下邊的6 個(gè)74HC595：74HC595（U7）～74HC595（U12）作為6 位段碼輸出口，74HC595 的Y0 作為鍵輸入線，Y2 作為同步脈沖輸出控制線。這種靜態(tài)顯示方式亮度大，很容易作到顯示不閃爍。靜態(tài)顯示的優(yōu)點(diǎn)是CPU 不必頻繁的為顯示服務(wù)，因而主程序可不必掃描顯示器，軟件設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，從而使單片機(jī)有更多的時(shí)間處理其他

78、事務(wù)。</p><p><b>　　4.3報(bào)警電路</b></p><p>　　在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，為了安全生產(chǎn)，對(duì)于一些重要的參數(shù)或系統(tǒng)部位，都設(shè)有緊急狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)，以便提醒操作人員注意，或采取緊急措施。其方法就是把計(jì)算機(jī)采集的數(shù)據(jù)或記過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)字濾波，標(biāo)度變換之后，與該參數(shù)上下限給定值進(jìn)行比較，如果高于上限值（或低于下限值）則進(jìn)行報(bào)警，否則就作為

79、采樣的正常值，進(jìn)行顯示和控制。本設(shè)計(jì)采用峰鳴音報(bào)警電路。峰鳴音報(bào)警接口電路的設(shè)計(jì)只需購(gòu)買市售的壓電式蜂鳴器，然后通過(guò)MCS-51 的1 根口線經(jīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)蜂鳴音發(fā)聲。壓電式蜂鳴器約需10mA 的驅(qū)動(dòng)電流，可以使用TTL 系列集成電路7406 或7407 低電平驅(qū)動(dòng)，也可以用一個(gè)晶體三極管驅(qū)動(dòng)。在圖中，P10 接晶體管基極輸入端。當(dāng)P10 輸出高電平“1”時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約+5V 電壓而鳴叫；當(dāng)P10 輸出低電平“0”時(shí)

80、，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。</p><p>　　圖4.4三極管驅(qū)動(dòng)的峰鳴音報(bào)警電路</p><p>　　本設(shè)計(jì)是為在溫濕度測(cè)量中對(duì)溫濕度的上下限超出是的提示報(bào)警，接口位于單片機(jī)STC89C52RC 的P10 口，但溫濕度過(guò)限時(shí)，P10 口被置0，本系統(tǒng)開始工作。</p><p><b>　　5 軟件的設(shè)計(jì)</b></p>&l

81、t;p>　　5.1 Keil C 軟件概述</p><p>　　單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。機(jī)器匯編是通過(guò)匯編軟件將源程序變?yōu)闄C(jī)器碼，用于MCS-51單片機(jī)的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機(jī)開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語(yǔ)言到逐漸使用高級(jí)語(yǔ)言開發(fā)，單片機(jī)的開發(fā)

82、軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS-51系列單片機(jī)的軟件，這從近年來(lái)各仿真機(jī)廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。運(yùn)行Keil軟件需要Pentium或以上的CPU，16MB或更多RAM、20M以上空閑的硬盤空間、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系

83、統(tǒng)。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用51系列單片機(jī)的愛好者來(lái)說(shuō)是十分必要的，如果你使用C語(yǔ)言編程，那么Keil幾乎就是你的不二之選（目前在國(guó)內(nèi)你只能買到該軟件、而你買的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件），即使不使用C語(yǔ)言而僅用</p><p>　　5.1.1 系統(tǒng)概述 </p><p>　　Keil C51是美國(guó)Keil Software公司出品的51系列兼容單片機(jī)C語(yǔ)言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比，C語(yǔ)

84、言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢(shì)，因而易學(xué)易用。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用C來(lái)開發(fā)，體會(huì)更加深刻。 </p><p>　　Keil C51軟件提供豐富的庫(kù)函數(shù)和功能強(qiáng)大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。在開發(fā)大型軟件時(shí)更能體現(xiàn)高級(jí)語(yǔ)言的優(yōu)勢(shì)。下面詳細(xì)介紹

85、Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。 </p><p>　　5.1.2 Keil C51單片機(jī)軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu) </p><p>　　C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，其中uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個(gè)開發(fā)流程。開發(fā)人員可用IDE本身或其它編輯器編輯C或匯編源文件。然后分

86、別由C51及A51編譯器編譯生成目標(biāo)文件(.OBJ)。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件(.ABS)。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進(jìn)行源代碼級(jí)調(diào)試，也可由仿真器使用直接對(duì)目標(biāo)板進(jìn)行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。 </p><p>　　使用獨(dú)立的Keil仿真器時(shí)，注意事項(xiàng): <

87、/p><p>　　仿真器標(biāo)配11.0592MHz的晶振，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振。 </p><p>　　仿真器上的復(fù)位按鈕只復(fù)位仿真芯片，不復(fù)位目標(biāo)系統(tǒng)。 </p><p>　　仿真芯片的31腳已接至高電平，所以仿真時(shí)只能使用片內(nèi)ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴(kuò)展有外部R

88、OM（其CPU的/EA引腳接至低電平）的目標(biāo)系統(tǒng)中使用。</p><p>　　以下是Keil軟件的基本應(yīng)用：</p><p>　?。?）安裝好了Keil軟件以后，我們打開它。</p><p>　　（2） 我們先新建一個(gè)工程文件，點(diǎn)擊“Project->New Project…”菜單。</p><p>　?。?）選擇工程文件要存

89、放的路徑 ,輸入工程文件名 xdch 最后單擊保存。</p><p>　?。?）選擇好STC89C52芯片，接著點(diǎn)擊確定，彈出對(duì)話框。</p><p>　?。?）新建一個(gè) C51 文件, 單擊左上角的 New File，保存為DS18B20_4.C，（注意后綴名必須為.C），再單擊“保存”。</p><p>　　（6）存好后把此文件加入到工程中方法如下:用鼠標(biāo)在 S

90、ource Group1 上單擊右鍵, 然后再單擊 Add Files to Group Source Group 1。</p><p>　?。?） 選擇要加入的文件, 找到 MAIN.C后, 單擊 Add, 然后單擊 Close。</p><p>　?。?）在編輯框里輸入代碼。</p><p>　　（9）生成 .hex 燒寫文件,先單擊Options for Ta

91、rget。</p><p>　?。?0）在下圖中,我們單擊 Output, 選中 Create HEX F，再單擊“確定”。</p><p>　　5.2 整體系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　圖5.1 系統(tǒng)整體框圖</p><p><b>　　6總結(jié)</b></p><p>　　以單片機(jī)STC89C

92、52RC為核心實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、濕度的檢測(cè)及其控制，運(yùn)行可靠，操作簡(jiǎn)單，精度高，響應(yīng)速度快。同時(shí)，通過(guò)LED數(shù)碼管直觀的顯示通過(guò)控制系統(tǒng)后的溫、濕度值。當(dāng)出現(xiàn)異常現(xiàn)時(shí)，通過(guò)報(bào)警裝置發(fā)出警告，及時(shí)得到處理．從而滿足現(xiàn)場(chǎng)需要，具有廣泛的應(yīng)用前景。  這次作品設(shè)計(jì)與制作不僅是對(duì)我們所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，也是對(duì)自身能力的一種提高，通過(guò)這次作品設(shè)計(jì)使我們明白了自身掌握的知識(shí)非常欠缺，所要學(xué)習(xí)的東西還很多。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中使我們懂得了許多

93、知識(shí)，也培養(yǎng)了獨(dú)立思考和設(shè)計(jì)的能力，樹立了對(duì)知識(shí)應(yīng)用的信心，相信會(huì)對(duì)今后的學(xué)習(xí)工作和生活有非常大的幫助，并且提高了自己的動(dòng)手實(shí)踐操作能力， 使自己充分體會(huì)到了在設(shè)計(jì)過(guò)程中的成功喜悅。</p><p><b>　　[參考文獻(xiàn)]</b></p><p>　　[1].王法能.單片機(jī)原理及應(yīng)用（簡(jiǎn)明修訂版）[M].科學(xué)出版社出版發(fā)行,2001.</p><

94、p>　　[2].趙偉軍.PROTEL 99 SE 教程[M].人民郵電出版社,2004.</p><p>　　[3].黃強(qiáng).模擬電子技術(shù)[M].科學(xué)出版社,2003.</p><p>　　[4].徐正惠,胡海影.單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)教程[M].北京科學(xué)出版社,2004.       </p><p>

95、　　[5].陳曉文.電子電路課程設(shè)計(jì)[M].北京電子工業(yè)出版社, 2004.</p><p>　　[6].孫育才.MCS-51系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用（第四版）[M].東南大學(xué)出版社,2004.</p><p>　　[7].康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)-模擬部分（第四版）[M].北京高等教育出版社,1999.</p><p>　　[8].康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)-數(shù)字部分（第

96、四版）[M].北京高等教育出版社,1999.</p><p>　　[9]. 夏路易.電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程PROTEL99SE(1CD)[M].北京:北京希望電子出版社,2000.</p><p>　　[10].劉文濤.單片機(jī)語(yǔ)言C51典型應(yīng)用設(shè)計(jì)[M].人民郵電出版社,2001.</p><p><b>　　[致謝]</b></p&

97、gt;<p>　　經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及同學(xué)們的支持和幫助，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 </p><p>　　在這里首先要感謝我的導(dǎo)師**工程師。方文舉平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給