【正文】 基于STC12C5410AD單片機(jī)的溫濕度檢測(cè)儀摘 要隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境中的溫度和濕度的要求也越來(lái)越高，尤其是在醫(yī)學(xué)、電子電力、航天航空、食品發(fā)酵等領(lǐng)域中對(duì)溫濕度的要求尤其嚴(yán)格，鑒于如此設(shè)計(jì)出一個(gè)能夠精確、穩(wěn)定、實(shí)時(shí)測(cè)量出環(huán)境中溫濕度的實(shí)用型溫濕度檢測(cè)儀顯得尤為重要。本溫濕度檢測(cè)儀是以STC12C540AD單片機(jī)的為核心控制芯片，該單片機(jī)自帶A/D轉(zhuǎn)換器、有很好的抗干擾能力、響應(yīng)速度快。基于此單片機(jī)的溫濕度檢測(cè)儀可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的測(cè)量環(huán)境中的溫度和相對(duì)濕度。本檢測(cè)儀的硬件部分的設(shè)計(jì)采用了以帶有A/D轉(zhuǎn)換器的STC12C5410AD單片機(jī)為核心控制器件，以高靈敏度AD590電流輸出型的二端式集成溫度傳感器為溫度數(shù)據(jù)獲取元件和濕度傳感器THS11采集環(huán)境中的相對(duì)濕度，模擬輸入接口接入鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交換功能，并用LED作為顯示設(shè)備的硬件設(shè)計(jì)方案。軟件部分則采用采用模塊化的方法將其分成幾個(gè)部分，然后逐模塊設(shè)計(jì)程序，用匯編語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，使各部分結(jié)合起來(lái)協(xié)調(diào)工作,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境中溫濕度的實(shí)時(shí)檢測(cè)。該溫濕度檢測(cè)儀能夠基本完成的溫濕度檢測(cè)，但由于個(gè)人經(jīng)驗(yàn)不足等因素，本設(shè)計(jì)還有一些不足之處，離產(chǎn)品實(shí)用還有一定的差距，還有一些方面需要進(jìn)一步完善。關(guān)鍵詞：STC12C5410AD單片機(jī),傳感器，LED，溫濕度MEASURING INSTRUMENT FOR HUMIDITY BASEED ON STC12C5410AD MICROCONTROLLERABSTRACTWith the development of society, people on the environment of temperature and humidity requirements are also increasing, especially in the medical, electronic power, aerospace, food fermentation, such as temperature and humidity in the field of the harsh demands in particular, in view of such a design that Can be precise, stable, realtime measurement of temperature and humidity environment to the practical temperature and humidity detector it is particularly important. The temperature and humidity detector is STC12C540AD SCM as the core chip, the microcontroller es with A / D converter, a very good antidisturbance capacity, fast response. Based on this MCU temperature and humidity detector can be realtime, accurate measurement of environmental temperature and relative humidity. The detector part of the design of the hardware used to with A / D converter STC12C5410AD microcontroller as the core of the control devices, with high sensitivity AD590 current output of the endintegrated temperature sensor data acquisition ponents for temperature and humidity sensor THS11 Acquisition relative humidity in the environment, access to analog input keyboard to achieve humanputer interface exchange function and used as an LED display hardware design. The software part is divided into several parts, and then each module design process, with assembly language to achieve, to bine the various parts of coordination, and eventually realize the environmental temperature and humidity in the realtime detection. The temperature and humidity detector can basically plete the temperature and humidity testing, but because of personal factors such as lack of experience, the design of some deficiencies, there are certain practical products from the gap, there are some aspects need to be improved.KEY WORDS：STC12C5410AD MCU, Sensor, LED, Temperature and humidity目　錄前　言 1第1章 溫濕度檢測(cè)儀總體技術(shù)方案 2167。 溫濕度檢測(cè)儀的主要性能指標(biāo)及其工作原理 2167。 性能指標(biāo) 2167。 溫濕度檢測(cè)儀的工作原理 2167。 溫濕度檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)方案 3167。 溫濕度檢測(cè)儀應(yīng)用軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 3167。 溫濕度檢測(cè)儀STC12C5410AD單片機(jī)電路的設(shè)計(jì) 5167。 溫濕度檢測(cè)儀的硬件電路設(shè)計(jì) 7167。 溫度檢測(cè)電路 7167。 濕度檢測(cè)電路 8167。 其它模塊電路設(shè)計(jì) 9第2章 溫濕度檢測(cè)儀的軟件設(shè)計(jì) 11167。 主程序模塊設(shè)計(jì) 11167。 溫濕度檢測(cè)模塊程序設(shè)計(jì) 12167。 溫度檢測(cè)模塊程序設(shè)計(jì) 12167。 濕度檢測(cè)模塊程序設(shè)計(jì) 14167。 鍵盤(pán)掃描和LED顯示模塊程序設(shè)計(jì) 19167。 鍵盤(pán)掃描 19167。 LED顯示部分程序設(shè)計(jì) 23結(jié)　論 27參考文獻(xiàn) 28致　謝 29附　錄 30 前　言在日常實(shí)際生產(chǎn)生活中，科研、農(nóng)業(yè)、暖通、紡織、機(jī)房、航空航天、電力等工業(yè)部門(mén)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的要求越來(lái)越高，對(duì)環(huán)境溫、濕度的控制以及對(duì)工業(yè)材料的水分值的監(jiān)測(cè)與分析都已成為比較普遍的技術(shù)條件之一。隨著科技的進(jìn)步，檢測(cè)儀表也向著智能化、小型化、低功耗的方向發(fā)展。在這個(gè)發(fā)展過(guò)程中，以單片機(jī)為核心控制器的溫濕度檢測(cè)以體積小、操作簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、測(cè)量精度高等諸多有點(diǎn)正逐步進(jìn)入生產(chǎn)生活的各個(gè)方面。本文介紹的濕度檢測(cè)儀就是以STV12C5410AD單片機(jī)作為核心控制器設(shè)計(jì)的，它具有體積小、操作簡(jiǎn)單、性能穩(wěn)定、測(cè)量精度高和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于需要對(duì)溫濕度進(jìn)行測(cè)控的領(lǐng)域中。先根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)生活的需要提出溫濕度檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)功能要求，然后由這些具體要求和現(xiàn)有的設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)出了適合的硬件原理圖，盡量采用模塊化的方法將其分成幾個(gè)部分，然后分模塊設(shè)計(jì)程序，最使各部分結(jié)合起來(lái)協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)功能要求。它是以單片機(jī)的在控制方面的突出優(yōu)勢(shì),并綜合運(yùn)用現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)、微控制技術(shù)、數(shù)據(jù)處理和通信技術(shù)以及LED顯示技術(shù)而設(shè)計(jì)的數(shù)字溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的測(cè)量環(huán)境中的溫度和相對(duì)濕度，對(duì)生產(chǎn)生活有較好的知道意義。論文的第一章介紹了溫濕度檢測(cè)儀的主要性能指標(biāo)及其工作原理，主要介紹了溫濕度檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì)總體方案和溫濕度檢測(cè)儀的應(yīng)用軟件系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案；第二章主要介紹了溫濕度檢測(cè)儀的硬件電路設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹了溫度檢測(cè)電路、鍵盤(pán)LED顯示電路和濕度檢測(cè)電路；第三章主要介紹了基于STC12C5410AD單片機(jī)的濕度檢測(cè)儀的軟件設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)部分采用模塊化設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹了濕度檢測(cè)模塊程序設(shè)計(jì)中鍵盤(pán)掃描、LED顯示以及對(duì)濕度的頻率的線性化處理和溫度補(bǔ)償。第1章 溫濕度檢測(cè)儀總體技術(shù)方案溫濕度作為環(huán)境中的兩項(xiàng)重要參數(shù)，在很多方面都起著重要的作用。本文中的基于STC12C5410AD單片機(jī)的濕度檢測(cè)儀就是針對(duì)這一需求而設(shè)計(jì)的。它綜合運(yùn)用了現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)、數(shù)據(jù)處理和通信技術(shù)以及LED顯示技術(shù)，可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、穩(wěn)定的測(cè)量環(huán)境中的溫度和相對(duì)濕度。在此設(shè)計(jì)過(guò)程中，本設(shè)計(jì)綜合分析了不同用戶在不同場(chǎng)合的不同需求，經(jīng)研究之后，采用了以含有A/D轉(zhuǎn)換器的STC12C5410AD單片機(jī)為核心控制器件，以高靈敏度溫度傳感器和濕度傳感器為數(shù)據(jù)獲取元件的方案。該設(shè)計(jì)主要分為硬件設(shè)計(jì)和軟件部分的設(shè)計(jì)，下面先總體介紹設(shè)計(jì)的性能指標(biāo)和軟硬件的總體設(shè)計(jì)方案。167。 溫濕度檢測(cè)儀的主要性能指標(biāo)及其工作原理167。 性能指標(biāo)1. 相對(duì)濕度測(cè)量精度和范圍： 177。5%，檢測(cè)范圍0~100%；2. 溫度測(cè)量精度： 177。1℃，檢測(cè)范圍0~50℃；3. 可有用戶自行校準(zhǔn)儀表的測(cè)量精度，無(wú)需硬件調(diào)整；4. LED實(shí)時(shí)顯示；5. 可手動(dòng)記錄測(cè)量的相對(duì)濕度與溫度的結(jié)果；6. 電源：DC12V177。10%；7. 工作環(huán)境溫度≤60℃ ，工作環(huán)境濕度≤90%；167。 溫濕度檢測(cè)儀的工作原理加載有相應(yīng)程序的STC12C5410AD單片機(jī)定時(shí)采集溫度測(cè)量電路電壓信號(hào)和相對(duì)濕度測(cè)量電路輸出的頻率信號(hào)，并對(duì)濕度的頻率進(jìn)行線性化處理和溫度補(bǔ)償，從而獲得溫度和相對(duì)濕度數(shù)據(jù)，分別將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中， 然后送LED顯示屏顯示?？赏ㄟ^(guò)鍵盤(pán)電路來(lái)選擇檢測(cè)濕度或者檢測(cè)溫度，也可以自動(dòng)檢測(cè)溫度和濕度。 167。 溫濕度檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)方案該檢測(cè)儀采用STC12C5410AD單片機(jī)為核心，整個(gè)硬件系統(tǒng)分為以下幾個(gè)部件，具體如圖11所示：圖11 硬件電路框圖溫度檢測(cè)電路由半導(dǎo)體集成傳感器AD590和電阻構(gòu)成，AD590輸出電流通過(guò)電阻進(jìn)入模擬地，產(chǎn)生相應(yīng)的電阻電壓。電阻的電壓輸入到STC12C5410AD單片機(jī)中，經(jīng)ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，有應(yīng)用軟件處理得到環(huán)境溫度。相對(duì)濕度測(cè)量電路由NE555構(gòu)成的振蕩電路組成，濕度傳感器THS11的電容隨環(huán)境相對(duì)濕度的變化而變化，從而導(dǎo)致振蕩器的振蕩頻率變化，STC12C5410AD單片機(jī)通過(guò)測(cè)量振蕩器輸出的振蕩頻率，經(jīng)過(guò)軟件處理后，獲得相對(duì)濕度值。鍵盤(pán)輸入電路與LED顯示電路實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的功能。RS232接口電路與PC機(jī)的串行口聯(lián)接，實(shí)現(xiàn)下載程序等通訊功能。167。 溫濕度檢測(cè)儀應(yīng)用軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案該儀表的系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)采用模塊化的程序設(shè)計(jì)方法，其結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖12：圖12 軟件設(shè)計(jì)模塊圖檢測(cè)儀的應(yīng)用軟件系統(tǒng)包括：主程序模塊、溫度檢測(cè)模塊、相對(duì)濕度檢測(cè)模塊、鍵盤(pán)和顯示模塊等。主程序的內(nèi)容包括：主程序的起始地址，中斷服務(wù)程序的起始地址，有關(guān)內(nèi)存單元及相關(guān)部件的初始化和一些子程序相互調(diào)用，主程序是整個(gè)程序的框架，決定了檢測(cè)儀的工作性能。溫度檢測(cè)模塊主要是完成測(cè)溫電路所得電壓與實(shí)際溫度的轉(zhuǎn)換，和對(duì)溫度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、顯示；相對(duì)濕度檢測(cè)模塊除了要實(shí)現(xiàn)對(duì)濕度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) 、顯示外，還要對(duì)濕度信號(hào)進(jìn)行溫度補(bǔ)償和線性化處理。鍵盤(pán)、顯示模塊完成檢測(cè)儀的檢測(cè)數(shù)據(jù)的顯示功能，反映出要檢測(cè)的的數(shù)據(jù)。此系統(tǒng)采用了以含有A/D轉(zhuǎn)換器的STC12C5410AD單片機(jī)為核心控制器件,以高靈敏度傳感器為溫濕度的獲取元件,用LED作為顯示設(shè)備的方案。這個(gè)系統(tǒng)主要由STC12C5410AD單片機(jī)、溫度測(cè)量電路、相對(duì)濕度測(cè)量電路、鍵盤(pán)輸入電路與LED顯示電路。167。 溫濕度檢測(cè)儀STC12C5410AD單片機(jī)電路的設(shè)計(jì)該檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)是以STC12C5410AD單片機(jī)為核心部件，STC12C5410AD單片機(jī)是與MCS51單片機(jī)完全兼容的高速單片機(jī)，它包含了高性能的8路10位或8位ADC、80C51MCU內(nèi)核、10KB EEPROM程序存儲(chǔ)器、512B EEPROM數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、等片內(nèi)資源，同時(shí)還具有PWM波形輸出的功能，它可以說(shuō)是傳統(tǒng)51單片機(jī)的升級(jí)版，在與傳統(tǒng)51的兼容的前提下加入了更多的功能，這些硬件資源大大簡(jiǎn)化了本設(shè)計(jì)的電路設(shè)計(jì)。STC12C5410AD單片機(jī)的引腳排列如圖21。，并對(duì)濕度的頻率進(jìn)行線性化處理和補(bǔ)償，從而獲得溫度和相對(duì)濕度數(shù)據(jù)，分別將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中， ，并可以用LED顯示屏顯示出來(lái)。STC12C5410AD 單片機(jī)采用增強(qiáng)型 8051 CPU，1T，單時(shí)鐘/ 機(jī)器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051的高速單片機(jī)。工作電壓： – （5V 單片機(jī)）、具有通用I/O 口（27/23 個(gè)），復(fù)位后為： 準(zhǔn)雙向口/ 弱上拉（普通8051 傳統(tǒng)I/O 口） 分別可設(shè)置成四種模式：準(zhǔn)雙向口/ 弱上拉，推挽/ 強(qiáng)上拉，僅為輸入/ 高阻，開(kāi)漏，同時(shí)每個(gè)I/O 口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到20mA，但整個(gè)芯片最大不得超過(guò)55mA；STC12C5410AD 單片機(jī)I S P （在系統(tǒng)可編程）/ I A P （在應(yīng)用可編程），無(wú)需專(zhuān)用編程器，無(wú)需專(zhuān)用仿真器，可通過(guò)串口（）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片；時(shí)鐘源：外部高精度晶體/ 時(shí)鐘，內(nèi)部R/C 振蕩器，用戶在下載用戶程序時(shí)，可選擇是使用內(nèi)部R/C 振蕩器還是外部晶體/ 時(shí)鐘，常溫下內(nèi)部R/C 振蕩器頻率為： ～ ，精度要求