【正文】 ，系統(tǒng)中還可充分利用 AT89S52 中先進(jìn)的軟件硬件資源，便于軟件系統(tǒng)的升級(jí)。報(bào)警模塊只需接上單片機(jī)的 I/ O 口 ,并對(duì)其接口線進(jìn)行編程方可完成。接收子程序通過(guò)接收上位機(jī)傳輸?shù)拿钸M(jìn)行系統(tǒng)自檢、參數(shù)修正等。因?yàn)樗偸且?guī)定 1，與無(wú)傳輸時(shí)通信狀態(tài)一致，所以在多個(gè)幀連續(xù)傳輸?shù)倪^(guò)程中也能識(shí)別出起始位。 (2)數(shù)據(jù)位：數(shù)據(jù)位表示數(shù)據(jù)字符自身。所謂串行，是指發(fā)送方和接收方之間數(shù)據(jù)信息是在單根數(shù)據(jù)線上每次傳送一個(gè)二進(jìn)制位。用同樣的方法檢查第二列上有無(wú)鍵閉合，依此類推，最后使第四列為低電平，其余列為高電平，檢查第四列有無(wú)鍵閉合。 本設(shè)計(jì)中對(duì)鍵盤(pán)的掃描方式為行掃描，即將行線接到單片機(jī)的輸入口線，列線接到單片機(jī)的輸出口線，在單片機(jī)的控制下，即可判別鍵盤(pán)中究竟是哪 一個(gè)按移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 27 鍵被按下。此外，閉合鍵的 鍵號(hào)也可以用計(jì)算的方法獲得，計(jì)算公式為：處于低電平的行號(hào) 4+低電平的列號(hào)。其方法為：判別到有鍵按下后，軟件延時(shí)一段時(shí)間（本設(shè)計(jì)為 10ms）后，在判斷鍵盤(pán)狀態(tài)，如果仍有鍵按下?tīng)顟B(tài)，則認(rèn)為有一個(gè)確定的鍵被按下，否則按鍵抖動(dòng)處理。鍵盤(pán)的工作方式一般有編程掃描方式和中斷掃描方式兩種，由于本設(shè)計(jì)中可以利用 CPU 在完成其他工作的空余，調(diào)用鍵盤(pán)掃描子程序，來(lái)響應(yīng)鍵輸入要求，因此可以選用編程掃描方式。要顯示字符時(shí)要先輸入顯示字符地址，即告訴模塊在哪個(gè)位置顯示字符。 液晶顯示子程序設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)中采用標(biāo)準(zhǔn)的 1602 液晶顯示屏。 DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)后 ,再把總線拉高 80us,準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù) ,每一 bit數(shù)據(jù)都以 50us 低電平時(shí)隙開(kāi)始 ,高電平的長(zhǎng)短決定了數(shù)據(jù)位是 0還是 1。 DHT11工作過(guò)程如下： 總線空閑狀態(tài)為高電平 ,單片機(jī)把總線拉低等待 DHT11響應(yīng) ,單片機(jī)把總線拉低必須大于 18毫秒 ,保證 DHT11能檢測(cè)到起始信號(hào)。其中，通過(guò)單片機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)到的溫、濕度實(shí)時(shí)參數(shù)與所設(shè)定的溫、濕度控制參數(shù)進(jìn)行比較，若發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)值超出所設(shè)定范圍，則蜂鳴器發(fā)出報(bào)警提示。 程序設(shè)計(jì)思想：首先要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行初始化，主要完成對(duì)單片機(jī)各功能部件初始狀態(tài)的配置。設(shè)計(jì)時(shí) 只需對(duì)溫度／濕度進(jìn)行相應(yīng)的采集處理后，即可讓 液晶 實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的溫度與濕度值。系統(tǒng)軟件采用模塊化設(shè)計(jì)，在主程序下分成若干彼此獨(dú)立的功能模塊，如溫濕度數(shù)據(jù)采集、液晶顯示、鍵盤(pán)輸入、串口通訊模塊等。報(bào)警模塊所采用的蜂鳴器額定電流 I ≤ 30mA ,而對(duì)于 AT89S52 單片機(jī) ,P1 口的灌電流為 ,拉電流為 60μ A ,由此可見(jiàn) ,僅靠單片機(jī)的 P1 口電流是不能驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的 ,必須使用移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 集晶體管放大電路。 OE 端的操作不會(huì)影響鎖存器的狀態(tài)。所有鎖存器共用一個(gè)鎖存使能（ LE）端和移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 一個(gè)輸出使能（ OE）端。 16 腳 (V CC) 電源端 , + 5 V 直流電源供電 。這樣從單片機(jī)輸出的 TTL/ CMOS 電平 , 經(jīng)過(guò) MAX232 內(nèi)部電路 ,轉(zhuǎn)換成了 RS232 所需要的電平 ,由 14 腳 (7 腳 ) 送至 RS232。 10 V 的電源 ,以滿足 TTL/ CMOS 電平轉(zhuǎn)換成 RS23 電平的需要，它主要由 1 6 腳和外接的 4 個(gè)電容 ( C1 C4 ) 組成。 MAX232 芯片能夠同時(shí)滿足 TTL向 RS232C 和 RS232C 向 TTL 電平轉(zhuǎn)換的功能 。所謂串行，是指發(fā)送方和接收方之間數(shù)據(jù)信息是在單根數(shù)據(jù)線上每次傳送一個(gè)二進(jìn)制位。 移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 數(shù)據(jù)線 :數(shù)據(jù)傳送是串行的，可工作在全雙工或半雙工狀態(tài)。顯然 ,當(dāng) PC機(jī)與單片機(jī)進(jìn)行通信時(shí) ,其接口就不能直接相連 ,必須經(jīng)過(guò)電平轉(zhuǎn)換 ,否則就會(huì)損壞設(shè)備。接口標(biāo)準(zhǔn)包括機(jī)械特性、功能特性和電氣特性等方面的內(nèi)容。 RS232C 簡(jiǎn)介 在單片機(jī)通信中 , 談到串口通信 , 必然涉及 RS232C。當(dāng) “ 1”時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約 +5V電壓而鳴叫；當(dāng) 電平“ 0”時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。 移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 15 報(bào)警電路接口 圖 35 三極管驅(qū)動(dòng)的蜂鳴音報(bào)警電路 蜂 鳴器工作原理 本設(shè)計(jì)采用峰鳴音報(bào)警電路，其工作過(guò)程就是把傳感器采集的數(shù)據(jù)通過(guò)單片機(jī)處理后，與該參數(shù)上下限給定值進(jìn)行比較，如果高于上限值（或低于下限值）則進(jìn)行報(bào)警，否則就作為采樣的正常值進(jìn)行顯示。因此該產(chǎn)品電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，操作更加方便，而且具有很高的性價(jià)比。 方案二：采用壓電式蜂鳴器。其內(nèi)部集成了大容量的 EEPROM ,不再需要擴(kuò)展存儲(chǔ)器 ,便于與單片機(jī)連接。 （ 5）關(guān)報(bào)警鍵： SF為關(guān)報(bào)警鍵，用來(lái)關(guān)閉蜂鳴報(bào)警。 當(dāng)傳感器采集到的溫度、濕度值中有一樣超出所設(shè)定的區(qū)間， 即溫度／濕度過(guò)高或過(guò)低，則該系統(tǒng)會(huì)發(fā)出 蜂鳴 報(bào)警 。在本設(shè)計(jì)中由于按鍵較多，因此選用矩陣式鍵盤(pán)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在 OTP（ One Time Programable） 內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過(guò)程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。 DHT11 溫濕度傳感器簡(jiǎn)介 DHT11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 ，它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。 方案二：采用 DHT11溫濕度傳感器。在工業(yè)中用于 50～ 180℃測(cè)溫。其主要的特點(diǎn)為精度高、測(cè)量范圍大、便于遠(yuǎn)距離測(cè)量。 1602 液晶與 AT89S52 接口電路 P 1P 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8R S T9P 10P 11P 12P 13P 14P 15P 16P 17X T A L 218X T A L 119V S S20P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27P 28P S E N29A L E30E A / V P P31P 32P 33P 34P 35P 36P 37P 38P 39V C C40I C 1A T 89S 52+5P P P P P GND1V C C2V C O M3RS4RW5E6D07D18D29D310D411D512D613D714V C C15GND161602LCD1602L C DC om pone nt _1V C CV C C 移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 圖 32 1602LCD與單片機(jī)接口電路圖 溫濕度采集模塊 傳感器的選擇 傳感器是實(shí)現(xiàn)測(cè)量與控制的首要環(huán)節(jié)，是檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。因此我們選擇方案二。 方案二：采用 1602液晶屏。系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)顯示方式驅(qū)動(dòng) 6 個(gè)數(shù)碼管工作 ,其中 4 個(gè)數(shù)碼管用來(lái)顯示溫度值 ,2 個(gè)用來(lái)顯示檢測(cè)到 的濕度值。 顯 示模塊 液晶顯示器 (LCD)具有功耗低、體積小、重量輕、超薄等許多其它顯示器無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，近幾年來(lái)被廣泛用于單片機(jī)控制的智能儀器、儀表和低功耗電子產(chǎn)品中。 EA/VPP—— 外部訪問(wèn)允許，欲使 CPU僅訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH）， EA端必須保持低電平（接地）。如有必要，可通過(guò)對(duì)特殊功能寄存器（ SFR）區(qū)中的 8EH單元的 D0位置位，可禁止 ALE操作。 ALE/PROG—— 當(dāng)訪問(wèn)外部程存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)， ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低 8位字節(jié)。 在 flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P3口也接收一些控制信號(hào)。 6. P3 口： P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， p3 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或用 16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行 MOVX DPTR）時(shí)， P2 口送出高八位地址。 此外， /計(jì)數(shù)器 2的外部計(jì)數(shù)輸入（ ）和時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（ ），具體如表 示 ： 在 flash編程和校驗(yàn)時(shí)， P1口接收低 8位地址字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻 。對(duì) P0端口寫(xiě) “ 1” 時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。 AT89S52最小系統(tǒng)原理圖： C122pC222p12X T A LS 1 7S W P BV C CC310ufV C CR 1 71KP 1 . 0 / T 21P 1 . 1 / T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78R S T9P 3 . 0 / R x D10P 3 . 1 / T x D11P 3 . 2 / I N T 012P 3 . 3 / I N T 113P 3 . 4 / T 014P 3 . 5 / T 115P 3 . 6 / W R16P 3 . 7 / R D17X T A L 218X T A L 119V S S20P 2 . 0 / A 821P 2 . 1 / A 922P 2 . 2 / A 1 023P 2 . 3 / A 1 124P 2 . 4 / A 1 225P 2 . 5 / A 1 326P 2 . 6 / A 1 427P 2 . 7 / A 1 528P S E N29A L E30E A / V P P31P 0 . 7 / A D 732P 0 . 6 / A D 633P 0 . 5 / A D 534P 0 . 4 / A D 435P 0 . 3 / A D 336P 0 . 2 / A D 237P 0 . 1 / A D 138P 0 . 0 / A D 039V C C40I C 1A T 8 9 S 5 2V C C1310118129147C 1 +1C 2 +4GND15C 1 3V C C16R1D1D2R2C 2 5V6V+2I C 3M A X 2 3 2C510uFC 2 410uFC610uFC71uFP 3 . 1P 3 . 0T I O U TR 1 I NV C C1234567891110J1D C o n n e c t o r 9 圖 31 AT89S52最小系統(tǒng)原理圖 引腳功能介紹： ：電源電壓。如圖 ： 圖 AT89S52 芯片引腳圖 移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash， 256字節(jié) RAM， 32 位 I/O口線，看門(mén)狗定時(shí)器， 2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè) 16 位定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器，一個(gè) 6向量 2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。片上 Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。 AT89S52 是美國(guó) Atmel 公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能的 CMOS8 位微控制器 ,具有 8K在系統(tǒng)可編程 Flash存儲(chǔ)器 ,采用的工藝是Atmel公司的高密度非易失存儲(chǔ)器技術(shù)；片上 Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程 ,亦適于常規(guī)編程器；在單芯片上 ,擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash ,使得 AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案，具有價(jià)格低廉、性能可靠、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。該器件采用 ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51指令集和輸出管腳相兼容。 移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)主要由主控模塊、顯示模塊、溫濕度采集模塊、串口通信模塊、鍵盤(pán)模塊和報(bào)警模塊組成。 系統(tǒng)總體框架 本系統(tǒng)采用 本系統(tǒng)采用 美國(guó) Atmel 公司生產(chǎn)的 AT89S52單片機(jī)作為控制核心，對(duì)溫濕度 傳感器采集到的溫濕度數(shù)字信號(hào) 進(jìn)行分析處理 ，然后輸出到 LCD液晶顯示器顯示其溫、濕度值。 將單片機(jī)用作測(cè)控系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)總要有被測(cè)信號(hào)懂得輸入通道，由計(jì)算機(jī)拾取必要的輸入信息。本設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的控制的倉(cāng)庫(kù)溫濕度報(bào)警器。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明 ,該系統(tǒng)電路簡(jiǎn)單、工作穩(wěn)定、集成度高 ,測(cè)試精度高 ,具有一定的實(shí)用價(jià)值。本課題設(shè)計(jì)的是一種基于單片機(jī)倉(cāng)庫(kù)溫濕度智能檢測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)溫