【正文】 BH LJMP T0INTSVC 。 CLR T1。 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 34 RET ； 顯示電路程序 ： 程序： ORG 0700H。 MOVX A,DPTR。通過畢業(yè)設(shè)計自己動手可以增強實踐能力，而且對系統(tǒng)開發(fā)有了一個比較清楚的了解，知道了應(yīng)該怎么樣去 分析解決問題，收獲很多。綜合以上的分析可知，基于單片機的溫濕度檢測系統(tǒng)比起傳統(tǒng)的溫度計和濕度計有著非常明顯的優(yōu)勢。在整個設(shè)計過程中， 我掌握了一些實踐性質(zhì)的設(shè)計的基本步驟：首先，明確設(shè)計任務(wù)，并且要對市場上溫濕度控制器要有初步了解，還要知道前人做了哪些工作，本設(shè)計方案的可利用程度等等。 ℃ .滿足設(shè)計的要求。 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 22 圖 系統(tǒng)軟件框圖 初始 化程序 所有程序的初始化流程圖見 下程序 開始 程序初始化 無設(shè)置按鍵下？ 溫濕度顯示 報警判斷及 處理 RS232 串口通信 結(jié)束 報警值設(shè)置 YY Y Y N 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 23 圖 系統(tǒng)初始化流程圖 此模塊是對整個系統(tǒng)中所有被控單元進行初始化。峰鳴音報警接口電路的設(shè)計只需購買市售的壓電式蜂鳴器，然后通過 MCS51 的 1 根口線經(jīng)驅(qū)動器驅(qū)動蜂鳴音發(fā)聲。 HIH3610 系列測濕傳感器作為一個低成本、可軟焊的單個直插式組建（ SIP）提供儀表測量質(zhì)量的相對濕度（ RH）傳感性能。 圖 a濕度傳感器 HIH3610外觀圖 圖 b HIH3610電壓與濕度特性曲圖 HIH3610 主要特性 ： （ 1） 熱固性聚合物電容傳感器，帶集成信號處理電路 ； （ 2） 3針可焊塑封 ； （ 3）寬量程： 0~100%RH 非凝結(jié)，寬工作溫度范圍 – 40~85℃； （ 4）高精度： 177。 跳過 ROM 0CCH 忽略 64 位 ROM 地址，直接向 DS1820 發(fā)溫度變換命令。對應(yīng)的溫度計算：當(dāng)符號位 S=0時，直接將二進制位轉(zhuǎn)換為十進制；當(dāng) S=1 時，先將補碼變?yōu)樵a， 再計算十進制值。 DS18B20 有六條控制命令。 DS18B20 的管腳排列如圖 所示。 屬于新一代適配微處理器的智能溫度傳感器 ,它具有體積小，接口方便，傳輸距離遠(yuǎn)等特點 。 OE：數(shù)據(jù)輸出允許信號，輸入，高電平有效。 ⑥ 工作溫度范圍為 40～＋ 85 攝氏度 ⑦ 低功耗， 約 15mW。 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 11 圖 現(xiàn)實模塊連接電路 A/D 轉(zhuǎn)換模塊 系統(tǒng)的濕度采集模塊主要是利用模擬器件 HTH3610，它采集的是模擬量，不能被本系統(tǒng)的 AT89S52 單片機直接識別。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。這個 ALE 使能標(biāo)志位（地址為 8EH 的 SFR的第 0位）的設(shè)置對微控制器處于外部執(zhí)行模式下無效。DISRTO 默認(rèn)狀態(tài)下，復(fù)位高電平有效。在方位外部程序存儲器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲器時， P2 口 送出高八位地址。 P1 口：具有內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口， P1輸出緩沖器能驅(qū)動 4 個 TTL 邏輯電平。 本章小結(jié) 本章主要敘述了系統(tǒng)的幾大模塊的方案比較，充分考慮系統(tǒng)設(shè)計的成本，和在確保系統(tǒng)的精度前提下，選擇硬件資源 ，進而做出了最適合系統(tǒng)的設(shè)計方案要求。 綜上分析， DS18B20 大大節(jié)約了 I/O 口資源，且在軟件結(jié)構(gòu)上省去建查找表這一繁瑣的步驟，且它有精確的轉(zhuǎn)換電路直接送出直觀的數(shù)據(jù)，并且 DS18B20 擁有較高的溫度分辨率 度（采用默認(rèn)的 12位時），在價格方面，單個 DS18B20 市場價 7 元，與熱敏電阻加 A/D 轉(zhuǎn)換器 ADC0809 的組合價格相差不大。 另外， DS18B20 也支持 一線總線 接口，測量溫度范圍為 55176。 表 1 用 LED顯示器顯示十六位進制數(shù)的字形代碼在下圖表示： 字型 共陽極代 碼 共陰極代碼 字型 共陽極代碼 共陰極代碼 0 COH 3FH 9 90H 6FH 1 F9H 06H A 88H 77H 2 A4H 5BH B 83H 7CH 3 B0H 4FH C C6H 39H 4 99H 66H D A1H 5EH 5 92H 6DH E 86H 79H 6 82H 7DH F 8EH 71H 7 F8H 07H 滅 FFH 00H 8 80H 7FH 綜上所述，采用方案三串行靜態(tài)顯示是本設(shè)計最佳顯示方案。根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計要求，即選用 AT89S52 作為本系統(tǒng)的控制核心模塊。系統(tǒng)下位機可以和上位機聯(lián)合工作，又可以單獨工作，即通過矩陣鍵盤可以對系統(tǒng)的溫、濕度報警值進行設(shè)置并存儲，并對系統(tǒng)采集到的溫濕值進行顯示等功能。 本文將介紹智能集成溫度傳感器 DS18B20 的結(jié)構(gòu)特征及控制方法，并對以此傳感器和 AT89S52 單片機為控制器構(gòu)成的溫度測量裝置的工作原理及軟硬件介紹，做了詳細(xì)的的介紹和研究。 鑒于此， 本文設(shè)計的溫濕度控制系統(tǒng)可以利用單片機對采集的溫濕度數(shù)據(jù)進行實時的監(jiān)測和分析，并及時作出判斷，實現(xiàn)了溫濕度控制的自動化和智能化，且反應(yīng)迅速，可以應(yīng)用于很多溫濕度的檢測領(lǐng)域。系統(tǒng)還與上位機相連接，可以設(shè)置自動記錄溫度、濕度的相關(guān)的參數(shù)，也可以設(shè)置每隔一定的時間自動記錄，可用在氣象的觀察方面。該系統(tǒng) 數(shù)據(jù)采集部分分別用到DALLas公司的 BS18b20單總線數(shù)字溫度傳感器 和 Honeywell公司的濕度傳感器 HIH3610， AD轉(zhuǎn)換模塊采用美國國家半導(dǎo)體公司的 ADC0809。在一些大型的倉庫中，比如糧食的存儲，我們知道糧食在存儲期間，由于受環(huán)境，氣候和通風(fēng)條件等因素的變化，糧倉內(nèi)溫度和濕度會發(fā)生異常，極易造成糧食的霉?fàn)€或蟲害，再比如一些化學(xué)藥品，精密儀器等其存放要求濕度為 15%以下，而以往傳統(tǒng)的控濕防 潮方式和目前這些設(shè)備很難達(dá)到要求。 智能 溫度傳感器是微電子技術(shù)，計算機技術(shù)和自動測試技術(shù)的結(jié)晶?？諝庵械乃魵馕接诟袧癫牧虾?，元件的阻抗，介質(zhì)常數(shù)發(fā)生很大的變化，從而制成濕敏元件。 2 方案選擇 控制模塊 采用 ATMEL 公司生產(chǎn)的 AT89S52 系列的單片機作為主控制器，它是一款高性能、低功耗的 8 位單片機，片內(nèi)含有 8K bytes ISP 的課反復(fù)檫寫 1000 次的 Flash 只讀程序存儲器。 顯示模塊 方案一：用 LCD顯示，要用 LCD顯示，需要學(xué)習(xí)其專用的驅(qū)動控制芯片，比如 HD61203，湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 5 軟件實現(xiàn) 較為復(fù)雜，且 LCD 的價格昂貴。另外，溫度與輸出電壓量是非線性的，讀出的是模擬量，需要 A/D 轉(zhuǎn)換器進行轉(zhuǎn)換才能送給數(shù)碼管顯示，從而增湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 6 加了軟硬件的負(fù)擔(dān)。 接以 一線總線 的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。線性電壓輸出式集成濕度傳感器 HTH3610，采用恒壓供電，內(nèi)置放大電路，能輸出與濕度成比例關(guān)系的伏特級電壓信號，響應(yīng)速度快，抗污染能力強。在這種模式下， P0 具有內(nèi)部上拉電阻。 引腳號 第二功能 T2（定時器 /計數(shù) 器 T2的外部計數(shù)輸入），時鐘輸出 T2EX（定時器 /計數(shù)器 T2 的捕捉 /重載觸發(fā)信號和方向控制） MOSI（在系統(tǒng)編程用） MISO（在系統(tǒng)編程用） SCK（在系統(tǒng)編程用） P2 口：具有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 輸出緩沖器能驅(qū)動四個 TTL 邏輯電平。 P3 口亦作為 AT89S52 特殊功能（第二功能）使用，如表 3所示。如果需要，通過將地址為 8EH 的 SFR 的第 0 位置“ 1”， ALE 操作將無效。 為執(zhí)行內(nèi)部程序指令， EA 應(yīng)該接 VCC。 原理如下圖： 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 10 圖 b AT89S52 單片機各引腳功能 系統(tǒng)采用動態(tài)顯示方式驅(qū)動 6個數(shù)碼管工作，其中 4個數(shù)碼管用來顯示溫度值， 2個用來顯示檢測到的濕度值。 主要特性 ： ① 8路輸入通道， 8 位 A／ D 轉(zhuǎn)換器，即分辨率為 8 位。 ADDA、 ADDB、 ADDC： 3 位地址輸入線，用于選通 8路模擬輸入中的一路 ALE：地址鎖存允許信號，輸入，高電平有效。 Vcc：電源，單一＋ 5V。 ⑤用戶可分別設(shè)定各路溫度的上、下限。當(dāng)工作于寄生電源時，此引腳必須接地。 配置寄存器 該字節(jié)各位的意義如下： 表 6 配置寄存器結(jié)構(gòu) TM R1 R0 1 1 1 1 1 高速暫存存儲器 高速暫存存儲器由 9個字節(jié)組成，其分配如表 5所示。 表 8： ROM指令表 指 令 約定代碼 功 能 讀 ROM 33H 讀 DS1820 溫度傳感器 ROM中的編碼（即 64位地址） 符合 ROM 55H 發(fā)出此命令之后，接著發(fā)出 64 位 ROM 編碼，訪問單總線上與該編碼相對應(yīng)的 DS1820 使之作出響應(yīng)，為下一步對該 DS1820 的讀寫作準(zhǔn)備。對它的供電方式的選擇，本系統(tǒng)所采用的是外部電源供電方式，工作穩(wěn)定可靠，抗干擾能力強，而且電路也簡單。 （ 3） HIH3610 測量的濕度值還與環(huán)境溫度有關(guān)，故應(yīng)進行溫度補償，補償公式為： RH=RH0/() （公式 2） 式中： T為環(huán)境攝氏溫度值。MAX232 芯片內(nèi)帶有升壓電路，所以在使用時只要在外部加五個 的電容即可。系統(tǒng)通過掃面鍵盤，改變狀態(tài)標(biāo)志位，然后通過判斷狀態(tài)標(biāo)志位進入不同的工作模式 ，共有三種工作模式，分別為：溫濕度計顯示模式，溫度報警設(shè)置模式和濕度報警設(shè)置模式。 圖 鍵盤抖動示意圖 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 25 圖 鍵盤掃描流程圖 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 26 溫濕度主程序流程圖 報警器流程圖 返回 置位報警標(biāo)志 啟動報警 報警持續(xù)計數(shù)器置初值 報 警 清標(biāo)志 設(shè)堆棧 清顯示 清暫存 CPU開中斷 溫濕度采樣 顯示 串行口初始化 掃描鍵盤 開始 T0初始化 湖北工業(yè)大學(xué)商貿(mào)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 27 A/D 轉(zhuǎn)換子程序流程圖 圖 A/D 轉(zhuǎn)換子程序流程圖