【正文】 nclude //include //Microcontroller specific library, . port definitions include //Keil library (is used for _nop()_ operation) include //Keil library include //Keil library typedef union { unsigned int i。 18 19 167。 SHT15 的 DC 特性如下表 45 所示。C 25).(t1 + t2 .SORH) + RHlinear t1 和 t2 的值如下表 44 所示。 輸出轉(zhuǎn)換為物理 量 由能隙材料 PTAT (正比于絕對(duì)溫度 ) 研發(fā)的溫度傳感器具有極好的線性。在測(cè)量和通訊結(jié)束后， SHT15 自動(dòng)轉(zhuǎn)入休眠模式。 uC 需要通過(guò)下拉 DATA 為低電平，以確認(rèn)每個(gè)字節(jié)。 DTH91 通過(guò)下拉 DATA 至低電平并進(jìn)入空閑模式，表示測(cè)量的結(jié)束。在第 9 個(gè) SCK 時(shí)鐘的下降之后，釋放 DATA（恢復(fù)高電平）。 啟動(dòng)傳輸時(shí)序如下圖 42 所示。 圖 41 通訊復(fù)位時(shí)序 167。為避免信號(hào)沖突，微處理器應(yīng)驅(qū)動(dòng) DATA 在低電平。由于接口包含了完全靜態(tài)邏輯，因而不存在最小 SCK 頻率。 具體原理圖如下圖 32 所示。 采用動(dòng)態(tài)顯示方案， 設(shè)計(jì)中使用八個(gè)共陰極數(shù)碼管作為顯示載體，通過(guò)八路并口傳輸，共使用了 8 個(gè) I/O 口。靜態(tài)顯示就是數(shù)碼管的段選端一對(duì)一與單片機(jī)的 I/O 相連，位選端則根據(jù)數(shù)碼管的極型來(lái)接地（ GND）或者是高電平（ VCC）。這里用到的是 的石英晶體 振蕩器 和兩個(gè) 30pF的電容 。當(dāng)按鍵松開(kāi)后， VCC 給 10Uf 電容充電，從而把 RST 口拉至電平，單片機(jī)進(jìn)入工作 狀態(tài)。 當(dāng)有按鍵按下時(shí)單片機(jī)收到有效的信號(hào) ， S1 鍵 是 用來(lái) 設(shè)置溫度的加 1， S2 鍵 是 用來(lái)設(shè)置溫度 減 1，S3 鍵用來(lái)設(shè)置濕度的加 %， S4 鍵是用來(lái)設(shè)置濕度減 %。 主控制電路和測(cè)溫 濕控制電路 本次硬件設(shè)計(jì)的核心就是 STC12C5A60S2，其他部件都是圍繞它設(shè)計(jì)的。 、 單片機(jī)通過(guò) P2_5 和 P2_6向 SHT15 發(fā)送命令， SHT15 接收到命令后做出相應(yīng)的 應(yīng)答。 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 。 (2)發(fā)光響應(yīng)時(shí)間極短 (小于 0． 1μ s)，高頻特性好，單色性好，亮度高。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。 8 圖 22 SHT15 結(jié)構(gòu)圖 ]7[ 167。它應(yīng)用專利的工業(yè) COMS 過(guò)程微加工技術(shù)（ CMOSens174。 溫濕度傳感器 測(cè)濕模塊選用濕度傳感器 SHT15。 14. 2 個(gè)時(shí)鐘輸出口，可由 T0 的溢出在 ，可由 T1 的溢出在 。 主控制器芯片 STC12C5A60S2/AD/PWM 系列單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘 /機(jī)器周期 (1T)的單片機(jī)，是高速 /低功耗 /超強(qiáng)抗干擾的新一代 8051 單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng) 8051,但速度快 812 倍。 而且繼電器會(huì)發(fā)出聲響，鎖存器用來(lái)驅(qū)動(dòng)顯示電路主要用來(lái)驅(qū)動(dòng) 4 位數(shù)碼管發(fā)光的。溫濕傳感器 主要 用來(lái)采集周?chē)h(huán)境參數(shù)，并把所采集來(lái)的參數(shù)送向主控制器。 濕球溫度的定義是在定壓絕熱的情況下，空氣與水直接接觸，達(dá)到穩(wěn)定熱濕平衡時(shí)的絕熱飽和溫度。露點(diǎn)溫度本是個(gè)溫度值，可為什么用它來(lái)表示濕度呢？這是因?yàn)椋?dāng)空氣中水汽已達(dá)到飽和時(shí)，氣溫與露點(diǎn)溫度相同；當(dāng)水汽未達(dá)到飽和時(shí)，氣溫一定高于露點(diǎn)溫度。 露點(diǎn)意義 氣溫愈低，飽和水氣壓就愈小。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，分別掛在天平兩端。 濕度計(jì)的由來(lái) 濕度計(jì)是測(cè)量空氣內(nèi)含水分多少的儀器。 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。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)。 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)。 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。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。 167。其實(shí)， SHT15 這種傳感器不易焊接，但是里面有一個(gè) 14 位 A/D 以及串行接口電路在同一芯片上，從而具有超快的響應(yīng)，抗干擾能力強(qiáng)，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng)的濕度計(jì) 采 用 干濕球顯示法，不僅復(fù)雜而且測(cè)量精度不高。 設(shè)計(jì)溫濕度計(jì)的依據(jù)和意義 溫度與濕度與人們的生活息息相關(guān)。其實(shí)， SHT15 這種傳感器不易焊接，但是里面有一個(gè) 14 位 A/D 以及串行接口電路在同一芯片上，從而具有超快的響應(yīng)，抗干擾能力強(qiáng)，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。傳統(tǒng) 濕度計(jì) 采 用 干濕球顯示法，不僅復(fù)雜而 且測(cè)量精度不高。 關(guān)鍵詞 ： 溫度測(cè)量 , 濕度測(cè)量， 溫度算法， PT100， SHT15 III ABSTRACT This paper presents a new design of digital thermometers and hygrometer. It includes a main control devicemicrocontroller STC12C5A60S2 and a temperature and humidity sensor. This design includes hardware and system software .The hardware design includes a main controller circuit, Temperature and Humidity measurement and control circuits and show circuit. Main controller uses SCM STC12C5A60S2， temperature sensor uses PT100， and humidity sensor uses SHT15， Show circuit is a total of eight circuits using digital LED of the Altogether. Driver show circuit uses atches (74573). Temperature and Humidity control circuit includes the temperature and humidity sensor and preset temperature and humidity values pared alarm circuit. When the actual measurement of temperature or humidity values is greater than the preset temperature or humidity values, the alarm signal (Light emitting diode is lit) is sent. And output circuit will be sent(Relay action) .The major software includes the main routines, temperature and humidity routines, show routines and digitaltoanalog routines. The humidity sensor (SHT15) in this design includes a capacitive polymer sensing element for power consumption makes it the ultimate choice for even relative humidity and a band gap temperature sensor. Both the most demanding applications are seamlessly coupled to a 14bit analog to digital converter with a 14 and the A / D, as well as serial interface circuits in the same chip on the realization of a Gap link to a superfast response, antiinterference capability and costeffective PT100 within the required range linearity is very design of digital thermometers and hygrometer with STC12C5A60S2 and PT100 and SHT15, not only has a simple external circuit, but also has a highprecision measurement. IV KEY WORDS: temperature measurement, humidity measurements, PT100， SHT15 1 目 錄 前 言 ……………………………………………………………… 1 一 設(shè)計(jì)任務(wù)要求和溫 濕度計(jì)的發(fā)展史 …………………… …… 1 設(shè)計(jì)任務(wù)及要求 ………………………………………… … .1 設(shè)計(jì)溫濕度計(jì)的依據(jù)和意義 …………………………… .1 溫度計(jì)的發(fā)展史 …………………………………………… 2 濕度計(jì)的由來(lái) ……………………………………………… 3 露點(diǎn)意義 ………………………………………………… ..3 二 設(shè)計(jì)任務(wù)分析及方案論證 …………………………… 4 設(shè)計(jì)總體方案及方案論證 ……………………………… 4 元器件的選擇 …………………………………………… 5 主控制器芯片 ………………………………………………… 5 溫濕度傳感器 ………………………………………………… .7 驅(qū)動(dòng)顯示電路 ………………………………………………… .8 溫濕度測(cè)量的方法及分析 ……………………………… 9 三 硬件電路的設(shè)計(jì) ………………………………… .10 主控制電路和測(cè)溫濕控制電路 ……………………… .10 驅(qū)動(dòng)顯示電路 …………………………………………… 12 四 軟件設(shè)計(jì)及分析 ………………………………… .13 SHT15 傳輸時(shí)序和指令集 ]7[ 與測(cè)溫模塊 …………… .13 通訊復(fù)位時(shí)序 ……………………………………………… .13 啟動(dòng)傳輸時(shí)序 ……………………………………………… .14 數(shù)據(jù)傳輸和指令集 ………………………………………… .14 濕度的測(cè)量時(shí)序 …………………………………………… .15 輸出轉(zhuǎn)換為物理量 ………………………………………… .15 SHT15 的 DC 特性 ……………………………………… ……… 17 程序流程圖 ……………………………………………… 19 程序的設(shè)計(jì) ……………………………………………… 20 SHT15 的初始化程序 ????????????? .20 2 畢業(yè)設(shè)計(jì) .c 是主函數(shù)，做了溫度的算法 ………………… .26 AD 轉(zhuǎn)換子程序 ………………………………………………… 35 LED 顯示子程序 ……………………………………………… .36 軟件在硬件上的調(diào)試分析 …………………………………… 45 結(jié) 論 …………… ……………………………………… 46 參考文獻(xiàn) ………………………………………………… 47 致 謝 …………………………………………………… 48 附 錄 …………………………………………………… 48 1 引 言 溫度與濕度與人們的生活息息相關(guān)。 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)置溫濕度值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)（發(fā)光二極管點(diǎn)亮）而且使外電路驅(qū)動(dòng)（繼電器動(dòng)作）。 I 東 莞 理 工 學(xué) 院 本 科 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：溫濕度控制器 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 系 別： 專業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師姓名及職稱：劉華珠 高級(jí)工程師 起止時(shí)間： 2022 年 11 月 —— 2022 年 6 月 II 摘 要 本論文介紹了一種以單片機(jī) STC12C5A60S2 為主要控制器件，以 PT100， SHT15 分別 為溫 ，濕 度傳感器。 控制器 用 帶有 AD 轉(zhuǎn)換的 單片 機(jī)，溫 度 傳感器 PT100，濕度傳感器采用 SHT15，