【正文】 /O 口。在訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， P0口也可以提供低 8位地址和 8位數(shù)據(jù)的復(fù)用總線。 根據(jù)設(shè)計(jì)內(nèi)容的要求，我們可以大致的畫出其模塊流程圖。 5%FS； 要求畫出原理圖， PROTUES 仿真出結(jié)果，并畫出 PCB 板圖 ，最后做出產(chǎn)品實(shí)物。C，溫度測(cè)量精度為 177。 設(shè)計(jì)內(nèi)容 要求采用單片機(jī)作為主控制器，采集溫度、濕度、酒精濃度和煙霧濃度值并實(shí)時(shí)顯示。在這些情況下，普通的濕度傳感器是很難測(cè)量的。此外，國(guó)家糧食儲(chǔ)備工程的大量興建，對(duì)溫濕度測(cè)控技術(shù)提也提出了要求。值得一提的是，隨著農(nóng)業(yè)向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，許多農(nóng)民意識(shí)到必需擺脫落后的傳統(tǒng)耕作、養(yǎng)殖方式，采用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)來應(yīng)付進(jìn)口農(nóng)產(chǎn)品的挑戰(zhàn)，并打進(jìn)國(guó)外市場(chǎng)。各行業(yè)特別是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)都急切需要應(yīng)用電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)進(jìn)行改造和提升。 第三章 系統(tǒng)硬件介紹及設(shè)計(jì)原理 ..................................... 11 單片機(jī)與溫濕度傳感器之間的通信 ................................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 傳感器是一種物理裝置或生物器官，能夠探測(cè)、感受外界的信號(hào)、物理?xiàng)l件（ 如光、熱、濕度）或化學(xué)組成（如煙霧），并將探知的信息傳遞給其他裝置或器官。 本設(shè)計(jì)通過單片機(jī)和傳感器的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了對(duì)環(huán)境溫濕度，酒精濃度，煙霧濃度的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集和顯示，存儲(chǔ)并記錄，鍵盤輸入溫濕度的上下限值和預(yù)置值，環(huán)境溫濕度，酒精濃度，煙霧濃度超過上下限值蜂鳴器報(bào)警，指示燈提示，并且可以通過上位機(jī)遠(yuǎn)程設(shè)置上下限值，查詢各時(shí)間段的溫濕度，酒精濃度，煙霧濃度情況等功能。 酒精濃度采集電路 ............................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。例如紡織行業(yè)，溫濕度是影響紡織品質(zhì)量的重要因素，但紡織企業(yè)對(duì)溫濕度的測(cè)控手段仍很粗糙，十分落后，絕 大多數(shù)仍在使用干濕球濕度計(jì)，采用人工觀測(cè)，人工調(diào)節(jié)閥門、風(fēng)機(jī)的方法，其控制效果可想而知。各地建立了越來越多的新型溫室大棚，種植反季節(jié)蔬菜，花卉；養(yǎng)殖業(yè)對(duì)環(huán)境的測(cè)控也日感迫切；調(diào)溫冷庫(kù)的大量興建都給溫濕度測(cè)控技術(shù)提供了廣闊的市場(chǎng)。 但目前，在濕度測(cè)試領(lǐng)域大部分濕敏元件性能還只能使用在通常溫度環(huán)境下。 國(guó)外研究現(xiàn)狀 國(guó)外廠家比較優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品主要使用聚酰胺樹脂，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)概要為在硼硅玻璃或藍(lán)寶石襯底上真空蒸發(fā)制作金電極，再噴鍍感濕介質(zhì)材料（如前所述）形式平整的感濕膜，再在薄膜上蒸發(fā)上金電極 .濕敏元件的電容值與相對(duì)濕度成正比關(guān)系，線性度約 177。按鍵可以調(diào)節(jié)報(bào)警參數(shù)值，采集值超出設(shè)定報(bào)警值時(shí)實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警。 176。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 8 第二章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)思路 運(yùn)用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)環(huán)境中溫度濕度和酒精濃度的測(cè)量。 如下圖所示： 圖 21 模塊流程圖 STC89C52 LCD1602 顯示 溫濕度 DHT11 串口通 MAX232 LED 報(bào)警 晶振電路 復(fù)位電路 按鍵檢測(cè) 蜂鳴器報(bào)警 MQ3 傳感器 MQ2 傳感器 AD AD 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 9 STC89C52 單片機(jī)概述 STC8952單片機(jī)的結(jié)構(gòu) STC89C52 是 51 系 列的單片機(jī)，內(nèi)部有燒錄的程序， 單片機(jī)是一種集成在電路芯片，是采用超大規(guī)模集成技術(shù)把具有數(shù)據(jù)處理能力的中央處理器 CPU 隨機(jī)存儲(chǔ)器 RAM、只讀存儲(chǔ)器 ROM、多種 I/O 口和中斷系統(tǒng)、定時(shí)器 /計(jì)時(shí)器等功能（可能還包括顯示驅(qū)動(dòng)電路、脈寬調(diào)控電路、模擬多路轉(zhuǎn)換器、 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路）集成到一塊硅片上構(gòu)成的一個(gè)小而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。此時(shí)， P0口內(nèi)部上拉電阻有效。 P1的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或者輸出電流方式） 4個(gè) TTL 輸入。 P2端口（ ～ ， 21～ 28引腳）： P2口是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 端口。 在訪問外部程序存儲(chǔ)器和 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（如執(zhí)行“ MOVX DPTR”指令）時(shí)， P2送出高 8位地址。 P3的輸出緩沖器可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流方式） 4個(gè) TTL 輸入。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 11 第三章 系統(tǒng)硬件介紹及設(shè)計(jì)原理 酒精傳感器的選擇 酒精檢測(cè)傳感器屬于氣敏傳感器，是氣 電變換器，它將酒精在空氣中的含量（即濃度）轉(zhuǎn)化成電壓或電流信號(hào)，通過 A/D 轉(zhuǎn)換電路將模 擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后傳給單片機(jī)，進(jìn)而由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、濃度處理及報(bào)警控制等工作。但是在接入電路中時(shí)， HS1101 需要 A/D 轉(zhuǎn)換器，把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，從而使單片機(jī)采集儲(chǔ)存到數(shù)據(jù)。 煙霧傳感器的選擇 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 12 煙霧傳感器屬于氣敏傳感器，是氣 電變換器，它將可燃?xì)怏w在空氣中的含量（即濃度）轉(zhuǎn)化成電壓或電流信號(hào)，通過 A/D 轉(zhuǎn)換電路將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量后傳給單片機(jī)，進(jìn)而由單片機(jī)完成數(shù)據(jù)處理、濃度 處理及報(bào)警控制等工作。 由于所處的環(huán)境會(huì)影響煙霧傳感器的測(cè)量精度等，我們采用利用物理 化學(xué)性質(zhì)的半導(dǎo)體煙霧傳感器，其優(yōu)點(diǎn)有靈敏度高、響應(yīng)快、抗干擾性好、使用方便、價(jià)格便宜且發(fā)生探頭阻緩及中毒現(xiàn)象的情況少等。利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可顯示 8*4 行 16*16 點(diǎn)陣的漢字，也可顯示圖形。動(dòng)態(tài)顯示是最廣泛的顯示方式之一，其能夠節(jié)省大量的 I/O 端口，而且功耗低。雙電源管腳用于主電源和備份電源供應(yīng) ,Vcc1 為可編程涓流充電電源 ,附加七個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)器 .它廣泛應(yīng)用于電話 /傳真 /便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等產(chǎn)品領(lǐng)域。當(dāng) Vcc2大于 Vcc1+ 時(shí)， Vcc2 給 DS1302 供電。 RST 輸入有兩種功能：首先， RST 接通控制邏輯，允許地址 /命令序列送入移位寄存器；其次， RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。只有在 SCLK 為低電平時(shí)，才能將 RST 置為高電平。 DS1302 與 RAM 相關(guān)的寄存器分為兩類：一類是單 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 14 個(gè) RAM 單元，共 31 個(gè)，每個(gè)單元組態(tài)為一個(gè) 8 位的字節(jié)，其命令控制 字為C0H～ FDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫操作；另一類為突發(fā)方式下的 RAM寄存器，此方式下可一次性讀寫所有的 RAM 的 31 個(gè)字節(jié)，命令控制字為FEH(寫 )、 FFH(讀 )。 5 %RH 互換性 可完全互換 量程范圍 0℃ 30 90 %RH 25℃ 20 90 %RH 50℃ 20 80 %RH 響應(yīng)時(shí)間 1/e(63%)25℃， 1m/s 空氣 6 10 15 S 遲滯 177。 1 177。 . 串行接口（單線雙向） DATA 用于微處理器與 DHT11 之間的通訊和同步 ,采用單總線數(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 : 一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為 40bit,高位先出。 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 2040us 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。由 6 腳和 4 只電容構(gòu)成。 其中 13 腳（ R1IN）、 12 腳（ R1OUT）、 11 腳（ T1IN）、 14 腳（ T1OUT）為第一數(shù)據(jù)通道。 15 腳 GND、 16 腳 VCC（ +5v）。由于是串行輸入結(jié)構(gòu)，能夠節(jié)省 51 系列單片機(jī) I/O 資源；且價(jià)格適中，分辨率較高，因此在儀器儀表中有較為廣泛的應(yīng)用。 11 路輸入信號(hào)由內(nèi)部多路器選通。由 4 位的串行地址輸入來選擇模擬量輸入通道 16 DATA OUT O A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果的三態(tài)串行輸出端。除另有說明外，所有電壓測(cè)量都相對(duì) GND 而言 18 I/O CLOCK I 輸入 /輸出時(shí)鐘端。（ 4） I/OCLOCK的最后一個(gè)下降沿，將轉(zhuǎn)換的控制信號(hào)傳送到內(nèi)部狀態(tài)控制位 14 REF+ I 正基準(zhǔn)電壓端。圖 6 顯示每次轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳遞使用 16 個(gè)時(shí)鐘周期和在每次傳遞周期之間插入的時(shí)序，圖 7 顯示每次轉(zhuǎn)換和數(shù)據(jù)傳遞使用 16 個(gè)時(shí)鐘周期，僅在每次轉(zhuǎn)換序列開始處插入一次時(shí)序。 在對(duì)液晶模塊的初始化中要先設(shè)置其顯示模式，在液晶模塊顯示字符時(shí)光標(biāo)是自動(dòng)右移的，無需人工干預(yù)。 時(shí)鐘電路 STC89C52 內(nèi)部有一個(gè)用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，引腳 RXD 和TXD 分別是此放大器的輸入端和輸出端。晶體振蕩頻率 可以在 ～ 12MHz之間選擇，電容值在 5～ 30pF 之間選擇，電容值的大小可對(duì)頻率起微調(diào)的作用。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 25 圖 43（ a）內(nèi)部方式時(shí)鐘電路 圖 43（ b） 外部方式時(shí)鐘電路 復(fù)位及復(fù)位電路 （ 1）復(fù)位操作 復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。 表 41 一 些寄存器的復(fù)位狀態(tài) ： 寄存器 復(fù)位狀態(tài) 寄存器 復(fù)位狀態(tài) PC 0000H TCON 00H ACC 00H TL0 00H PSW 00H TH0 00H SP 07H TL1 00H DPTR 0000H TH1 00H P0P3 FFH SCON 00H IP XX000000B SBUF 不定 IE 0X000000B PCON 0XXX0000B TMOD 00H （ 2）復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 26 RST 引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端。外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào) (RST)送 至施密特觸發(fā)器，再由片內(nèi)復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 時(shí)刻對(duì)施密特觸發(fā)器的輸出進(jìn)行采樣，然后才得到內(nèi)部復(fù)位操作所需要的信號(hào)。 ④可編程輸入 /輸出引腳（ 32 根） 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 27 STC89C52 單片機(jī)有 4 組 8 位的可編程 I/O 口，分別位 P0、 P P P3 口，每個(gè)口有 8 位（ 8 根引腳），共 32 根。與單片機(jī)的接法如圖 ：其中 4， 5， 6 分別接單片機(jī)的 I/O 口。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 29 圖 46 主程序流程圖 液晶初始化 開始 T0初始化 串行口初始化 溫濕度酒精煙霧采集 顯示 是否超限 否 是 聲光報(bào)警 將數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī) 串口接收標(biāo)志位 0 1 處理接收到的數(shù)據(jù) 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 30 串口中斷服務(wù)程序流程圖： 圖 47 串口中斷服務(wù)程序流程圖 本程序?qū)崿F(xiàn)的功能是：當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到傳感器送來的脈沖觸發(fā)信號(hào)后，表示被檢查物質(zhì)濃度超標(biāo)，從而經(jīng)過單片機(jī)內(nèi)部程序處理后，驅(qū)動(dòng)聲光報(bào)警電路開始報(bào)警， 報(bào)警持續(xù)幾秒鐘后自動(dòng)停止報(bào)警 ,然后程序開始循環(huán)工作，檢測(cè)是否還有下次觸發(fā)信號(hào)，等待報(bào)警從而使報(bào)警器進(jìn)入連續(xù)工作狀態(tài)。此系統(tǒng)完全能運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)、環(huán)境測(cè)量、貨物保管等部門。 中原工學(xué)院信息商務(wù)學(xué)院課程設(shè)計(jì)（論文） 32 致 謝 在 本 課題進(jìn)行過程中得到 孫繼衛(wèi) 老師的悉心指導(dǎo) ，在設(shè)計(jì)的過程中遇到的難題孫老師都給予認(rèn)真耐心的輔導(dǎo)和解答 。 sbit Key_set=P3^5。 sbit LED_RED=P3^0。 bit display_flag=0。 //建二，設(shè)置酒精濃度報(bào)警值 uchar sw4_2=0。 delayms(uint z) { uint m,n。n0。 Beer=1。 //自動(dòng)切換標(biāo)志位 if(!Key_swi amp。 (sw2_2==0) amp。 (sw4_2==0)) //=1 時(shí)，表示正在設(shè)置狀態(tài)，不能卻