【正文】 輯窗口內(nèi)有點(diǎn)狀的柵格，可以通過 View菜單的 Grid 命令在打開和關(guān)閉間切換。裝好后，在桌面上會(huì)產(chǎn)生快捷圖標(biāo)，如圖 所示。 圖 Keil 編輯界面 實(shí)物調(diào)試 主要指標(biāo)測(cè)試 本系統(tǒng)主要指標(biāo)就在于能否實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣濕度，通過數(shù)碼管顯示實(shí)時(shí)濕度，并隨環(huán)境變化 ，本系統(tǒng)測(cè)量濕度 范圍 為 0100%。 通過設(shè)計(jì)電路以及實(shí)物 制作基本上達(dá)到了題目要求的技術(shù)指標(biāo)， 完成了對(duì)空氣濕度的實(shí)時(shí)檢測(cè)以及顯示， 濕度測(cè)量誤差為 3%，超過報(bào)警閥值可以實(shí)現(xiàn)蜂鳴器報(bào)警。老師們淵博的學(xué)識(shí)、謙遜、謹(jǐn)慎的治學(xué)作風(fēng)，一絲不茍、盡職盡責(zé)的工作態(tài)度以及正直的為人之道，都將是我終身受益，并激勵(lì)我始終刻苦努力。 同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說不懂一些元器件的使用方法，對(duì)單片機(jī)匯編語言掌握得不好 。如圖 所示。 接下來， Keil 環(huán)境要求為 Test 工程選擇一個(gè)單片機(jī)型號(hào)；選擇 Atmel 公司的 89C52。 這里僅僅介紹 Keil uVision2 的簡(jiǎn)單使用，更詳細(xì)的使用方法見本光盤 \單片機(jī)軟件 \Keil c51\Keil書籍與資料目錄 中的內(nèi)容。 ISIS 中坐標(biāo)系統(tǒng)的基本單位是 10nm，主要是為了和 Proteus ARES 保持一致。 ④ 具有強(qiáng)大的原理圖繪制功能。 另由于本軟件軟件庫中無 HS1101 傳感元件，所以用激勵(lì)源代替。在實(shí)際編程中實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)的功能應(yīng)該沒有太大的障礙。break。 } } while(key2==0)。else x=x4000。beep=0。LED3=1。P0=LedData[b[1]]。 delay() 。 基于 單片機(jī)的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 20 b[2]=x/10%10。 P0=LedData[b[0]]。 sbit EOC=P3^5。 sbit key3=P1^2。在單片機(jī)的人機(jī)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 [7] 。 TR0=1。//定時(shí)計(jì)數(shù)器 0 開始運(yùn)行 TR0=0。} } void main() { int b[4]。 c=(7400z/2)/2410。由于在程序中， 20 微秒 為 一個(gè)測(cè)試點(diǎn)，側(cè)波形是否翻轉(zhuǎn)，兩個(gè)翻轉(zhuǎn) 為 一個(gè)周期 ，使單片機(jī) 50 毫秒 產(chǎn)生 一個(gè)中 STC89C52 單片機(jī) 串行 LED 顯示 報(bào)警電路 鍵盤 HS1101 濕度傳感器 基于 單片機(jī)的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 16 斷， 20 個(gè)中斷即一秒，計(jì)算一次波形翻轉(zhuǎn)次數(shù)， 從而 確定頻率， 并 計(jì)算 出實(shí)時(shí) 濕度 。 基于 單片機(jī)的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 15 第 3 章 核心電路的設(shè)計(jì) 系統(tǒng)硬件工作原理 該系統(tǒng)的硬件電路由以下幾部分電路模塊組成：?jiǎn)纹瑱C(jī)、濕度傳感器檢測(cè)電路、數(shù)碼管顯示電路、鍵盤開關(guān)電路、蜂鳴器報(bào)警電路等部分。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的 I/O 端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，或者使用如 BCD 碼二 十進(jìn)制譯碼器譯碼進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。數(shù)碼管按段數(shù)分為七段數(shù)碼管和八段數(shù)碼管，八段數(shù)碼管比七段數(shù)碼管多一個(gè)發(fā)光二極管單元（多一個(gè)小數(shù)點(diǎn)顯示）；按發(fā)光二極管單元連接方式分為共陽極數(shù)碼管和共陰極數(shù)碼管。 可編程 UART串行通道 （ 3） 主要功能特性： 此外，當(dāng)對(duì) 8751 內(nèi)部EPROM 編程時(shí)， 21V編程電源由此端輸入。 XTAL2：片內(nèi)振蕩器反相器的輸出端，也是內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。89C52 內(nèi)置 8 位中央處理單元、 512 字節(jié)內(nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM、 8k 片內(nèi)程序存儲(chǔ)器（ ROM） 32 個(gè)雙向輸入 /輸出 (I/O)口、 3 個(gè) 16 位定時(shí) /計(jì)數(shù)器和 5 個(gè)兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩電路。其工作循環(huán)中的充電時(shí)間為 Th=(R2+R3)C1；放電時(shí)間為 T1 = *C3； 輸出脈沖占空比為 q ＝ (R2+R3)/(R2+2R3)， 為了使輸出脈沖占空比接近 50％ ， R2 應(yīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于 R3。其工作電壓范圍為： ≤ VCC≤ 16V。 其中 ρ v――待測(cè)氣體的水汽分壓； ρ W――同一溫度下水蒸汽的飽和水汽壓 [4]。實(shí)際中，輸入信號(hào)隨時(shí)間的變化形式多種多樣，無法統(tǒng)一研究，所以通常只分析傳感器在標(biāo)準(zhǔn)輸入信號(hào)作用下的輸出。 重復(fù)性是指在相同工作條件下，輸入量按同一方向作全量程多次測(cè)試時(shí)，所得傳感器特性曲線不一致性的程度。 靈敏度是指?jìng)鞲衅髟诜€(wěn)態(tài)下輸出變化對(duì)輸入變化的比值，一般用 Sn 來表示，即 基于 單片機(jī)的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 5 () 式中： dy――輸出量的變化； dx――輸入量的變化。應(yīng)該說明，并不是所有的傳感器都能明顯分清敏感元件與轉(zhuǎn)換元件兩個(gè)部分，而是二者全為一體。環(huán)境的濕度有人們的視野里出現(xiàn)，并其重要性逐漸提高，使?jié)穸鹊臏y(cè)控具有與環(huán)境溫度的測(cè)控有著相同的重要意義 。用這種模擬集成濕度傳感器來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室室內(nèi)濕度測(cè)控，外圍電路是較為簡(jiǎn)單，所以這種測(cè)量方法最為廣泛應(yīng)用。 濕度測(cè)控的發(fā)展大致經(jīng)歷了以下三個(gè)階段：傳統(tǒng)的分立式濕度測(cè)量；模擬集成濕度傳感器測(cè)量；智能濕度傳感器測(cè)量 [2]。 現(xiàn)在技術(shù)中，對(duì)濕度的測(cè)量有方法多種多樣，也較為容易實(shí)現(xiàn)。即在一定的溫度下在一定的體積的空氣里含有的水汽越少，則空氣越干燥 ； 水汽越多，則空氣越潮濕。本文主要討論基于AT89C52 單片機(jī)的以 HS1101 作為前端濕敏元件的室內(nèi)濕度檢測(cè)系統(tǒng)。 本系統(tǒng)采用層次化、模塊化設(shè)計(jì)，以 HS1101 濕敏芯片的傳感器作為測(cè)量的器件，所得到的數(shù)據(jù)經(jīng)過 NE555 振蕩電路處理后，接入到 AT89C52 單片機(jī)，以單片機(jī)為核心對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄、存 儲(chǔ)、處理和報(bào)警。濕度測(cè)量技術(shù)的發(fā)展已有 200 多年的歷史，人們?cè)缇桶l(fā)現(xiàn)了人的頭發(fā)隨大氣濕度變化而伸長(zhǎng)或縮短的現(xiàn)象，因而制成了毛發(fā)濕度計(jì)。但精度和反應(yīng)度卻是各種方法中的瓶頸，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就是從精度上和高反應(yīng)度上進(jìn)行測(cè)控、選器件、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，盡可能使做出來的系統(tǒng)可以更好更精確更實(shí)時(shí)地檢測(cè)到室內(nèi)濕度的變化，并及時(shí)讀取數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，最終顯示在個(gè)人電腦終端，使得工作者能夠在最短的時(shí)間內(nèi)對(duì)環(huán)境不斷發(fā)生變化的濕度有著實(shí)時(shí)的了解，并可以針對(duì)不同的狀況做出不同的反應(yīng)。 傳統(tǒng)的分立式濕度測(cè)量 傳統(tǒng)的電阻濕度計(jì)、半導(dǎo)體濕敏元器件等，都屬于分立式濕度測(cè)量元件，使用這些元器件來進(jìn)行測(cè)量濕度的，統(tǒng)稱為分立式濕度測(cè)量。本系統(tǒng)也是基于這樣集成 IC 的傳感器 HS1101 來進(jìn)行設(shè)計(jì)的。 本文針對(duì)以上問題， 基于AT89C52 單片機(jī)，以 HS1101 傳感器為主要元件，通過幾個(gè)電路模塊：?jiǎn)纹瑱C(jī)電路，傳感器數(shù)據(jù)采集電路 ， 數(shù)碼管顯示電路，晶振與復(fù)位電路，蜂鳴器 報(bào)警電路， 鍵盤 電路等 ，完成對(duì)空氣濕度的測(cè)控。例如半導(dǎo)體氣體、濕度傳感器等，它們一般都是將感受的被測(cè)量直接轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，沒有中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié) [3]。 對(duì)于線性傳感器，它的靈敏度就是它的靜態(tài)特性的斜率。多次重復(fù)測(cè)試的曲線重復(fù)性好，誤差也小 。 研究動(dòng)態(tài)特性可以從時(shí)域和頻域兩個(gè)方面采用瞬態(tài)響應(yīng)法和頻率響應(yīng)法來分 析。 數(shù)字濕度傳感器 HS1101 濕度傳感器 HS1101 是基于獨(dú)特工藝設(shè)計(jì)的電容元件，這些相對(duì)濕度傳感器可以大批量生產(chǎn)。 NE555 的框圖如圖 所示。當(dāng)外界濕度變化時(shí) ， HS1101 兩端電容值發(fā)生改變 ， 從而改變定時(shí)電路的輸出頻率。此外， 89C52 還可工作于低功耗模式，可通過兩種軟件選擇空閑和掉電模式。 控制總線 —— ALE/PROG：地址鎖存允許 /編程信號(hào)線。 RST/VPD：復(fù)位輸入信號(hào)。 兼容 MCS51 指令系統(tǒng) 2 個(gè)外部中斷源 共陽數(shù)碼管是指將所有發(fā)光二極管的陽極接到一起形成公共陽極 (COM)的數(shù)碼管。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用 I/O 端口多，如驅(qū)動(dòng) 5 個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要 58=40 根 I/O 端口來驅(qū)動(dòng)， 實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加譯碼驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬件電路的復(fù)雜性。系統(tǒng)硬件框圖如圖 所示。 主要程序代碼如下： void delay() { int i。 z=0。 ALE=1。 基于 單片機(jī)的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 17 TH0=(6553650000)/256。 while(1) 時(shí)鐘晶振電路和復(fù)位電路模塊設(shè)計(jì) AT89C52 單片機(jī)在實(shí)際應(yīng)用中，時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)是單片機(jī)內(nèi)部各種各樣的微小操作的時(shí)間基準(zhǔn)，在此基礎(chǔ)上，控制器按照指令的功能產(chǎn)生一系列在時(shí)間上有一定次序的信號(hào)，這些信號(hào)用來控制相關(guān)的邏輯電路工作，實(shí)現(xiàn)指令的功能。 在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用晶液顯示器作為輸出器件有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：顯示質(zhì)量高、數(shù)字式接口 、體積小、重量輕 、功耗低 、 LCD， LED四位七段數(shù)碼管 主要技術(shù)參數(shù)：顯示容量 ： 162 個(gè)字符；芯片工作電壓 ： — ；工作電流 ： ()；模塊最佳工作電壓 ： 。 b 基于 單片機(jī)的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 19 sbit LED1=P1^3。 sbit OE=P3^7。LED1=0。P0=LedData[b[2]]。LED4=1。 LED2=0。 b[3]=c%10。 } 鍵盤掃描模塊設(shè)計(jì) 本 模塊用于對(duì)外接鍵盤的識(shí)別，通過程序，使按一下 K1 鍵時(shí)，選中第一個(gè)數(shù)碼管顯示值，再按一下 K1 鍵時(shí)，選中第二個(gè)數(shù)碼管顯示值，以此類推到第四個(gè)數(shù)碼管顯示值，并通過 K2 鍵來對(duì)顯示值進(jìn)行加一位，和 K3 鍵來對(duì)顯示值進(jìn)行減一位，來完成對(duì)報(bào)警閥值的設(shè)定。break。 } if(key3==0) { delay()。 case 4:x=x1。 AT89C52 具有 4 個(gè) I/O 接口，它們分別是 P0 口、 P1 口、 P2 口和 P3 口。 基于 單片機(jī)的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 23 第 4 章 系統(tǒng)調(diào)試 系統(tǒng)調(diào)試用到的工具 硬件調(diào)試軟件 Proteus 軟件 Proteus ISIS 是英國(guó) Labcenter公司開發(fā)的電路分析與實(shí)物仿真軟件?？傊撥浖且豢罴瘑纹瑱C(jī)和 SPICE 分析于一身的仿真軟件，功能極其強(qiáng)大 [8]。但坐標(biāo)系統(tǒng)的識(shí)別（ readout）單位被限制在 1th。 先運(yùn)行光盤中 單片機(jī)軟件 \setup\ 安裝程序，選擇安裝 “ Eval Version” 版進(jìn)行安裝。 “ 確定 ” 后工程項(xiàng)目就算建立了 [12] 點(diǎn)擊 ：“文 件 ” 中的 “ 新建 ” ，新建一個(gè)空白文檔；這個(gè)空白文檔就是編寫片機(jī)程的場(chǎng)所。 圖 電路板 達(dá)到報(bào)警 濕度 基于 單片機(jī)的數(shù)字濕度傳感系統(tǒng) 28 第 5 章 結(jié)論 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是 基于 AT89C52 單片機(jī)的 HS1101 傳感器濕度測(cè)控系統(tǒng)，整個(gè)電路主要由幾個(gè)部分組成：?jiǎn)纹瑱C(jī)電路，傳感器數(shù)據(jù)采集電路 ， 數(shù)碼管顯示電路，晶振與復(fù)位電路，蜂鳴器 報(bào)警電路， 鍵盤 電路等 。 通過這次課程設(shè)計(jì)之后，一定把以前所學(xué)過的知識(shí)重新溫故。 HUMIREL， 20xx [6] 張萍、黃增雙，基于 555 定時(shí)器的數(shù)字化測(cè)濕方法的研究，自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用， 26（ 09）： 106107， 20xx [7] 高吉祥等 .電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì) [M]．北京：電子工業(yè)出版社， 20xx. [8] Components Industries20xx[M]． 1~10,78~79. [9] Analog Device