【正文】 22R3, R4210KR511KR6, R7, R8, R9, R10, R11, R127470　R13, R14, R15, R16R17, R18, R19, R2081N4007T1, T2, T3, T44DS18B20U11DHT11U21LCD12864U31STC 89C52U41DS1302U8112MY11Y21。[5],MCS單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)實(shí)用指南,機(jī)械工業(yè)出版社，2001:152176。孟老師不厭其煩的為我們講解,熱情解答我們?cè)谠O(shè)計(jì)中所遇到的所有問(wèn)題,還對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)提出了許多寶貴的建議，但有時(shí)侯偷懶，沒(méi)有按時(shí)完成老師的任務(wù)，就會(huì)惹的老師大發(fā)雷霆，更嚴(yán)厲的督促我們，但大多時(shí)候是苦口婆心的勸導(dǎo)，讓我們是又畏懼又感動(dòng)。一定要養(yǎng)成謹(jǐn)慎小心的做事習(xí)慣。最后對(duì)各塊電路功能及各電路間存在的相互聯(lián)系進(jìn)行測(cè)試調(diào)試。硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是不能完全分開(kāi)的，許多硬件錯(cuò)誤是在軟件調(diào)試中發(fā)現(xiàn)和被糾正的。結(jié)上所述：我們采用5V的繼電器因此選取用9013來(lái)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)因此我們選取電阻470歐姆。串行的數(shù)據(jù)口R/W(SID)，并行的使能信號(hào)。顯示CGRAM字型：將兩字節(jié)編碼寫入DDRAM中，總共有0000H，0002H，0004H，0006H四種編碼。K3: 通過(guò)對(duì)濕溫度進(jìn)行加； K4: 通過(guò)對(duì)溫濕度進(jìn)行減；K5: 通過(guò)對(duì)濕度上限設(shè)置；按鍵K6: 通過(guò)對(duì)濕度下限設(shè)置按鍵；K7: 通過(guò)在LCD12864上對(duì)設(shè)置界面和正常顯示界面進(jìn)行切換。它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能，其與單片機(jī)的連接電路如圖28所示。 圖27 數(shù)據(jù)的讀寫三、DS1302 在測(cè)量系統(tǒng)中的硬件電路DS1302 與CPU 的連接僅需要三條線，即SCLK（7）、I/O(6）、RST（5）。4. 數(shù)據(jù)輸入輸出在控制指令字輸入后的下一個(gè)SCLK 時(shí)鐘的上升沿時(shí)數(shù)據(jù)被寫入DS1302，數(shù)據(jù)輸入從低位即位0 開(kāi)始。位5至位1 指示操作單元的地址。它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，且具有閏年補(bǔ)償?shù)榷喾N功能。它與單片機(jī)的連接如圖25所示。在50到60℃和小于10%RH的濕度條件下保持2小時(shí)（烘干）隨后在20到30℃和大于70%RH的濕度條件下保持5小時(shí)以上。返回正常工作條后，傳感器會(huì)緩慢地向校準(zhǔn)狀態(tài)恢復(fù)。用戶MCU發(fā)送一次開(kāi)始信號(hào)后,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機(jī)開(kāi)始信號(hào)結(jié)束后,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào),送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號(hào)采集,DHT11接收到開(kāi)始信號(hào)觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒(méi)有接收到主機(jī)發(fā)送開(kāi)始信號(hào),。其實(shí)物圖如圖23所示。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。3. DS18B20工作原理圖22所示為DS18B20的工作原理圖，DS18B20的讀寫時(shí)序和測(cè)溫原理與DS1820相同，只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由2s減為750ms。（7），12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小。DS18B20和DS1822使電壓、特性及封裝有更多的選擇，讓我們可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟(jì)的測(cè)溫系統(tǒng)。 DS18B20的特性DS18B20可以程序設(shè)定9～12位的分辨率，精度為177。全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。5）顯示用LCD12864液晶顯示實(shí)時(shí)溫度值，濕度值及時(shí)間，用TU、TD、HU、HD、UP 、DOWN、TH來(lái)對(duì)溫濕度上下限加減切換來(lái)處理。根據(jù)以上論述，采用方案一。5）鍵盤與顯示模塊 根據(jù)題目要求，溫濕度要通過(guò)按鍵人工設(shè)定報(bào)警上下限，并能實(shí)時(shí)顯示溫度值、濕度值及時(shí)間。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)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性?！娴臏y(cè)量精度。綜上所述我們選擇方案二。達(dá)到理想要求。但由于本設(shè)計(jì)對(duì)數(shù)據(jù)處理的速度要求不高，F(xiàn)PGA的高速處理的優(yōu)勢(shì)得不到充分體現(xiàn)，并且其成本偏高，引腳較多，硬件電路布線復(fù)雜。LCD12864顯示當(dāng)前溫度濕度值以及時(shí)間。為了提高系統(tǒng)的抗干擾性能，對(duì)濕度，溫度的檢測(cè)采用了硬件抗干擾和軟件抗干擾的綜合方法。摘 要隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，人類社會(huì)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步，在居家生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣象、環(huán)保、國(guó)防、科研、航天等部門，經(jīng)常需要對(duì)環(huán)境中的溫度和濕度進(jìn)行測(cè)量和控制。LCD12864顯示電路，發(fā)光報(bào)警，繼電器電路都由STC89C52單片機(jī)控制。用DS1302時(shí)鐘芯片做時(shí)間模塊部分。由溫度傳感器送來(lái)的溫度信號(hào)，經(jīng)FPGA程序?qū)ζ溥M(jìn)行處理，控制報(bào)警裝置動(dòng)作。2）報(bào)警輸出執(zhí)行模塊根據(jù)題目，要對(duì)空間環(huán)境進(jìn)行報(bào)警，當(dāng)然溫度濕度過(guò)高時(shí)，通過(guò)控制部分對(duì)環(huán)境溫度濕度進(jìn)行處理，讓其自然冷卻。所以繼電器也稱為電磁開(kāi)關(guān),由于其是通過(guò)金屬觸點(diǎn)來(lái)傳送控制電壓或電流,因此可以通過(guò)大電流與高電壓。AD590K具有較高精度和重復(fù)性，良好的非線性保證177。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。4）時(shí)鐘模塊時(shí)鐘模塊部分直接采用美國(guó)達(dá)拉斯公司的時(shí)鐘芯片DS1302加外設(shè)來(lái)記錄時(shí)間的年、月、日、周、時(shí)、分及秒。但由于需要顯示溫度值，濕度值，還有時(shí)間，信息量比較多，要采用數(shù)碼管，就要進(jìn)行刷屏，編程量比較大且各種信息不能及時(shí)顯示。4）報(bào)警與執(zhí)行模塊采用LED燈及繼電器控制，實(shí)現(xiàn)電路簡(jiǎn)單實(shí)用，加上溫度變化緩慢可以滿足設(shè)計(jì)要求。 檢測(cè)模塊的硬件設(shè)計(jì)一、數(shù)字溫度傳感器DS18B20的介紹美國(guó)Dallas半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持 “一線總線”接口的溫度傳感器，在其內(nèi)部使用了在板（ONB0ARD）專利技術(shù)。新的“一線器件”DS18B20體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)。 繼“一線總線”的早期產(chǎn)品后，DS1820開(kāi)辟了溫度傳感器技術(shù)的新概念。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持3V～，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便。（6）可編程的分辨率為9～12位，℃、℃、℃℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。 (3)VDD為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時(shí)接地）。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)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。數(shù)據(jù)格式:8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗(yàn)和數(shù)據(jù)傳送正確時(shí)校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于“8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)”所得結(jié)果的末8位。表22 DHT11的電氣特性參數(shù)條件MinTypeMax單位供電DC3V供電電流測(cè)量mA平均1mA待機(jī)100150uA采樣周期秒1次6. 應(yīng)用信息1） 工作與貯存條件超出建議的工作范圍可能導(dǎo)致高達(dá)3%RH的臨時(shí)性漂移信號(hào)。3） 恢復(fù)處理置于極限工作條件下或化學(xué)蒸汽中的傳感器，通過(guò)如下處理程序，可使其恢復(fù)到校準(zhǔn)時(shí)的狀態(tài)。DS18B20應(yīng)用廣泛，性能可以滿足題目的設(shè)計(jì)要求。 時(shí)鐘模塊的硬件設(shè)計(jì)一、時(shí)鐘芯片DS1302的介紹美國(guó)DALLAS 公司推出的低功耗時(shí)鐘芯片DS1302 的結(jié)構(gòu)和工作原理及其在測(cè)量系統(tǒng)中的應(yīng)用。1. 引腳功能表如表24表24 DS1302引腳功能表引腳號(hào)引腳名稱功能1VCC2主電源2，3X1,X2振蕩源，外接32768Hz晶振4GND地線5RST復(fù)位/片選線6I/O串行數(shù)據(jù)輸入輸出端7SCLK串行數(shù)據(jù)輸入端8VCC1后備電源2. DS1302 的控制字節(jié)說(shuō)明DS1302控制字節(jié)的最高有效位（位7）必須是邏輯1，如果它為0，則不能把數(shù)據(jù)寫入到DS1302 中位6 如果為0，則表示存取日歷時(shí)鐘數(shù)據(jù)，為1 表示存取RAM數(shù)據(jù)。只有在SCLK 為低電平時(shí)，才能將RST 置為高電平。數(shù)據(jù)的讀寫如圖27所示。四、89C52與時(shí)鐘芯片DS1302的連接本設(shè)計(jì)為了能夠讓人們了解到是什么時(shí)間的溫濕度，所以采用了時(shí)鐘芯片DS1302來(lái)將時(shí)間顯示在LCD上，美國(guó)DALLAS 公司推出的低功耗時(shí)鐘芯片DS1302 的結(jié)構(gòu)和工作原理及其在測(cè)量系統(tǒng)中的應(yīng)用。K2: 通過(guò)對(duì)溫度下限設(shè)置按鍵。三種字型的選擇，由在DDRAM中寫入的編碼選擇，各種字型詳細(xì)編碼如下：顯示半寬字型 ：將一位字節(jié)寫入DDRAM中，范圍為02H7FH的編碼。串行片選信號(hào)RS(CS)，并行的讀寫信號(hào)。 驅(qū)動(dòng)方法總結(jié)： 用9013（24v以下繼電器） 用光藕（低速光藕） 用驅(qū)動(dòng)芯片，效果好用運(yùn)放構(gòu)成比較器來(lái)驅(qū)動(dòng)2）~ V，其工作電流一般取5~20 mA為宜。 軟件檢測(cè)調(diào)試軟件調(diào)試需要在KEIL軟件的情況下及STCISP下載軟件進(jìn)行，因此，在硬件調(diào)試檢查電路板、連接、器件等部分無(wú)物理故障后，即可將執(zhí)行裝置與溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)連接起來(lái)，便可開(kāi)始進(jìn)行軟件調(diào)試。其結(jié)果能夠完成我們對(duì)各個(gè)按鍵要求的功能設(shè)置。在連接電路板時(shí)一定要仔細(xì)，每個(gè)焊點(diǎn)，焊好都要仔細(xì)檢查。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，老師很早就要求我們開(kāi)始做自己的課題，每天都按時(shí)給我們開(kāi)實(shí)驗(yàn)室的門，我要感謝孟老師對(duì)我的悉心指導(dǎo)和幫助。[4]，MCS51系列單片機(jī)原理和接口技術(shù)，北京：人民郵電出版社，2004:173185。[12]王兆月, 微型計(jì)算機(jī)