【正文】 輸時(shí)鐘，又可傳輸數(shù)據(jù)，而且數(shù)據(jù)傳輸是雙向的，因而這種單總線技術(shù)具有線路簡(jiǎn)單，硬件開(kāi)銷少，成本低廉，便于總線擴(kuò)展和維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。它有三個(gè)腳，分別為電源正極VDD、信號(hào)輸入輸出DA和電源負(fù)極GND。第9 個(gè)字節(jié)為前8 個(gè)字節(jié)的CRC 碼。第2 個(gè)字節(jié)是溫度轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)值信息，第4 個(gè)字節(jié)是用戶EEPROM（常用于溫度報(bào)警值儲(chǔ)存）的鏡像。DS18B20共有三種形態(tài)的存儲(chǔ)器資源，它們分別是： ROM 只讀存儲(chǔ)器，用于存放DS18B20ID 編碼，其前8 位是單線系列編碼（DS18B20 的編碼是19H），后面48 位是芯片唯一的序列號(hào)，最后8 位是以上56 的位的CRC 碼。DS18B20依靠一個(gè)單線端口通訊。（8）測(cè)量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號(hào)，以“一線總線”串行傳送給CPU，同時(shí)可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯(cuò)能力。（5）測(cè)溫范圍55℃—+125℃，在10℃—+85℃時(shí)精度為177。 DS18B20溫度傳感器特性如下：（1）適應(yīng)電壓范圍寬，在寄生電源方式下可由數(shù)據(jù)線供電。對(duì)于單片機(jī)電路來(lái)說(shuō)，每12 個(gè)時(shí)鐘周期為1 個(gè)機(jī)器周期，即Tcy=12/fosc，本設(shè)計(jì)采用12MHz晶體振蕩器，所以fosc=12MHz，Tcy=1μs，即當(dāng)復(fù)位按鍵按下時(shí)，只要保證RST引腳端出現(xiàn)2μs以上穩(wěn)定的高電平，單片機(jī)便可實(shí)現(xiàn)復(fù)位。本設(shè)計(jì)選擇內(nèi)部時(shí)鐘，選用12MHz石英晶體和30pF電容。10pF。單片機(jī)時(shí)鐘電路復(fù)位電路 最小系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖時(shí)鐘振蕩電路：AT89C51 中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳XTAL1 和XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)單片機(jī)最小系統(tǒng)包括單片機(jī)及其所需的必要電源、時(shí)鐘、復(fù)位等部件，它能使單片機(jī)處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 P3口第二功能端口引腳第二功能RXD（串行輸入口）TXD（串行輸出口）INT0（外中斷0）INT1（外中斷l(xiāng)）T0（定時(shí)／計(jì)數(shù)器0 ）Tl （定時(shí)／計(jì)數(shù)器l ）WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通）RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通） ALE/PROG：當(dāng)訪問(wèn)外部程序存儲(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)。P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL 邏輯門電路。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流。 在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。RST：復(fù)位輸入。AT89C51為8 位通用微處理器，采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的C51內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的89C52 相同。 本章小結(jié)本章主要確定了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，提到主機(jī)的選擇，液晶顯示的選擇，溫濕度傳感器的選擇方案，并具體介紹各個(gè)方案的具體設(shè)計(jì)，各個(gè)方案都具有很強(qiáng)的可行性，都能夠很好的完成系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。LCD1602是一種57點(diǎn)陣圖形來(lái)顯示字符的液晶顯示器，可以顯示2行16個(gè)字，足夠顯示溫度值和濕度值。液晶顯示具有很多優(yōu)點(diǎn)：顯示內(nèi)容豐富，兼容性強(qiáng)，而且外圍驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，顯示能力的擴(kuò)展將不會(huì)涉及到硬件電路的修改，可擴(kuò)展性很強(qiáng)。電子設(shè)計(jì)中常用的輸出顯示設(shè)備有：LED數(shù)碼管和LCD這兩種。目前，8位單片機(jī)在國(guó)內(nèi)外仍占有重要地位。NE555是一個(gè)能產(chǎn)生精確定時(shí)脈沖的高穩(wěn)度控制器，其輸出驅(qū)動(dòng)電流可達(dá)200mA。濕度傳感器HS1101是基于獨(dú)特工藝設(shè)計(jì)的電容元件，這些相對(duì)濕度傳感器可以大批量生產(chǎn)。本方案中采用HS1101濕度傳感器，該傳感器具有以下特點(diǎn)：全互換性 在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下不需校正；長(zhǎng)時(shí)間飽和下快速脫濕；高可靠性與長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性；專利的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)；可用于線性電壓或頻率輸出回爐；快速反應(yīng)時(shí)間。176。其測(cè)量溫度范圍為55176。這一點(diǎn)是識(shí)別行列式鍵盤是否按下的關(guān)鍵所在。超限報(bào)警最常見(jiàn)的兩種方式是光報(bào)警和聲音報(bào)警，在本方案中采用光報(bào)警，使用發(fā)光二極管發(fā)光，為區(qū)分是溫度超限還是濕度超限，使用發(fā)光二極管發(fā)光，這樣用戶就可以一目了然。電子設(shè)計(jì)中常用的輸出顯示設(shè)備有：LED數(shù)碼管和LCD這兩種。 AT89C52可以按照常規(guī)方法進(jìn)行編程,但不可以在線編程。CHR01濕敏電阻適用于阻抗型高分子濕度傳感器，它的工作電壓為交流1V，頻率為50Hz～2kHz，測(cè)量濕度范圍為20%～90%RH，測(cè)量精度177。A，B，C三條地址線的地址信號(hào)用于控制選擇8條模擬量輸入通道。A/D轉(zhuǎn)換器通常選用ADC0809，ADC0809是帶有8位A/D轉(zhuǎn)換器、8路多路開(kāi)關(guān)以及微處理機(jī)兼容的控制邏輯的CMOS組件。 （4）輸出電阻為710MΩ。 （2）AD590 的測(cè)溫范圍55℃～+150℃。屬于電流型溫度傳感器，通過(guò)對(duì)電流的測(cè)量可得到所需要的溫度值。微處理器對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、顯示，出現(xiàn)超限及時(shí)報(bào)警。(4)報(bào)警方式：LED指示燈和蜂鳴器的聲光報(bào)警。濕度測(cè)量的精度177。溫度范圍：30℃ ～50℃。8．完成系統(tǒng)軟件流程的設(shè)計(jì)及編程。 1．完成系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)；2．進(jìn)行方案的比較及論證；3．進(jìn)行主機(jī)及溫濕度傳感器的選擇；4．設(shè)計(jì)溫濕度的采集電路。據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì)，中國(guó)每年因糧食變質(zhì)而損失的糧食達(dá)數(shù)億斤，直接造成的經(jīng)濟(jì)損失是驚人的。糧食儲(chǔ)藏是國(guó)家為防備戰(zhàn)爭(zhēng)、災(zāi)荒及其它突發(fā)性事件而采取的有效措施，因此，糧食的安全儲(chǔ)藏具有重要意義。 Microcontroller蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文 目 錄摘 要 IAbstract II1 緒 論 1 1 22系統(tǒng)方案的設(shè)計(jì) 3 3 方案整體設(shè)計(jì) 3 4 本章小結(jié) 93 硬件電路的設(shè)計(jì) 10 AT89C51的主要性能及引腳介紹 10 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 13 16 溫度傳感器（DS18B20）的主要性能 16 溫度傳感器（DS18B20）與單片機(jī)接口的設(shè)計(jì) 17 濕度檢測(cè)電路的設(shè)計(jì) 19 濕度傳感器（HS1101）的主要性能 19 基于濕度測(cè)量電路的設(shè)計(jì) 20 系統(tǒng)顯示電路的設(shè)計(jì) 22 液晶顯示器（LCD）的主要性能 22 液晶顯示器（LCD）與單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì) 23 24 26 264軟件設(shè)計(jì) 28 系統(tǒng)的主程序設(shè)計(jì) 28．溫度采集子程序的設(shè)計(jì) 29．濕度采集子程序的設(shè)計(jì) 32 335 結(jié) 論 37致 謝 38參考文獻(xiàn) 39 附 錄II 42蘭州工業(yè)學(xué)院畢業(yè)論文1 緒 論我國(guó)是一個(gè)人口眾多的大國(guó), 科學(xué)儲(chǔ)糧是保障人民糧食供應(yīng), 促進(jìn)社會(huì)安定的大事, 糧倉(cāng)溫度的檢測(cè)在科學(xué)儲(chǔ)糧中占有重要地位，在大多數(shù)糧食存儲(chǔ)企業(yè), 目前仍主要靠人工檢測(cè)糧倉(cāng)溫度。本文設(shè)計(jì)的倉(cāng)庫(kù)溫濕度實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)具有測(cè)量準(zhǔn)確度高、工作可靠、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于實(shí)現(xiàn)倉(cāng)庫(kù)環(huán)境溫度和濕度的實(shí)時(shí)檢測(cè)有一定的實(shí)際意義。本文設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)的簡(jiǎn)易糧倉(cāng)溫濕度實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)。因此，有效地檢測(cè)糧倉(cāng)的溫濕度變化是一個(gè)重要的研究課題。系統(tǒng)采用液晶顯示器LCD1602顯示溫濕度測(cè)量值，利用蜂鳴器和發(fā)光二極管進(jìn)行聲光報(bào)警，通過(guò)鍵盤調(diào)整溫濕度超限報(bào)警的設(shè)定值。 LCD pane ?？販貎?chǔ)糧能保持糧食較好的品質(zhì)，是目前比較先進(jìn)的一種安全、經(jīng)濟(jì)、綠色的儲(chǔ)糧技術(shù)，已成為當(dāng)今科學(xué)儲(chǔ)糧技術(shù)發(fā)展的新方向。但大部分糧庫(kù)目前還是采取人工測(cè)量溫度和濕度的方法，這不僅使糧庫(kù)工作人員工作量增大，且工作效率低，尤其是大型糧庫(kù)的溫度和濕度檢測(cè)任務(wù)如不能及時(shí)徹底完成，則有可能會(huì)造成糧食大面積變質(zhì)。因此設(shè)計(jì)出一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的糧庫(kù)糧情溫濕度智能檢測(cè)系統(tǒng)是非常有必要。7．設(shè)計(jì)溫濕度的超限報(bào)警電路。(2)檢測(cè)得到的溫、濕度數(shù)據(jù)可以實(shí)時(shí)顯示。 濕度檢測(cè)范圍：10%～100%RH。超限報(bào)警。溫度傳感器和濕度傳感器檢測(cè)電路將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)送到單片機(jī)，單片機(jī)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理并送到LCD1602，5V穩(wěn)壓電源給各個(gè)部分供電。經(jīng)過(guò)輸入通道，由微處理器拾取必要的數(shù)據(jù)信息。集成溫度傳感器AD590 是美國(guó)模擬器件公司生產(chǎn)的集成兩端感溫電流源。另外，AD590 還有以下電子特性： （1）流過(guò)器件的電流（μA）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度（開(kāi)爾文）度數(shù)，即：IT/T=1μA /K式中：IT 為流過(guò)器件（AD590）的電流，單位μA；T 為熱力學(xué)溫度，單位K。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓，因而器件反接也不會(huì)損壞。在此模塊中使用集成模擬溫度傳感器則必須使用A/D轉(zhuǎn)換器，把傳感器感應(yīng)到的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，再把數(shù)字信號(hào)直接傳輸?shù)轿⑻幚砥鳟?dāng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。ADC0809具有IN0－IN7，8條模擬量輸入通道。本方案中采用CHR01濕敏電阻。AT89C52是一個(gè)低電壓，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含8k bytes的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元。定時(shí)/計(jì)數(shù)器2 的控制和狀態(tài)位位于T2CON和T2MOD，寄存器對(duì)（RCAO2H、RCAP2L）是定時(shí)器2 在16位捕獲方式或16位自動(dòng)重裝載方式下的捕獲/自動(dòng)重裝載寄存器，適用范圍更廣闊。要顯示多位數(shù)的時(shí)候，數(shù)碼管操作起來(lái)會(huì)十分煩瑣，同樣顯示的速度也受到了一定的限制。無(wú)按鍵按下時(shí)行線處于高電平狀態(tài)，而當(dāng)有按鍵按下時(shí)行線電平狀態(tài)將由與此相連的列線電平?jīng)Q定。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可輕松地組建溫度傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。C范圍內(nèi)，精度為177。因?yàn)槊恳粋€(gè)DS18B20的包含一個(gè)獨(dú)特的序號(hào)，多個(gè)DS18B20可以同時(shí)存在于一條總線，而相互不受影響。2%RH，能夠達(dá)到誤差要求?？梢?jiàn)其精度是較高的。 555的基本框圖在多數(shù)電子設(shè)計(jì)當(dāng)中，基于性價(jià)比的考慮，8位單片機(jī)仍是首選。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器。因此用戶可以根據(jù)自己的需求，隨意設(shè)計(jì)顯示的內(nèi)容甚至是圖案。在本方案中選用LCD1602，它屬于字符型，字符型液晶顯示模塊是專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶顯示模塊，在電極圖形設(shè)計(jì)上是由若干個(gè)58或511點(diǎn)陣組成，每一個(gè)點(diǎn)陣顯示一個(gè)字符。但在數(shù)目較多時(shí)，獨(dú)立式鍵盤電路需要較多的輸入口線且電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜。設(shè)計(jì)是以89C51單片機(jī)為控制中心，這種控制芯片具有4KB的快擦寫(xiě)可編程/擦除只讀存儲(chǔ)器EEPROM、256KB片內(nèi)RAM、3個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器、5個(gè)中斷源，無(wú)需進(jìn)行系統(tǒng)擴(kuò)展既可滿足任務(wù)要求，能較大幅度提高系統(tǒng)的性價(jià)比其主要功能：兼容MCS51指令系統(tǒng) 8k可反復(fù)擦寫(xiě)(大于1000次）Flash ROM； 32個(gè)雙向可編程I/O口線； 　　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，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(xiě)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；1有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等幾種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU 則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器中的指令。作為輸出口用時(shí)，