【正文】 .............................................................................................................23鳴 謝 .......................................................................................................................................24參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................................25附 錄 .......................................................................................................................................26附錄一 元件清單 .................................................................................................................26附錄二 原理圖 .....................................................................................................................27附錄三 PCB 圖 ....................................................................................................................28設(shè)計(jì)總說明溫濕度的測(cè)量應(yīng)用范圍是很廣的,對(duì)溫濕度測(cè)量系統(tǒng)的研究也具有深遠(yuǎn)意義，本課題針對(duì)國內(nèi)外對(duì)溫濕度測(cè)量系統(tǒng)的研究與發(fā)展?fàn)顩r，分析了目前溫濕度測(cè)量系統(tǒng)存在的主要問題，設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的溫濕度測(cè)量系統(tǒng)，對(duì)某些有著特殊要求溫度和濕度的場(chǎng)合實(shí)現(xiàn)長期、穩(wěn)定、實(shí)時(shí)、自動(dòng)的監(jiān)測(cè)。設(shè)計(jì)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單緊湊，功耗較低，抗干擾能力強(qiáng)、總體性能比較好，符合了智能儀器儀表小型化的潮流，為今后開發(fā)高性能和商品化的溫濕度測(cè)量儀器奠定了良好的基礎(chǔ)。因此，能夠確保快速、準(zhǔn)確的測(cè)量溫濕度的技術(shù)及其裝置受到各國的重視。本設(shè)計(jì)以 STC89C52 為核心控制芯片，采集 DHT11 溫濕度一體傳感器，利用單片機(jī)讀取傳感器的溫濕度后送到 1602 液晶進(jìn)行顯示。80 年代末出現(xiàn)了分布式控制系統(tǒng)。我國工程技術(shù)人員在吸收發(fā)達(dá)國家溫濕度測(cè)控技術(shù)的基礎(chǔ)上，才掌握了溫濕度室內(nèi)微機(jī)控制技術(shù)，該技術(shù)僅限于對(duì)溫濕度的單項(xiàng)環(huán)境因子的控制。1第 2 章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)要求 1）可同時(shí)進(jìn)行溫度和濕度的測(cè)量。5）有相應(yīng)的指示燈指示是哪個(gè)數(shù)據(jù)超出范圍。最高精度可達(dá) ℃。DHT11 是一款數(shù)字輸出的復(fù)合傳感器，包含一個(gè)電阻式干事元件和 NTC 式溫度檢測(cè)元件，可測(cè) 20—90%RH 濕度，誤差為177。 單片機(jī)的選擇方案一：采用 DSP 作為系統(tǒng)控制器。 方案二：采用單片機(jī)作為系統(tǒng)控制器。其它個(gè)模塊圍繞著單片機(jī)最小系統(tǒng)展開。電源供電則采用 USB 5V 供電。 （2）主要功能特性? ?◆ 兼容 MCS51 指令系統(tǒng)；? ?◆8k 可反復(fù)擦寫(1000 次）Flash ROM； ? ?◆32 個(gè)雙向 I/O 口； ?◆256x8bit 內(nèi)部 RAM ；? ?◆3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷；?◆ 時(shí)鐘頻率 024MHz； ? ?◆2 個(gè)串行中斷；單片機(jī)最小系統(tǒng)DHT11 溫濕度一體傳感器1602 液晶顯示按鍵設(shè)置輸入蜂鳴器LED 指示燈3P10245678REST9/XDINWALGVC? ?◆ 可編程 UART 串行通道； ? ?◆2 個(gè)外部中斷源； ? ?◆ 共 8 個(gè)中斷源； ? ?◆2 個(gè)讀寫中斷口線； ? ?◆3 級(jí)加密位； ? ?◆ 低功耗空閑和掉電模式； ?◆ 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能；（3）8051 單片機(jī)的引腳功能MCS51 系列單片機(jī)一般采用 40 個(gè)引腳，雙列直插式封裝，用 HMOS 工藝制造，其外部引腳排列如圖 32 所示。XTAL2（18 腳），接外部晶振的另一個(gè)引腳。ALE（30 腳），地址鎖存允許/編程脈沖輸入，用 ALE 鎖存從 P0 口輸出的低 8位地址。EA 為高電平時(shí)，訪問內(nèi)部存 儲(chǔ)器；低電平時(shí)，訪問外部存儲(chǔ)器。用作輸入線時(shí)，口鎖存器必須由單片機(jī)先寫入“1”，每一位都可編程為輸入或輸出 線。雙功能口，作為第一功能使用時(shí)，與 P1 口一樣；作為第二功能使用時(shí)，每一位都有特定用途，其特殊用途如表 所示：表 P3 口第二用途 最小系統(tǒng)電路STC89C52 的最小系統(tǒng)如圖 33 所示，整個(gè)最小系統(tǒng)由三個(gè)部分組成，晶振電路部分、復(fù)位電路部分、電源電路等三個(gè)部分組成。在進(jìn)行電路設(shè)計(jì)的時(shí)候，晶振部分越靠近單片機(jī)越好。利用電容電壓不能突變的性質(zhì),可以知道,當(dāng)系統(tǒng)一上電，RESET 腳將會(huì)出現(xiàn)高電平，并且這個(gè)高電平持續(xù)的時(shí)間由電路的 RC 值來決定。也就是說在電腦啟動(dòng)的 內(nèi)， 增加，這個(gè)時(shí)候 RESET 引腳所接收到的電壓是 。 此外，除了單片機(jī)最小系統(tǒng)的 3 個(gè)部分之外，這里還多了一些外部電路。圖 33 單片機(jī)最小系統(tǒng) DHT11 傳感器電路 DHT11 簡介?◆ 相對(duì)濕度和溫度測(cè)量6?◆ 全部校準(zhǔn)，數(shù)字輸出 ?◆ 卓越的長期穩(wěn)定性 ?◆ 無需額外部件?◆ 超長的信號(hào)傳輸距離 ?◆ 超低能耗?◆4 引腳安裝?◆ 完全互換（1）DHT11 產(chǎn)品概述DHT11（圖 34）數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。每個(gè) DHT11 傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。產(chǎn)品為 4 針單排引腳封裝。 Pin2：（DATA），串行數(shù)據(jù)，單總線。當(dāng)前小數(shù)部分用于以后擴(kuò)展,現(xiàn)讀出為零。通訊過程如圖 36 所示。通訊初始化要求如圖 37 所示。9 39 數(shù)字 1 DHT11 模塊電路圖DHT11 的模塊電路圖如下圖所示：圖 310 DHT11 模塊連接圖 液晶顯示電路 1602 液晶簡介液晶顯示器是一種顯示器件，具有小體積、輕重量、低功耗等特色。本系統(tǒng)采用的 1602 是一款物美價(jià)廉的液晶顯示屏，可以顯示 2 行標(biāo)準(zhǔn)字符，每行共有 16 個(gè)字符。第二步，把取得的漢字子模數(shù)據(jù)保存在液晶存儲(chǔ)器里面。 第四腳：RS 是寄存器選擇，高水平的數(shù)據(jù)寄存器，低選擇指令寄存器。 第七至十四腳：D0D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。（8）設(shè)定 DDRAM 地址指令指令如表 310 所示表 310 設(shè)定 DDRAM 地址指令功能表功能：下一次要存入數(shù)據(jù)的 DDRAM 地址將被設(shè)置。14GNDVCRSWE01234567O89AKL （10）數(shù)據(jù)寫入 DDRAM 或者 CGRAM 指令指令如表 312 所示表 312 數(shù)據(jù)寫入 DDRAM 或者 CGRAM 指令指令功能表功能： 1）DREAM 被寫入字符碼，液晶顯示屏隨即顯示出相應(yīng)的字符； 2）OGRAM 被存入由使用者設(shè)計(jì)的圖案（11）從 CGRAM 或者 DDRAM 讀出數(shù)據(jù)的指令指令如表 313 所示表 313 從 CGRAM 或者 DDRAM 讀出數(shù)據(jù)的指令功能表功能：DDRAM 或 OGRAM 中的內(nèi)容被讀寫。第 5 腳是液晶的讀寫控制腳，接到了單片機(jī)的 P13 腳上。15Q1850GNDVCBEP圖 312 蜂鳴器模塊蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。 此外，蜂鳴器還有有源蜂鳴器與無源蜂鳴器的區(qū)別。 由于蜂鳴器工作時(shí)，需要的電流比較大，單片機(jī)的 IO 口輸出的電流又比較小，所以這里利用三極管的開關(guān)管功能來控制蜂鳴器發(fā)音，本設(shè)計(jì)選用的三極管型號(hào)是 PNP三極管 S8550，而且本設(shè)計(jì)選用的蜂鳴器屬于有源蜂鳴器，即在蜂鳴器內(nèi)部已經(jīng)內(nèi)置了震蕩電路，單片機(jī)無需連續(xù)發(fā)出高低電平來驅(qū)動(dòng)它，而只要輸出高（或低）電平即可，這大大簡化了單片機(jī)程序的設(shè)計(jì)。站在系統(tǒng)監(jiān)控軟件設(shè)計(jì)的立場(chǎng)上來看，僅僅完成鍵盤掃描，讀取當(dāng)前時(shí)刻的鍵盤狀態(tài)是不夠的，還有不少問題需要妥善解決，16K123GNDEYRkVC467L否則，人們?cè)诓僮麈I盤就容易引起誤操作和操作失控現(xiàn)象。這里采用最常用的方法，即延時(shí)重復(fù)掃描法，延時(shí)法的原理為：因?yàn)椤懊獭泵}沖一般持續(xù)時(shí)間短，約為幾 ms，而我們按鍵的時(shí)間一般遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)時(shí)間,所以當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到有按鍵動(dòng)靜后再延時(shí)一段時(shí)間后再判斷此電平是否保持原狀態(tài),如果是則為有效按鍵，否則無效。當(dāng)電子與空穴復(fù)合時(shí)能輻射出可見光，因而可以用來制成發(fā)光二極管。當(dāng)給發(fā)光二極管加上正向電壓后，從 P 區(qū)注入到 N 區(qū)的空穴和由 N 區(qū)注入到 P 區(qū)的電子，在 PN 結(jié)附近數(shù)微米內(nèi)分別與 N 區(qū)的電子和 P 區(qū)的空穴復(fù)合，產(chǎn)生自發(fā)輻射的熒光。發(fā)光二極管的反向擊穿電壓大于 5 伏。它的應(yīng)用范圍廣泛，具備很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力，不僅僅是在軟件開發(fā)上，而且各類科研都需要用到 C 語言，適于編寫系統(tǒng)軟件、三維、二維圖形和動(dòng)畫，具體應(yīng)用例如單片機(jī)以及嵌入式系統(tǒng)開發(fā)。如果你使用 C 語言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選，即使不使用 C 語言而僅用匯編語言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。 硬件調(diào)試硬件調(diào)試主要工具是萬用表和烙鐵等工具，主要是為了排查板子焊錯(cuò)線、焊少線、短路和斷路等情況。第 6 章 總結(jié)溫濕度物理量是工業(yè)和農(nóng)業(yè)中最常見的基本的工藝參數(shù)，任何物理和化學(xué)變化的過程都與溫度密切相關(guān)。理論聯(lián)系實(shí)踐，體現(xiàn)出大學(xué)生的動(dòng)手能力。在設(shè)計(jì)過程中由于時(shí)間倉促有很多地方難免存在不足之，但在以后的工作中，我們會(huì)嚴(yán)格要求自己最求完美。從開題報(bào)告到論文結(jié)束，我所取得的每一個(gè)進(jìn)步、編寫的