【正文】 near RH = T ? 25 ? t + t ?SO + RH 176。在讀狀態(tài)寄存器或?qū)憼顟B(tài)寄存器之后，8 位狀態(tài)寄存器的內(nèi)容將被讀出或?qū)懭耄鐖D所示。接著發(fā)送一個“傳輸啟動”時序。所有的數(shù)據(jù)從MSB開始，右值有效（例如：對于12bit 數(shù)據(jù)，從第5 個SCK 時鐘起算作MSB；而對于8bit 數(shù)據(jù)，首字節(jié)則無意義）。控制器在再次觸發(fā)SCK 時鐘前，必須等待這個“數(shù)據(jù)備妥”信號來讀出數(shù)據(jù)。命令 代碼預(yù)留 0000x溫度測量00011濕度測量00101讀狀態(tài)寄存器 00111寫狀態(tài)寄存器 00110預(yù)留 0101x1110x軟復(fù)位, 接口復(fù)位, ，至少等待11ms. （3）溫濕度測量[23]發(fā)布一組測量命令（‘00000101’表示相對濕度RH，‘00000011’表示溫度T）后，控制器要等待測量結(jié)束。參見圖12。 傳感器的通訊（1）啟動傳感器首先，選擇供電電壓后將傳感器通電，上電速率不能低于1V/ms。需要一個外部的上拉電阻（例如：10kΩ）將信號提拉至高電平。DATA 在SCK 下降沿之后改變。SHT10 的串行接口，在傳感器信號的讀取及電源損耗方面，都做了優(yōu)化處理；傳感器不能按照I2C協(xié)議編址，但是，如果I2C 總線上沒有掛接別的元件，傳感器可以連接到I2C 總線上，但單片機必須按照傳感器的協(xié)議工作。材質(zhì)傳感器的核心為CMOS芯片，外圍材料頂層采用環(huán)氧LCP ，底層為FR4。傳感器包括一個電容性聚合體測濕敏感元件、一個用能隙材料制成的測溫元件，并在同一芯片上，與14 位的A/D 轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路實現(xiàn)無縫連接。1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，如表2所示。指令8:DDRAM地址設(shè)置。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。指令2:光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址00H。第15 腳：背光源正極。第5 腳：R/W 為讀寫信號線，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。（4) 一般1602字符型液晶顯示器實物如圖所示[21]： 圖7 型液晶顯示器實物圖 LCD1602引腳功能說明1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的14 腳（無背光）或16 腳（帶背光）接口，各引腳接口,編號符號引腳說明如下所示：第1 腳：VSS 為地電源。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動、易于實現(xiàn)全彩色顯示的特點，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字攝像機、PDA移動通信工具等眾多領(lǐng)域。數(shù)字式接口——液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。在單片機的人機交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED數(shù)碼管、液晶顯示器。表1 P3端口引腳兼用功能表P3引腳兼用功能串行通訊輸入（RXD）串行通訊輸出（TXD）外部中斷0（ INT0）外部中斷1（INT1）定時器0輸入(T0)定時器1輸入(T1)外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通WR外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通RD LCD1602顯示系統(tǒng) LCD1602顯示系統(tǒng)液晶顯示器普遍地用于直觀地顯示數(shù)字系統(tǒng)或字符的運行狀態(tài)和工作數(shù)據(jù)，按照材料及產(chǎn)品工藝[20]，單片機應(yīng)用系統(tǒng)中常用的顯示器有： 發(fā)光二極管LED顯示器、液晶LCD顯示器、CRT顯示器等。輸出時可驅(qū)動4個TTL。對內(nèi)部Flash程序存儲器編程時，接收高8位地址和控制信息。對內(nèi)部Flash程序存儲器編程時，接收低8位地址信息。在訪問外部程序和外部數(shù)據(jù)存儲器時，P0口是分時轉(zhuǎn)換的地址(低8位)/數(shù)據(jù)總線，訪問期間內(nèi)部的上拉電阻起作用。常用的復(fù)位電路如下圖6所示：圖5 常用復(fù)位電路圖 輸入輸出引腳(1) P0端口[] P0是一個8位漏極開路型雙向I/O端口，端口置1（對端口寫1）時作高阻抗輸入端。片內(nèi)復(fù)位電路是復(fù)位引腳RST通過一個斯密特觸發(fā)器與復(fù)位電路相連，斯密特觸發(fā)器用來抑制噪聲，它的輸出在每個機器周期的S5P2，由復(fù)位電路采樣一次。 復(fù)位RST　9在振蕩器運行時，有兩個機器周期（24個振蕩周期）以上的高電平出現(xiàn)在此引腿時，將使單片機復(fù)位，只要這個腳保持高電平，51芯片便循環(huán)復(fù)位。外接晶體諧振器以及電容C1和C2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。系統(tǒng)的時鐘電路設(shè)計是采用的內(nèi)部方式，即利用芯片內(nèi)部的振蕩電路。XTAL1是片內(nèi)振蕩器的反相放大器輸入端，XTAL2則是輸出端，使用外部振蕩器時，外部振蕩信號應(yīng)直接加到XTAL1，而XTAL2懸空。3 過程論述 AT89C51單片機最小系統(tǒng) AT89C51單片機最小系統(tǒng)原理圖最小系統(tǒng)包括晶體振蕩電路、復(fù)位開關(guān)和電源部分[19]。ABS文件由OH51轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的Hex文件，以供調(diào)試器dScope51或tScope51使用進行源代碼級調(diào)試，也可由仿真器使用直接對目標(biāo)板進行調(diào)試，也可以直接寫入程序存貯器如EPROM中。（1）Keil C51單片機軟件開發(fā)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)：C51工具包的整體結(jié)構(gòu)，其中uVision與Ishell分別是C51 for Windows和for Dos的集成開發(fā)環(huán)境(IDE)，可以完成編輯、編譯、連接、調(diào)試、仿真等整個開發(fā)流程。Keil提供了包括C編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個功能強大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（uVision）將這些部份組合在一起。另外重要的一點，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會到Keil C51生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。（7）仿真這部分工作主要是對設(shè)計完成的原理圖結(jié)合KEIL在線仿真，調(diào)試并修改程序。（3）設(shè)置元件將選定的元件放置到已建立好的工作平面上，并對元件在工作平面上的位置進行調(diào)整，對元件的序號、參數(shù)、顯示狀態(tài)等進行定義和設(shè)置，以便為下一步的仿真工作打好基礎(chǔ)。電路原理圖設(shè)計得好壞將直接影響到后面的工作。設(shè)計流程如圖[17]2所示。2 方案論證 方案設(shè)計思路溫濕度報警系統(tǒng)的設(shè)計以單片機AT89C51為核心，通過控制單片機的P1口的一些端口來調(diào)節(jié)當(dāng)前溫濕度的顯示，完成了溫濕度的顯示報警功能，在程序中設(shè)置溫濕度范圍后，達到指定范圍后讓LED燈的閃亮來實現(xiàn)溫濕度控制的效果，讓LED1602液晶屏接到單片機的串口上，賦值來控制1602的顯示。智能溫度傳感器能輸出溫度數(shù)據(jù)及相關(guān)的溫度控制量，適配各種微控制器，并且可通過軟件來實現(xiàn)測試功能，溫度計也越來越智能化。它是微電子技術(shù)、計算機技術(shù)和自動測試技術(shù)的結(jié)晶。（2）MCU即微控制器階段[12]，主要的技術(shù)發(fā)展方向是：不斷擴展?jié)M足嵌入式應(yīng)用時，對象系統(tǒng)要求的各種外圍電路與接口電路，突顯其對象的智能化控制能力。這為開發(fā)新一代的溫濕度測控系統(tǒng)提供了有利條件，同時也有助于將溫濕度測控技術(shù)提高到新的水平。一般溫濕度控制系統(tǒng)中的溫濕度測量均采用熱敏電阻與濕 敏電容[9]，這種傳統(tǒng)的模擬式溫濕度傳感器一般都需要設(shè)計信號調(diào)理電路并經(jīng)過復(fù)雜的校準(zhǔn)和標(biāo)定過程，因此測量精度難以保證，且在線性度、重復(fù)性、互換性等方面也存在一定問題。一般溫濕度控制系統(tǒng)中的溫濕度測量均采用熱敏電阻與濕敏電容，這種傳統(tǒng)的模擬式溫濕度傳感器一般都需要設(shè)計信號調(diào)理電路并經(jīng)過復(fù)雜的校準(zhǔn)和標(biāo)定過程，因此測量精度難以保證，且在線性度、重復(fù)性、互換性等方面也存在一定問題[8]。但是，隨之而來的問題是如何能夠測得精確的溫濕度以保證自動控制設(shè)備能夠正確地發(fā)出控制指令來控制生產(chǎn)過程。溫濕度控制在日常生活中使用比較普遍, 如各種儀器控制箱、溫室或生產(chǎn)車間的溫度濕度控制、空調(diào)列車車廂空氣環(huán)境的控制等[5]。從前必須由模擬電路或數(shù)字電路實現(xiàn)的大部分功能，現(xiàn)在已能用單片機通過軟件方法來實現(xiàn)了。基于單片機溫濕度顯示報警系統(tǒng)設(shè)計1 引言 選題背景20世紀末，電子技術(shù)獲得了飛速的發(fā)展，在其推動下，現(xiàn)代電子產(chǎn)品幾乎滲透了社會的各個領(lǐng)域，有力地推動了社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會信息化程度的提高，同時也使現(xiàn)代電子產(chǎn)品性能進一步提高，產(chǎn)品更新?lián)Q代的節(jié)奏也越來越快[1]。單片機應(yīng)用的重要意義還在于，它從根本上改變了傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計方法[3]。 目的和意義 隨著社會的發(fā)展，人們對時間和環(huán)境中的溫度及濕度的要求越來越高，尤其在日常的生活中和人們的生活和健康有著緊密的聯(lián)系，特別是當(dāng)人們乘坐公共交通工具時，溫濕度以及實時時間和人們的出行都有著密切的聯(lián)系。目前，雖然在工業(yè)生產(chǎn)中和科研實驗中通過對溫濕度測量來進行自動控制的設(shè)備越來越普及，應(yīng)用場合也越來越多。本文基于以上方面的考慮，研究并設(shè)計了一種基于單片機的自動溫濕度顯示與報警系統(tǒng)。 技術(shù)要求和設(shè)計范圍現(xiàn)代社會越來越多的實驗都要求在嚴格的環(huán)境條件下完成，而溫度和濕度是實驗室最基本的環(huán)境條件，也是對實驗影響較大的因素。本系統(tǒng)采用具有高精度[10]、防干擾等優(yōu)點的數(shù)字式傳感器 SHT11，不需要外部元件，可適配各種單片機。“創(chuàng)新模式”獲得成功，奠定了SCM與通用計算機完全不同的發(fā)展道路。智能溫度傳感器在20世紀90年代中期問世。有的產(chǎn)品還帶多路選擇器、中央控制器、隨機存取存儲和只讀存儲器。如何把多傳感器集中于一個檢測控制系統(tǒng)，綜合利用來自多傳感器的信息，獲得對被測對象的可靠了解和解釋，以利于系統(tǒng)做出正確的響應(yīng)、決策和控制以及報警，是智能檢測控制統(tǒng)中需要解決的重要問題。 設(shè)計流程對于溫濕度顯示報警系統(tǒng)的設(shè)計，先用PROTEUS做電路仿真，再在KEIL軟件中編寫程序生成源代碼，最后將PROTEUS和KEIL連接起來進行在線仿真。電路原理圖的設(shè)計是仿真中的第一步，也是非常重要的一步。（2）裝入所需要的元件將所需的元件裝入設(shè)計系統(tǒng)中，以便從中查找和選定所需的元器件。（6）補充完善對原理圖做一些相應(yīng)的說明、標(biāo)注和修飾，增加可讀性和可觀性。Keil C51軟件提供豐富的庫函數(shù)和功能強大的集成開發(fā)調(diào)試工具，全Windows界面。機器匯編是通過匯編軟件將源程序變?yōu)闄C器碼，用于MCS51單片機的匯編軟件有早期的A51，隨著單片機開發(fā)技術(shù)的不斷發(fā)展，從普遍使用匯編語言到逐漸使用高級語言開發(fā)，單片機的開發(fā)軟件也在不斷發(fā)展，Keil軟件是目前最流行開發(fā)MCS51系列單片機的軟件，這從近年來各仿真機廠商紛紛宣布全面支持Keil即可看出。下面詳細介紹Keil C51開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。目標(biāo)文件可由LIB51創(chuàng)建生成庫文件，也可以與庫文件一起經(jīng)L51連接定位生成絕對目標(biāo)文件(.ABS)。 仿真芯片的31腳（/EA）已接至高電平，所以仿真時只能使用片內(nèi)ROM，不能使用片外ROM；但仿真器外引插針中的31腳并不與仿真芯片的31腳相連，故該仿真器仍可插入到擴展有外部ROM（其CPU的/EA引腳接至低電平）的目標(biāo)系統(tǒng)中使用。 外接晶體引腳XTAL1　19XTAL2　18圖4 晶振連接的內(nèi)部、外部方式圖晶振連接的內(nèi)部、外部方式如上圖4所示。電容取30PF左右。這個放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構(gòu)成一個自激振蕩器。在焊接刷電路板時，晶體振蕩器和電容應(yīng)盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器穩(wěn)定和可靠地工作。復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實現(xiàn)的。復(fù)位操作不會對內(nèi)部RAM有所影響。校驗程序時輸出指令字節(jié)，要求外接上拉電阻。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。端口置1時，內(nèi)部上拉電阻將端口拉到高電平，作輸入用。(4) P3端口[－] P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/0端口。除此之外P3端口還用于一些專門功能，具體如下表1。液晶顯示模塊已作為很多電子產(chǎn)品的通過器件，如在計算器、萬用表、電子表及很多家用電子產(chǎn)品中都可以看到，顯示的主要是數(shù)字、專用符號和圖形。因此，液晶顯示器畫質(zhì)高且不會閃爍。（2)液晶顯示原理:液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進行控制，有電就有顯示，這樣即可以顯示出圖形。如果根據(jù)驅(qū)動方式來分，可以分為靜態(tài)驅(qū)動（Static）、單純矩陣驅(qū)動（Simple Matrix）和主動矩陣驅(qū)動（Active Matrix）三種。第4 腳：RS 為寄存器選擇，