【正文】 s year, month, week and day. LCD12864 display circuit and light alarm circuit controlled by STC89C52. The system can be designed to provide a stable working voltage of power supply circuit. Finally the design of the system software programs each function. By this design task to make the temperature and humidity of the detection system structure is simple, cheap price, wide range, high reliability, safety and practicality. Keywords: STC89C52, DS18B20, DS1302, Temperature and humidity control目 錄第1章 概 述 1 課題研究背景 1 系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求 1 系統(tǒng)基本方案 1 2 5第2章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 6 數(shù)字溫濕度檢控器的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 6 檢測(cè)模塊的硬件設(shè)計(jì) 6 時(shí)鐘模塊的硬件設(shè)計(jì) 14 鍵盤輸入模塊的硬件設(shè)計(jì) 17 顯示模塊的硬件設(shè)計(jì) 18 報(bào)警輸出執(zhí)行模塊的硬件設(shè)計(jì) 25第3章 溫濕度檢控器設(shè)計(jì)的調(diào)試 27 27 軟件檢測(cè)調(diào)試 27 液晶LCD12864顯示器檢測(cè)調(diào)試 27 時(shí)鐘芯片DS1302檢測(cè)調(diào)試 27 溫度傳感器DS18B20檢測(cè)調(diào)試 28 溫濕度傳感器DHT11檢測(cè)調(diào)試 28 按鍵部分檢測(cè)調(diào)試 28 報(bào)警測(cè)試檢測(cè)調(diào)試 28 調(diào)試結(jié)果 28總 結(jié) 30致 謝 31參考文獻(xiàn) 32附錄1:系統(tǒng)硬件原理圖 33附錄2:元件清單 35第1章 概 述 課題研究背景隨著科學(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，尤其是對(duì)一些倉庫，對(duì)溫濕度的檢測(cè)與控制問題是一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常會(huì)遇到的問題，單片機(jī)具有處理能強(qiáng)、運(yùn)行速度快、功耗低等優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用在溫濕度測(cè)量與控制方面，控制簡(jiǎn)單方便，測(cè)量范圍廣，精度較高，組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高被控溫度的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠大大提高產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量。但要附加顯示、溫度設(shè)定等功能，要附加許多電路，稍顯麻煩。最常用的的是鉑電阻傳感器，鉑電阻在氧化介質(zhì)中，甚至在高溫的條件下其物理，化學(xué)性質(zhì)不變。DS18B20與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，他能夠直接讀出被測(cè)溫度并且可根據(jù)實(shí)際要求通過簡(jiǎn)單的編程實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字值讀數(shù)方式。2）溫濕度測(cè)量模塊采用數(shù)字溫度傳感器DS18B20和DHT11。使你可以充分發(fā)揮“一線總線”的優(yōu)點(diǎn)。DS1822的精度較差為177。2. DS18B20的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分組成：64位光刻ROM、溫度傳感器、非揮發(fā)的溫度報(bào)警觸發(fā)器TH和TL。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。DHT11接收到主機(jī)的開始信號(hào)后等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束,延時(shí)等待2040us后, 讀取DHT11的響應(yīng)信號(hào),主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)后,可以切換到輸入模式,或者輸出高電平均可, 總線由上拉電阻拉高。如果與釋放熱量的電子元件共用一個(gè)印刷線路板，在安裝時(shí)應(yīng)盡可能將DHT11遠(yuǎn)離電子元件，并安裝在熱源下方，同時(shí)保持外殼的良好通風(fēng)。二、DS1302 的結(jié)構(gòu)及工作原理DS1302是美國DALLAS 公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，～。其日歷、時(shí)間寄存器及其控制字。一般單片機(jī)系統(tǒng)中采和非編碼鍵盤，非編碼鍵盤是由軟件來識(shí)別鍵盤上的閉合鍵，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用靈活等特點(diǎn)，因此被廣泛應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)。2) 先將水平的位元組坐標(biāo)（X）寫入繪圖RAM地址；再將垂直的坐標(biāo)（Y）寫入繪圖RAM地址；將D15到D8寫入到RAM中；將D7到D0寫入到RAM中；打開繪圖顯示功能。并通過四個(gè)繼電器對(duì)外設(shè)受控對(duì)象調(diào)節(jié)溫濕度。 報(bào)警測(cè)試檢測(cè)調(diào)試 當(dāng)實(shí)時(shí)溫度或濕度超過報(bào)警上限或報(bào)警下限時(shí)，發(fā)光二極管就會(huì)被點(diǎn)亮，同時(shí)控制繼電器動(dòng)作來達(dá)到報(bào)警后并及時(shí)處理的過程，通過對(duì)程序的設(shè)計(jì)，其結(jié)果表明硬件電路能夠正常的使用。而在這次畢業(yè)設(shè)計(jì)中所涉及到的專業(yè)知識(shí)，更是拓寬了我的視野，使我受益非淺。[12]王兆月, 微型計(jì)算機(jī)接口技術(shù),機(jī)械工業(yè)出版社,2006:175205。在整個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)階段，老師很早就要求我們開始做自己的課題，每天都按時(shí)給我們開實(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。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。 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)成比較器來驅(qū)動(dòng)2）~ V，其工作電流一般取5~20 mA為宜。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。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來將時(shí)間顯示在LCD上，美國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。只有在SCLK 為低電平時(shí)，才能將RST 置為高電平。 時(shí)鐘模塊的硬件設(shè)計(jì)一、時(shí)鐘芯片DS1302的介紹美國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。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，通過如下處理程序，可使其恢復(fù)到校準(zhǔn)時(shí)的狀態(tài)。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。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。（6）可編程的分辨率為9～12位，℃、℃、℃℃，可實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)溫。 繼“一線總線”的早期產(chǎn)品后，DS1820開辟了溫度傳感器技術(shù)的新概念。 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)。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。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。所以繼電器也稱為電磁開關(guān),由于其是通過金屬觸點(diǎn)來傳送控制電壓或電流,因此可以通過大電流與高電壓。由溫度傳感器送來的溫度信號(hào)，經(jīng)FPGA程序?qū)ζ溥M(jìn)行處理，控制報(bào)警裝置動(dòng)作。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。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。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。綜上所述我們選擇方案二。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。根據(jù)以上論述，采用方案一。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)。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)。（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。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。用戶MCU發(fā)送一次開始信號(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接收到開始信號(hào)觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒有接收到主機(jī)發(fā)送開始信號(hào),。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。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。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 開始。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。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。結(jié)上所述：我們采用5V的繼電器因此選取用9013來進(jìn)行驅(qū)動(dòng)因此我們選取電阻470歐姆。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。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)。附錄1:系統(tǒng)硬件原理圖附錄2:元件清單元件名稱對(duì)應(yīng)號(hào)　數(shù)