【正文】 D 轉(zhuǎn)換的單片機(jī)在P1 口，有8 路10 位高速A/D 轉(zhuǎn)換器, 速度可達(dá)100KHz。本設(shè)計(jì)中用的是靜態(tài)LED顯示，所以可以在顯示送完數(shù)以后繼續(xù)做別的事情不會(huì)相互影響。要準(zhǔn)確地測(cè)量濕度，必須對(duì)振蕩頻率作溫度補(bǔ)償。如果本設(shè)計(jì)將檢測(cè)到頻率直接送給顯示器顯示的話，得到的結(jié)果將與環(huán)境中的實(shí)際濕度值存在很大差別，無(wú)法達(dá)到性能指標(biāo)中所要求的測(cè)量精度和分辨力。對(duì)于定時(shí)計(jì)數(shù)是將單片機(jī)的定時(shí)器一個(gè)設(shè)為定時(shí)狀態(tài)來(lái)確定要計(jì)數(shù)的時(shí)間，把另外一個(gè)定時(shí)器設(shè)為計(jì)數(shù)狀態(tài)，在它的輸入口接待檢測(cè)的波形頻率的輸出端，而工作在邊沿觸發(fā)狀態(tài)，這樣就可以個(gè)對(duì)這個(gè)端口輸入的波形頻率進(jìn)行技術(shù)，定時(shí)器可以通過(guò)設(shè)定時(shí)間來(lái)確定度波形個(gè)數(shù)的時(shí)長(zhǎng)，本設(shè)計(jì)中要用波形的頻率，所以最好是讀一秒中波形的個(gè)數(shù)，但單片機(jī)的計(jì)數(shù)器最多是十六位的，達(dá)不到計(jì)數(shù)一秒的要求，這時(shí)就得把若干個(gè)定時(shí)疊加起來(lái)，就是每定時(shí)中斷若干次采讀一個(gè)波形頻率，試驗(yàn)證明能夠?qū)嵭斜驹O(shè)計(jì)的要求，單片機(jī)計(jì)數(shù)的波形的周期必須大于單片機(jī)工作的機(jī)械周期，通過(guò)查閱資料知道，設(shè)計(jì)中用的傳感器的波形周期遠(yuǎn)大于單片機(jī)的機(jī)械周期，故能這樣來(lái)檢測(cè)頻率。圖35 濕度檢測(cè)模塊程序流程圖在線性化處理之前，需要在單片機(jī)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器里存儲(chǔ)一個(gè)頻率表，即由fn組成的數(shù)據(jù)表格。如果兩者差值小于0，則將n 值加1，繼續(xù)拿f與fn作比較。可利用下式計(jì)算出環(huán)境的相對(duì)濕度：RH=RHn1+△RH然后把結(jié)果存到單片機(jī)的存儲(chǔ)單元中，以供數(shù)據(jù)顯示程序處理。又因?yàn)樵撔酒?位并行輸出串行移位寄存器，所以這個(gè)送數(shù)過(guò)程要連續(xù)重復(fù)8次才能夠?qū)崿F(xiàn)一個(gè)單元的數(shù)據(jù)完全送出。通過(guò)以上兩種方法的比較，本設(shè)計(jì)選用靜態(tài)顯示的方式，同時(shí)選用8位串進(jìn)并出移位寄存器74HC164來(lái)輔助顯示，其功能用法在鍵盤(pán)掃描過(guò)程中也詳細(xì)介紹過(guò)了，這里就不在重述。結(jié)　論該檢測(cè)儀適用于需要對(duì)溫濕度實(shí)時(shí)檢測(cè)的多種場(chǎng)合。此檢測(cè)儀還可以與溫度濕度發(fā)生裝置連接來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度濕度的調(diào)整功能，加上報(bào)警裝置后就可以對(duì)環(huán)境溫度超過(guò)上下限時(shí)發(fā)出警報(bào)，本設(shè)計(jì)中通過(guò)進(jìn)一步改進(jìn)軟件程序能夠?qū)崿F(xiàn)溫濕度的同時(shí)檢測(cè)功能。F to+257176。C resolution. The temperature reading is provided in a 16–bit, sign–extended two’s plement reading. Table 1 describes the exact relationship of output data to measured temperature. The data is transmitted serially over the 1–Wire interface. The DS1820 can measure temperature over the range of –55176。 it is important that each device on the bus be able to drive it at the appropriate time. To facilitate this, each device attached to the 1–Wire bus must have open drain or 3–state outputs.The 1–Wire port of the DS1820 (I/Opin) is open drain with an internal circuit equivalent to that shown in Figure 9. A multidrop bus consists of a 1–Wire bus with multiple slaves attached. The 1–Wire bus requires a pullup resistor of approximately 5KW.The idle state for the 1–Wire bus is high. If for any reason a transaction needs to be suspended, the bus MUST be left in the idle state if the transaction is to resume. Infinite recovery time can occur between bits so long as the 1–Wire bus is in the inactive (high) state during the recovery period. If this does not occur and the bus is left low for more than 480 ms, all ponents on the bus will be reset. TRANSACTION SEQUENCEThe protocol for accessing the DS1820 via the 1–Wire port is as follows:? Initialization? ROM Function Command? Memory Function Command? Transaction/DataINITIALIZATIONAll transactions on the 1–Wire bus begin with an initialization sequence. The initialization sequence consists of a reset pulse transmitted by the bus master followed by presence 。C value, is incremented, indicating that the temperature is higher than –55176。C in176。軟件設(shè)計(jì)中面臨的主要問(wèn)題是環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)的采集方法，相對(duì)濕度的溫度補(bǔ)償和線性化處理。DISPLAY: LJMP JIANZHISAOMIAO: /*將要待顯示的數(shù)送到74HC164中并通過(guò)數(shù)碼管顯示 MOV A,R1 MOV R2,08HXS: JB ,XS1 CLR AJMP CLKXS1: SETB CLK: CLR NOP SETB RR A DJNZ R2,XSRETJIANZHI: MOV R1,0EEH /*0的BCD碼 LCALL SAOMIAO MOV R1,028H /*1的BCD碼 LCALL SAOMIAO MOV R1,0CDH /*2的BCD碼 LCALL SAOMIAO MOV R1,06DH /*3的BCD碼 LCALL SAOMIAO MOV R1,02BH /*4的BCD碼 LCALL SAOMIAO 以上是顯示部分的子程序，通過(guò)給R1送入不同的數(shù)值就可以在LED上把送入的數(shù)字顯示出來(lái)，這種模塊化的程序設(shè)計(jì)思想十分重要，任何一個(gè)大的程序都是由各個(gè)小程序相互調(diào)用來(lái)完成的。 LED顯示部分程序設(shè)計(jì)1. LED顯示器應(yīng)用程序設(shè)計(jì)總體方案(1).LED的動(dòng)態(tài)顯示LED的動(dòng)態(tài)顯示是利用人眼的視力暫留效果來(lái)設(shè)計(jì)的，就是在LED上面連續(xù)送出要顯示的內(nèi)容，當(dāng)每秒掃描顯示的次數(shù)達(dá)到一定的次數(shù)后，人眼就可以認(rèn)為是連續(xù)顯示的，此種設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)就是節(jié)約I/O口，電路連接簡(jiǎn)單，但相應(yīng)的也造成了軟件開(kāi)支過(guò)大，因?yàn)樾枰粩嗟倪M(jìn)行定時(shí)掃描或中斷掃描等。具體是用單片機(jī)的一個(gè)I/O口連接到該芯片的時(shí)鐘輸入端，作為該芯片的工作時(shí)鐘，用另一根數(shù)據(jù)接到74HC164的數(shù)據(jù)端口A、B兩端。當(dāng)f落在f1之前時(shí)，檢測(cè)儀會(huì)由于沒(méi)有合適比較對(duì)象而出錯(cuò)。接下來(lái)就要對(duì)比較次數(shù)n賦初值(n=0),根據(jù)變量n去STC12C5410AD的ROM中的頻率表中取出頻率值f0，然后將溫度補(bǔ)償過(guò)振蕩頻率f與從表中取得的表頻率f0作減法運(yùn)算，并檢查相減結(jié)果是否大于0。(fRH/ f RH0)線性化處理： 首先根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的相對(duì)濕度與振蕩頻率關(guān)系曲線，將測(cè)量范圍內(nèi)的濕度RH劃分為N等份，每份為△RH，每個(gè)濕度分隔點(diǎn)對(duì)應(yīng)的頻率值設(shè)為fn。具體方案如圖35。表31 在25℃環(huán)境溫度時(shí)相對(duì)濕度（RH）與振蕩頻率（f）的關(guān)系顯然，振蕩頻率受環(huán)境濕度的影響比較大。實(shí)驗(yàn)得出振蕩電路的輸出頻率（f）與環(huán)境溫度（T）的關(guān)系曲線，如圖33所示：圖33 振蕩頻率f與溫度T的關(guān)系曲線由上圖可知，在環(huán)境相對(duì)濕度不變的條件下，溫度和振蕩頻率呈近似的線性關(guān)系，所以忽略非線性誤差不影響測(cè)量的精度。 本設(shè)計(jì)中為了使編程盡量簡(jiǎn)潔所選取的阻值非常特殊：AD590變化的電流通過(guò)這個(gè)特定阻值的電阻時(shí)，轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€(gè)變化的電壓，這個(gè)電壓變化一個(gè)毫安對(duì)應(yīng)溫度變化一度，這樣大大化簡(jiǎn)了程序中對(duì)的溫度的算法。如果舍棄ADC_LOW2 的低2 位,只用ADC_DATA 寄存器的8 位,則A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果為8 位精度。為保證校準(zhǔn)精度，環(huán)境溫度應(yīng)在25℃左右變化，并且變化的范圍盡可能大一些。AD590輸出電流信號(hào)經(jīng)電阻R轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，其電壓為：VR = Kt主程序初始化的具體內(nèi)容包括：時(shí)間中斷的初始化、外部中斷源的初始化、單片機(jī)I/O口初始化、RAM初始化、LED初始化、對(duì)各個(gè)子程序的調(diào)用，然后對(duì)溫度和濕度進(jìn)行檢測(cè)并將結(jié)果顯示在LED上。其中的共陽(yáng)極接法在設(shè)計(jì)中得以應(yīng)用，單片機(jī)信號(hào)通過(guò)移位寄存器74HC164輸出，經(jīng)過(guò)八個(gè)電阻在LED數(shù)碼管上顯示出來(lái)。本設(shè)計(jì)中采用五個(gè)數(shù)碼管進(jìn)行靜態(tài)顯示，所以要用五個(gè)74HC164分別控制五個(gè)數(shù)碼管的顯示和選通，前一個(gè)74HC164的QH與后一個(gè)74HC164的輸入端相連，74HC164的輸出端QA~QH通過(guò)電阻連到數(shù)碼管上，控制數(shù)碼管選通的信號(hào)為P1。%RH）；具有極好的線性輸出等特性。即－273℃時(shí)AD590的輸出電流為0μA，0℃時(shí)輸出約為273μA。SW1按下時(shí)是按鍵手動(dòng)復(fù)位電路，RST端通過(guò)R1與VCC電源接通，通過(guò)電阻的分壓就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的復(fù)位。STC12C5410AD 單片機(jī)采用增強(qiáng)型 8051 CPU，1T，單時(shí)鐘/ 機(jī)器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051的高速單片機(jī)。溫度檢測(cè)模塊主要是完成測(cè)溫電路所得電壓與實(shí)際溫度的轉(zhuǎn)換，和對(duì)溫度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、顯示；相對(duì)濕度檢測(cè)模塊除了要實(shí)現(xiàn)對(duì)濕度數(shù)據(jù)的存儲(chǔ) 、顯示外，還要對(duì)濕度信號(hào)進(jìn)行溫度補(bǔ)償和線性化處理。 溫濕度檢測(cè)儀的硬件設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)方案該檢測(cè)儀采用STC12C5410AD單片機(jī)為核心，整個(gè)硬件系統(tǒng)分為以下幾個(gè)部件，具體如圖11所示：圖11 硬件電路框圖溫度檢測(cè)電路由半導(dǎo)體集成傳感器AD590和電阻構(gòu)成，AD590輸出電流通過(guò)電阻進(jìn)入模擬地，產(chǎn)生相應(yīng)的電阻電壓。 溫濕度檢測(cè)儀的主要性能指標(biāo)及其工作原理167。它是以單片機(jī)的在控制方面的突出優(yōu)勢(shì),并綜合運(yùn)用現(xiàn)代檢測(cè)技術(shù)、微控制技術(shù)、數(shù)據(jù)處理和通信技術(shù)以及LED顯示技術(shù)而設(shè)計(jì)的數(shù)字溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)，可以實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的測(cè)量環(huán)境中的溫度和相對(duì)濕度，對(duì)生產(chǎn)生活有較好的知道意義。 濕度檢測(cè)模塊程序設(shè)計(jì) 14167。 溫濕度檢測(cè)儀STC12C5410AD單片機(jī)電路的設(shè)計(jì) 5167。軟件部分則采用采用模塊化的方法將其分成幾個(gè)部分，然后逐模塊設(shè)計(jì)程序，用匯編語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)，使各部分結(jié)合起來(lái)協(xié)調(diào)工作,最終實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境中溫濕度的實(shí)時(shí)檢測(cè)。本檢測(cè)儀的硬件部分的設(shè)計(jì)采用了以帶有A/D轉(zhuǎn)換器的STC12C5410AD單片機(jī)為核心控制器件，以高靈敏度AD590電流輸出型的二端式集成溫度傳感器為溫度數(shù)據(jù)獲取元件和濕度傳感器THS11采集環(huán)境中的相對(duì)濕度，模擬輸入接口接入鍵盤(pán)實(shí)現(xiàn)人機(jī)交換功能，并用LED作為顯示設(shè)備的硬件設(shè)計(jì)方案。 溫濕度檢測(cè)儀應(yīng)用軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案 3167。 溫度檢測(cè)模塊程序設(shè)計(jì) 12167。先根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)生活的需要提出溫濕度檢測(cè)儀的設(shè)計(jì)功能要求，然后由這些具體要求和現(xiàn)有的設(shè)計(jì)條件設(shè)計(jì)出了適合的硬件原理圖，盡量采用模塊化的方法將其分成幾個(gè)部分，然后分模塊設(shè)計(jì)程序，最使各部分結(jié)合起來(lái)協(xié)調(diào)工作，實(shí)現(xiàn)功能要求。167。 167。主程序的內(nèi)容包括：主程序的起始地址，中斷服務(wù)程序的起始地址，有關(guān)內(nèi)存單元及相關(guān)部件的初始化和一些子程序相互調(diào)用，主程序是整個(gè)程序的框架，決定了檢測(cè)儀的工作性能。，并對(duì)濕度的頻率進(jìn)行線性化處理和補(bǔ)償，從而獲得溫度和相對(duì)濕度數(shù)據(jù)，分別將這些數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中， ，并可以用LED顯示屏顯示出來(lái)。選擇合理的充電常數(shù)，就能保證在開(kāi)關(guān)按下時(shí)是RST端有兩個(gè)機(jī)器周期以上的高電平從而使STC12C5410AD內(nèi)部復(fù)位?！?；靈敏度1μA/℃，溫度每變化1℃，其輸出電流變化1μA；輸出零點(diǎn)為熱力學(xué)溫標(biāo)零點(diǎn)。THS11是一種電容式濕度傳感器，它的電容值隨環(huán)境濕度的變化而變化，它具有：測(cè)量范圍廣（0～100%）RH；適用性好，可在（－40℃～100℃）溫度下工作；精度高（2%）；響應(yīng)速度快（5s），恢復(fù)時(shí)間短（10s）；長(zhǎng)期穩(wěn)定好（年漂移量?jī)H為177。 其它模塊電路設(shè)計(jì)鍵盤(pán)模塊采用動(dòng)態(tài)掃描的方式，鍵盤(pán)掃描電路輸出端和LED顯示器段碼控制端口共用74HC164的輸出Q0~Q7。這種轉(zhuǎn)換可以通過(guò)硬件譯碼器或軟件進(jìn)行譯碼。主程序設(shè)計(jì)框圖如上圖31。Kt為轉(zhuǎn)換系數(shù)，單位為1uA/K。當(dāng)環(huán)境溫度從T1變化到T2時(shí)，重復(fù)以上過(guò)程，單片機(jī)同時(shí)記錄下相應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換的數(shù)字量V2。取ADC_DATA