【正文】 作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信 號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。對端口寫“ 1”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅(qū)動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口 P0 寫“ 1”時，可作為高阻抗輸入端用。 RST/Vpd（ 9 腳）為復位輸入端口，外接電阻電容組成的復位電路。其將通用的微處理器和 Flash 存儲器結合在一起，特別是可反復擦寫的 Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本。這里需要 6個按鍵，兩個用來調(diào)整 時間 ，兩個 用來設定溫濕度適宜范圍 ，還有 兩個用來存儲和查詢溫濕度 。 設計總體方案及方案論證 按照系統(tǒng)設計功能的要求，確定系統(tǒng)由 7個模塊組成：主控制器 模塊 ，溫濕度傳感模塊，鍵盤 輸入模塊 ，時鐘 模塊 ， 存儲模塊， LCD 顯示電路 及 蜂鳴器模塊 。濕度傳感器也是經(jīng)歷了這樣一個階段逐漸走向數(shù)字智能化。過去測量溫度與濕度是分開的。傳統(tǒng)濕度計采用干濕球顯示法，不僅復雜而且測量精度不高。 3 2. 設計任務分析及方案論證 需求分析 溫度與濕度與人們的生活息息相關。當空氣濕度發(fā)生變化時，由于兩個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?！妒酚? 1742 年，瑞典的天文學家 Anders Celsius（ 17011744）把水結冰的點定位0 度，水沸騰的點定位 100 度，之后 Carolus Linnaeus（ 17071778）把這個順序倒了過來，就是現(xiàn)在世界上使用最廣泛的攝氏度。 直到 1713 年， Daniel Fahrenheit（ 16861736）在溫度計上放上了刻度，首先把冰融化的溫度和健康人體的溫度兩個刻度標上，但他很快意識到，冰融化的溫度是不變的，但水結冰的溫度則是變化的，他把冰，水和鹽混在一起，這個溫度作為 0 度，而冰融化的溫度是 32 度，人體的溫度是 96 度。 附錄 A 實物圖 2 附錄 B 元件清單 4 1 1. 溫濕度計發(fā)展史 溫度計的發(fā)展史 世界上記錄最熱的溫度是在利比亞，時間是 1922 年 9 月 13 日，溫度是攝氏58 度，之后 1953 年在墨西哥記錄到 60 度。 humidity。因此研究溫濕度的測量方法具有重要的意義。 多功能數(shù)字溫濕度計設計 【摘要 】 溫度和濕度是兩個最基本的環(huán)境參數(shù)，人們生活與溫濕度息息相關。 本論文講述了一種以單片機 AT89C52 為主要控制器件，以 DHT22 為數(shù)字溫濕度傳感器的新型數(shù)字溫濕度計，具有時間、溫濕度顯示 ，并且 可以自行設置溫度預警值，當溫度 超出預警值 時 報警 ，存儲溫濕度的功能。 DHT22。美國記錄的最高溫度是在加州的死亡谷， 1913 年 7 月 10 日，溫度是 度，曾經(jīng)有人描述過在這個溫度下的感受，人可以感受到死亡的威脅，鳥熱的從天上掉下來。 1835 年，人們發(fā)現(xiàn)人體的正常溫度是 度（就是攝氏 37 度）。 從攝氏度的國家來到使用華氏度的國家非常不習慣，要經(jīng)常把華氏度轉(zhuǎn)換成攝氏度，才能明白天氣預報是什么意思，很多年后才習慣華氏度，具體轉(zhuǎn)換是 2 F=9/5C+32， C=5/9(F32)，心算還是比較 困難的。天官書》中即有測濕的記載。這就是 濕度計的由來。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣象、環(huán)保、國防、科研等部門，經(jīng)常需要對環(huán)境溫度與濕度進行測量及控制。而采用單片機對溫濕度進行測量，不僅具有控制方便，簡單和靈活等優(yōu)點，而且可以提高溫濕度的測量精度。隨著技術的進步和人們生活的需要出現(xiàn)了溫濕度傳感器。 總之，無論在日常生活中還是在工業(yè)、農(nóng)業(yè)方面都離不開對周圍環(huán)境進行溫濕度的測量。 4 主控制器的功能有單片機來完成，主要負責處理由溫濕度傳感器 、 時鐘芯片傳遞 來 的 數(shù)據(jù)，并把處理好的數(shù)據(jù)送向顯示 模塊 ， 以及把數(shù)據(jù)發(fā)給存儲芯片和 接收 存儲芯片發(fā)來的數(shù)據(jù) 。蜂鳴器 模塊 是由 一個 蜂鳴器 組成，用來判斷周圍環(huán)境的溫度 是 否超出設定值了， 當溫度 超出設置的預警值時 ， 蜂鳴器 會發(fā)出聲響。 AT89C52 為 8 位通用微處理器，采用工業(yè)標準的 C51 內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。 VCC（ 40 腳）和 VSS（ 20 腳）為供電端口，分別接 +5V電源的正負端。 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8 位）和數(shù)據(jù)總線復用，在訪 問期間激活內(nèi)部上拉電阻。作輸入口使用時，因為內(nèi)部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。 在訪問外部程序存儲器或 16 位地數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR 指 6 令）時， P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。 P3 口輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL 邏輯門電路。 表 P3的 第二功能 端口 引腳 第二 功能 RXD（ 串行 輸入口） TXD（ 串行 輸出口） INTO （外部中斷 0） INT1 （外部中斷 1） T0（定時 /計數(shù)器 0） T1（定時 /計數(shù)器 1） WR（ 外部 數(shù)據(jù) 存儲 器寫選通） RD （ 外部數(shù)據(jù) 存儲器讀選通） P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。傳感器包括一個電容式感濕元件和一個 NTC測溫元件，并與一個高性能 8 位單片機相連接。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。 其 引腳功能如 圖 所示。 DS1302 是 DS1202 的升級產(chǎn)品，與 DS1202 兼容，但增加了主電源 /后備電源雙電源引腳，同時提供了對后備電源進行涓細電流充電的能力。該器件通過 IIC 總線接口進行操作，有一個專門的寫保護功能。主器件和從器件都可以作為發(fā)送器或接收器，但由主器件控制傳送數(shù)據(jù)（發(fā)送或接收）的模式，由于 A0、 A1 和 A2 可以組成 000~111 八種情況，即通過器件地址輸入端 A0、 A1 和 A2 可以實現(xiàn)將最多 8 個 AT24C02 器件連接到總線上，通過進行不同 的配置進行選擇器件。由該模塊構成的液晶顯示方 案與同類型的圖形點陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結構或顯示程序都要簡潔得多，且該模塊的價格也略低于相同點陣的圖形液晶模塊。 連接線長度短于 20 米時用 5K 上拉電阻 。 12 3. 硬件電路的設計 總體 結構 框圖 圖 總結構框圖 主控制電路和測溫濕 電路 本次硬件設計的核心就是 AT89C52，其他部 位 的硬 件都是圍繞 著 它 來 設計的。 報警電路 就是 蜂鳴器與單片機的 P2^6 口 相連，當溫度超過設置的 預警值 時，蜂鳴器就會發(fā)出警報 。 DS1302 的 電路接線圖如 圖 所示： 圖 DS1302的電路 接線圖 AT24C02 的 電路接線圖如 圖 所示： 14 圖 AT24C02電路圖 顯示 模塊 電路 本次設計 采用的顯示屏是 LCD12864， LCD12864 一共 有 20 個 引腳， 其中 RS引腳與單片機的 P0^3 口 連接， R/W 引腳 與 P0^4 口連接 ， E 引腳與 P0^5 口連接 ，PSB引腳與 P0^6 口 連接， D0~D7分別 與 P1^0~P1^7 連接 ，其他的電源口 、 接地口和 空引腳分別對應相應的引腳或懸空。 如下 ： 數(shù)據(jù)格式 : 40bit 數(shù)據(jù) =16bit 濕度數(shù)據(jù) +16bit 溫度數(shù)據(jù) +8bit 校驗和 例子： 接收 40bit 數(shù)據(jù)如下： 0000 0010 1000 1100 0000 0001 0101 1111 1110 1110 濕度數(shù)據(jù)溫度數(shù)據(jù)校驗和 濕度高 8位 +濕度低 8位 +溫度高 8 位 +溫度低 8位 =的末 8位 =校驗和 例如： 0000 0010+1000 1100+0000 0001+0101 1111=1110 1110 濕度 =％ RH 溫度 =℃ 當溫度低于 0℃時溫度數(shù)據(jù)的最高位置 1。如 圖 所示 ： 17 圖 進入數(shù)據(jù) 傳送 高電平后就是數(shù)據(jù)位，每 1bit 數(shù)據(jù)都是由一個低電平時隙和一個高電平組成。 for(i=0。amp。 Delay_10us()。 while((DATA)amp。 data=1。 DATA=0。 Delay_10us()。 if(!DATA) { FLAG=2。 FLAG=2。 COM()。 COM()。 COM()。 if(u8temp==checkdata_temp) { RH_data_H=RH_data_H_temp。 checkdata=checkdata_temp。 TE_RH[1]=(RH_data_H*256+RH_data_L)%100/10+39。 TE_RH[3]=(RH_data_H*256+RH_data_L)%100%10+39。 set_Temper_chu()。 TEMPER[0]=39。 TEMPER[2]=(T_data_H*256+T_data_L)%100/10+39。 TEMPER[4]=(T_data_H*256+T_data_L)%100%10+39。039。039。.39。 Temper_reg[0]=Temper_chu/10+39。 } 22 if(Temper_shi_ge Temper_chu) { beep=0。位 6：如果為 0，則表示存取日歷時鐘數(shù)據(jù)，為 1 表示存取 RAM數(shù)據(jù)；位 5 至位 1（ A4～ A0）：指示操作單元的地址；位 0（最低有效位）：如為 0，表示要進行寫操作，為 1表示進行讀操作。 23 DS1302 的 時序： 圖 單個字節(jié) 讀 圖 單個字節(jié)寫 如 以上 圖 和圖 所示： CE 輸入驅(qū)動高啟 動所有的數(shù)據(jù)傳輸。一個時鐘周期是由一個下降沿之后的上升沿序列。數(shù)據(jù)輸入位 0 開始。如果還有額外的 SCLK 周期， DS1302 將重新發(fā)送數(shù)據(jù)字節(jié)，這使 DS1302 具有連續(xù)突發(fā)讀取的能力 。 for(i=0。 delayus(2)。 dat=1。i8。 delayus(2)。 } 25 DS1302 的讀數(shù)據(jù) 子程序： uchar DS1302Read(uchar cmd) { uchar dat。 DS1302WriteByte(cmd)。 return dat。 DS1302WriteByte(cmd)。 } AT24C02 工作原理 AT24C02 的 使用方法 ： 時鐘及數(shù)據(jù)傳輸： SDA引腳通常被外圍器件拉高。 應答：所有的地址和數(shù)據(jù)字節(jié)都是以 8 位為一組串行輸入和輸出的。若此時沒有得到主控器件的應答信號， EEPROM 會停止讀出數(shù)據(jù)，直到主控器件返回一個停止命令來結束讀周期。 總線 時序圖 如圖 所示 ： SCL：串行 時鐘 輸入 ， SDA：串行輸入 /輸出 圖 總線時序圖 27 寫 周期時序 圖如圖 所示 ： 注： 寫周期 Twr是指 一個寫序列最后一個 有效 停止命令到內(nèi)部擦 /寫 周期結束的時間。 i++) { if (bt amp。 SCL = 1。 } } 接收 字節(jié)子程序 ： unsigned char i2c_recbyte() { unsigned char dee, i。