【正文】 ，則單片機(jī)需要在測(cè)量數(shù)據(jù)LSB后，保持ACK為高來(lái)停止通訊。為表明測(cè)量完成，SHT11會(huì)使數(shù)據(jù)線為低，此時(shí)單片機(jī)必須重新啟動(dòng)SCK。程序流程圖：開(kāi)始初始化清屏讀取實(shí)時(shí)溫度值顯示有無(wú)按鍵按下送顯示設(shè)定值=實(shí)驗(yàn)值？結(jié)束否否是加濕控制是圖51 基于單片機(jī)的溫濕度計(jì)的主程序流程圖 溫濕度采集子程序（1）設(shè)計(jì)思路單片機(jī)首先向溫濕度傳感器SHT11發(fā)出啟動(dòng)傳輸命令，然后通過(guò)寫(xiě)總線子程序?qū)囟葴y(cè)量指令（地址位000+命令位00011）或者濕度測(cè)量指令（000+命令位00101）寫(xiě)入SHT11。再通過(guò)調(diào)用LCD顯示的子程序就可以實(shí)現(xiàn)時(shí)時(shí)顯示溫濕度的情況，同時(shí)還要判斷是否已超出已設(shè)定好的溫濕度的范圍，如果超出，作為啟動(dòng)超聲波霧化器的控制信號(hào)。本章小結(jié)本章主要介紹了溫濕度傳感器的硬件電路設(shè)計(jì)，具體分為了控制模塊、溫濕度采集模塊、液晶顯示模塊、加濕模塊，并對(duì)這幾個(gè)模塊的硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行了具體的描述，詳細(xì)說(shuō)明了每個(gè)模塊將要完成什么樣的功能，對(duì)所涉及的芯片進(jìn)行了具體的介紹，例如單片機(jī)、溫濕度傳感器、LCD1602等。超聲波霧化器利用電子高頻震蕩（ ，超過(guò)人的聽(tīng)覺(jué)范圍，該電子振蕩對(duì)人體及動(dòng)物絕無(wú)傷害），通過(guò)陶瓷霧化片的高頻諧振，將液態(tài)水分子結(jié)構(gòu)打散而產(chǎn)生自然飄逸的水霧，不需加熱或添加任何化學(xué)試劑。為此，本設(shè)計(jì)增加了4個(gè)按鍵，其中K1鍵為設(shè)定鍵，K2鍵為光標(biāo)右移鍵，K3為循環(huán)加1鍵，K4為確定鍵，、。圖39 1602LCD內(nèi)部顯示地址例如第二行第一個(gè)字符的地址是40H，那么是否直接寫(xiě)入40H就可以將光標(biāo)定位在第二行第一個(gè)字符的位置呢？這樣不行，因?yàn)閷?xiě)入顯示地址時(shí)要求最高位D7恒定為高電平1所以實(shí)際寫(xiě)入的數(shù)據(jù)應(yīng)該是01000000B（40H）+10000000B(80H)=11000000B(C0H)。指令10：寫(xiě)數(shù)據(jù)。指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為4位總線，低電平時(shí)為8位總線 ；N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 ；F: 低電平時(shí)顯示5x7的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10的點(diǎn)陣字符。指令3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D：光標(biāo)移動(dòng)方向，高電平右移，低電平左移 ；S，屏幕上所有文字是否左移或者右移，高電平表示有效，低電平則無(wú)效。在本設(shè)計(jì)中用到的1602的主要引腳有5個(gè)，見(jiàn)表32：表32 1602主要引腳功能表引腳功能VL液晶顯示器對(duì)比調(diào)整端RS寄存器選擇R/W讀寫(xiě)信號(hào)線E使能端D0—D78位雙向數(shù)據(jù)線LED+,LED背景光正、負(fù)極 （3）1602LCD的指令說(shuō)明及時(shí)序1602液晶模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第3腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過(guò)高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過(guò)一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。1602字符型LCD是一種專門(mén)用于顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等點(diǎn)陣式液晶顯示模塊，顯示容量為162個(gè)字符；，；（WH）mm。SHT11與單片機(jī)的接口電路如圖36所示：圖36 SHT11與單片機(jī)接口電路 顯示模塊 —LCD1602 選用1602字符型LCD的原因目前，市場(chǎng)上比較常見(jiàn)的顯示器有兩種：LED數(shù)碼管和LCD液晶顯示器。微處理器對(duì)SHT11的控制是通過(guò)5個(gè)5位命令代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的，命令代碼的含義如表31所示：表31 SHT11控制命令代碼命令代碼 含義00011測(cè)量溫度00101測(cè)量濕度00111讀內(nèi)部狀態(tài)寄存器00110寫(xiě)內(nèi)部狀態(tài)寄存器11110復(fù)位命令，是內(nèi)部狀態(tài)寄存器恢復(fù)默認(rèn)值，下一次命令前至少等待11ms其他保留 SHT11與單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì)由于SHT11是一個(gè)串行器件，而AT89S51不具備I178。在高濕(95％RH)環(huán)境中，加熱傳感器可預(yù)防傳感器結(jié)露，同時(shí)縮短響應(yīng)時(shí)間，提高精度。這兩個(gè)敏感元件分別將濕度和溫度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該電信號(hào)首先進(jìn)入微弱信號(hào)放大器進(jìn)行放大；然后進(jìn)入一個(gè)14位的A/D轉(zhuǎn)換器；最后經(jīng)過(guò)二線串行數(shù)字接口輸出數(shù)字信號(hào)。該芯片廣泛應(yīng)用于暖通空調(diào)、汽車、消費(fèi)電子、自動(dòng)控制等領(lǐng)域。C總線接口構(gòu)成。若采用獨(dú)立式傳感器芯片，會(huì)給程序帶來(lái)不變，也會(huì)給單片機(jī)增加負(fù)擔(dān)。在閑置模式下，CPU停止工作。當(dāng)需要外部復(fù)位時(shí)，按下復(fù)位按鈕即可達(dá)到復(fù)位目的。上電復(fù)位所需的最短時(shí)間是振蕩器振蕩建立時(shí)間加2個(gè)機(jī)器周期。電路如圖34所示，通過(guò)某種方式，使單片機(jī)內(nèi)各寄存器的值變?yōu)槌跏紶顟B(tài)的操作稱為復(fù)位。通常外接振蕩信號(hào)為低于12MHz的方波信號(hào)。電路中的電容C1和C2典型值一般都選為30pf左右，對(duì)外接電容的值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求, 但是電容的大小會(huì)影響振蕩頻率的高低和振蕩器的穩(wěn)定性以及起振的快速性，～12MHz之間,晶體的振蕩頻率越高，則系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率也就越高，單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。 T0（定時(shí)器0外部計(jì)數(shù)輸入）。P3口的第二功能，如下所示： RXD（串行輸入口）。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫(xiě)時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。當(dāng)不接外部存儲(chǔ)器與不擴(kuò)展I/O接口時(shí)，它可作為準(zhǔn)雙向8位輸入/輸出接口。功能為內(nèi)/外程序存儲(chǔ)器選擇控制端。④/VPP（Enable Address/Voltage Pulse of Programming，31腳）功能為內(nèi)/外程序存儲(chǔ)器選擇控制端。在單片機(jī)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，此引腳輸出脈沖負(fù)跳沿作為讀外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。ALE端可以驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。當(dāng)單片機(jī)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE輸出信號(hào)的負(fù)跳沿用作單片機(jī)發(fā)出的8位地址（經(jīng)外部鎖存器鎖存）的鎖存控制信號(hào)。在單片機(jī)正常工作時(shí)。在單片機(jī)內(nèi)部，接至片內(nèi)振蕩器的反相放大器的輸出端，來(lái)自反向振蕩器的輸出。兩個(gè)時(shí)鐘引腳XTALXTAL2外接晶體與片內(nèi)的反相放大器構(gòu)成可外接獨(dú)立的晶體振蕩器。 下面結(jié)合圖32來(lái)介紹各引腳的功能。實(shí)際上是一些控制寄存器和狀態(tài)寄存器，是一個(gè)具有特殊功能RAM區(qū)。⑧1個(gè)串行I/O接口。它可以設(shè)置為計(jì)數(shù)方式對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)，也可以設(shè)置為定時(shí)方式進(jìn)行定時(shí)。它可以接收外部中斷申請(qǐng)，定時(shí)器/計(jì)數(shù)器中斷申請(qǐng)和串行口中斷申請(qǐng)。③程序存儲(chǔ)器（ROM/EPROM/EEPROM/FLASH EEPROM）（8031和8032沒(méi)有此部件）。MCS51單片機(jī)中有1個(gè)8位的CPU，它由運(yùn)算器和控制器等部件組成。 MCS51的硬件結(jié)構(gòu)MCS51系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖如圖31所示。（1）單機(jī)應(yīng)用在一個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)中，只使用一片單片機(jī)稱為單機(jī)應(yīng)用，這是目前應(yīng)用最多的一種方式。而結(jié)構(gòu)上更進(jìn)，以提高處理能力和運(yùn)算速度；時(shí)鐘頻率高達(dá)20MHz，使指令執(zhí)行速度相對(duì)加快；提供新型的串行總線結(jié)構(gòu)，為系統(tǒng)的擴(kuò)展與配置打下了良好的基礎(chǔ)；增加新的特殊功能部件（例如：PWM輸出、監(jiān)視定時(shí)器WDT、可編程計(jì)數(shù)器陣列PCA、DMA傳輸、調(diào)制解調(diào)器、通信控制器、浮點(diǎn)運(yùn)算單元等）；半導(dǎo)體制造工藝的不斷改進(jìn)，使芯片向高集成化、低功耗方向發(fā)展等等。CPU為16位，支持16位算術(shù)邏輯運(yùn)算，并具有32位除16位的進(jìn)一步增大；除兩個(gè)16位定時(shí)器片內(nèi)RAM和ROM容量更大外，還可以設(shè)定4個(gè)軟件定時(shí)器；具有8個(gè)中斷源；片內(nèi)帶有多通道；運(yùn)算速度和控制功能大幅度提高，具有很強(qiáng)的實(shí)時(shí)處理能力。這類單片機(jī)拓寬了單片機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域，使之能用于智能終端、局部網(wǎng)絡(luò)的接口等。第3階段（1980—1983）：高性能單片機(jī)階段。它們雖然說(shuō)還不是單片機(jī)，但從此拉開(kāi)了研制單片機(jī)新技術(shù)的序幕。由于在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)濕度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，超聲波霧化器要進(jìn)行噴霧從而對(duì)空氣進(jìn)行加濕，因此本設(shè)計(jì)中增加了加濕功能。在測(cè)量結(jié)果中有超過(guò)設(shè)定的濕度的，通過(guò)超聲波霧化器做出反應(yīng)。當(dāng)濕度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)啟動(dòng)加濕功能，這里用超聲波霧化器對(duì)空氣進(jìn)行加濕。而SHT11是瑞士Sensirion公司生產(chǎn)的具有二線串行接口的單片全校準(zhǔn)數(shù)字式新型相對(duì)濕度和溫度傳感器，可用來(lái)測(cè)量相對(duì)濕度、溫度和露點(diǎn)等參數(shù)，具有數(shù)字式輸出、免調(diào)試、免標(biāo)定、免外圍電路及全互換的特點(diǎn)。本章小結(jié)本章主要介紹了基于單片機(jī)的溫濕度計(jì)這個(gè)設(shè)計(jì)的課題背景、目的意義和所要達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)。隨著人民生活水平的提高，人們更看重的不是金錢(qián)和權(quán)力而是人本身的健康，此款設(shè)計(jì)是在溫濕度計(jì)的基礎(chǔ)上增加了對(duì)空氣進(jìn)行加濕，當(dāng)室內(nèi)的濕度達(dá)到某一值時(shí)，對(duì)空氣進(jìn)行加濕保持一定的濕度，從而凈化空氣以減少疾病的發(fā)生，所以在以后的生活中，這款設(shè)計(jì)會(huì)給人們的生活帶來(lái)很大的方便。在溫濕度測(cè)量技術(shù)不斷發(fā)展完善的今天，溫濕度計(jì)也正在朝著集成化、智能化的方向發(fā)展。哈爾濱工業(yè)大學(xué)華德應(yīng)用技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于單片機(jī)的溫濕度計(jì)畢業(yè)論文目 錄摘 要 IAbstract II第1章 緒論 1 課題背景 1 目的意義 1 技術(shù)指標(biāo) 1本章小結(jié) 1第2章 方案選擇 2 方案選擇 2 整體電路的設(shè)計(jì) 3本章小結(jié) 4第3章 硬件電路的設(shè)計(jì) 5 單片機(jī)電路 5 單片機(jī)概述 5 MCS51的硬件結(jié)構(gòu) 7 振蕩電路 12 復(fù)位電路 13 溫濕度采集與傳輸模塊 14 選用SHT11的原因 14 SHT11溫濕度傳感器 14 SHT11與單片機(jī)的接口電路設(shè)計(jì) 16 顯示模塊 —LCD1602 17 選用1602字符型LCD的原因 17 LCD1602液晶顯示 17 按鍵電路設(shè)計(jì) 22 加濕部分 22本章小結(jié) 23第4章 整機(jī)工作原理 24本章小結(jié) 24第5章 軟件程序設(shè)計(jì) 25 主程序 25 溫濕度顯示子程序 27 I178。準(zhǔn)確測(cè)量溫濕度對(duì)于生物制藥、食品加工、造紙等行業(yè)更是至關(guān)重要。具有廣闊的應(yīng)用前景和較高的推廣價(jià)值。 技術(shù)指標(biāo) 時(shí)時(shí)檢測(cè)當(dāng)前溫度和濕度； 當(dāng)濕度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)啟動(dòng)加濕功能；采用LCD作為顯示。圖22 SHT11溫濕度傳感器由于方案一中采用的是傳統(tǒng)的模擬式濕度傳感器，一般不僅要設(shè)計(jì)信號(hào)調(diào)理電路，還要經(jīng)過(guò)復(fù)雜的校準(zhǔn)和標(biāo)定過(guò)程，其測(cè)量精度難以保證。 整體電路的設(shè)計(jì)本設(shè)計(jì)的核心部件為AT89S51,信號(hào)采集及處理部分由SHT11構(gòu)成，進(jìn)入單片機(jī)后經(jīng)過(guò)處理后通過(guò)LCD1602顯示溫濕度，信號(hào)顯示采用的液晶屏為5X7點(diǎn)陣，一行可顯示16字，四行。開(kāi)機(jī)后，所有器件初始化，溫濕度傳感器SHT11開(kāi)始進(jìn)行溫濕度測(cè)量和計(jì)算，最后通過(guò)LCD1602液晶顯示器顯示結(jié)果。在進(jìn)行硬件電路設(shè)計(jì)時(shí)，本設(shè)計(jì)分別選用數(shù)字溫濕度傳感器SHT1AT89S51單片機(jī)和1602字符型LCD。1971年11月Intel公司首先設(shè)計(jì)出集成度為2000只晶體管/片的4位微處理器Intel4004，并配有RAM、ROM和移位寄存器，構(gòu)成了第一臺(tái)MCS4微處理器，而后推出了8位微處理器。這種采用將CPU與計(jì)算機(jī)外圍電路集成到一塊芯片上的技術(shù)，標(biāo)志著單片機(jī)與通用CPU的分道揚(yáng)鑣，在構(gòu)成新型工業(yè)微控制器方面取得了成功，為進(jìn)一步發(fā)展單片機(jī)開(kāi)辟了成功之路。其典型為1980年Inter公司推出的MCS51系列單片機(jī)，其它代表產(chǎn)品有Motorola公司的6810和Zilog公司的Z8等。1983年Intel新的制造工藝，使芯片集成度高達(dá)12萬(wàn)只晶體管/片列，隨后公司又推出了高性能的16位單片機(jī)MCS96系列。如：CPU的位數(shù)有8位、一步采用雙CPU結(jié)構(gòu)或內(nèi)部流水線結(jié)構(gòu)16位、32位。按照單片機(jī)的特點(diǎn)，其應(yīng)用可分為單機(jī)應(yīng)用與多機(jī)應(yīng)用。綜上所述，目前單片機(jī)已用于工業(yè)控制、機(jī)電一體化、儀器儀表、信號(hào)處理、現(xiàn)代兵器、交通能源、商用設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備及家用電器等各個(gè)領(lǐng)域。它由如下功能部件組成：①微處理器（CPU）。片內(nèi)為128byte（52子系列為256byte外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的尋址）其片址范圍為64KB，用于存放可讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果或最終結(jié)果等。具有5個(gè)中斷源，可編程為2個(gè)優(yōu)先級(jí)的中斷系統(tǒng)。片內(nèi)有2個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器（52子系列有3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器），具有四種工作方式。⑦4個(gè)8位并行I/O接口（PO口、P1口、P2口、P3口）32條可編輯I/O線，用于并行數(shù)據(jù)的輸入或輸出。特殊功能寄存器共有21個(gè)，用于控制和管理內(nèi)部接口工作。AT89S51為40個(gè)引腳中有電源引腳，時(shí)鐘引腳，控制引腳以及I/O口引腳。圖32 89S51單片機(jī)引腳示意圖（2）時(shí)鐘引腳兩個(gè)時(shí)鐘引腳構(gòu)成了一個(gè)振蕩器，它為單片機(jī)提供了時(shí)鐘控制信號(hào)。②XTAL2（18腳）：接外部晶體的另一端。當(dāng)單片機(jī)振蕩器工作時(shí)，該引腳上出現(xiàn)持續(xù)兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)，就可完成復(fù)位操作，使單片機(jī)恢復(fù)到初始狀態(tài)。②ALE/（Address Latch Enable/PROGramming，30腳）ALE為地址鎖存允許信號(hào)，當(dāng)單片機(jī)正常工作后，ALE引腳不斷輸出正脈沖信號(hào)。因此，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，用戶不宜用ALE作精確的時(shí)鐘源或定時(shí)信號(hào)。③ （Program Strobe Enable，29腳）程序存儲(chǔ)器允許輸出控制端，低電平有效。當(dāng)訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。對(duì)于8031，因其無(wú)內(nèi)部程序存儲(chǔ)器，所以該腳必須接地。（4）I/O口引腳①P0口（39腳～32腳）：～。當(dāng)P0口的管腳第一次寫(xiě)1時(shí)，被定義為高阻態(tài)。對(duì)EPR