【文章內容簡介】 要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。通過分時輪流控制各個數(shù)碼管的 COM 端，就使各個數(shù)碼管輪流受控顯示。 液晶顯示器 常用的液晶顯示器有 12864 和 1602。 (1) 12864 12864 是 128*64 點陣液晶模塊的點陣數(shù)簡稱。液晶顯示模塊是 128*64 點陣的漢字圖形型液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內置 8192 個中文漢字（ 16*16 點陣）、128 個字符（ 8*16 點陣）及 64*256 點陣顯示 RAM（ GDRAM）?？膳c CPU 直接接口，提供兩種界面來連接微處理機， 8位并行及串行兩種連接方式。 (2) 1602 1602 字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數(shù)字、符號的 點陣 型液晶模塊。顯示的內容為 16*2,即可以顯示兩行，每行 16 個字符（顯示字符和數(shù)字）。 顯示方案選擇 本設計需要顯示溫度和 時間，采用八段數(shù)碼管，單片機控制器的占用 I/O 口資源較多，并且數(shù)碼管的顯示需要動態(tài)顯示，需要單片機控制器不停地刷新掃描，占用單片機控制器。 12864 和 1602 相比， 12864 能顯示更多的漢字，但占用單片機控制器的 I/O 口資源太多， 1602 不但能顯示漢字，而且占用單片機控制器的 I/O 口資西京學院本科畢業(yè)設計（論文） 8 源較少，只需 11 根 I/O 口就能實現(xiàn)顯示，并且能顯示 2 行內容。因此本設計選擇1602 為顯示設備。 輸入方案的確立 鍵盤是電子器件常用的輸入設備，分為獨立式按鍵和矩陣鍵盤兩種方式，對于這兩種方式，都是 利用 單片機控制器 I/O 口的 電平 高低 狀態(tài)來 控制 按鍵是否按下進行識別。 獨立式按鍵 圖 就是常用的獨立式按鍵， 把電平信號直接接到 I/O 上。在程序里面讀取I/O 電平狀態(tài)，如果讀到相應的 低 電平，則說明此 I/O 上所接的按鍵被按下。 獨立式按鍵硬件結構簡單， 原理與控制方法都非常簡單，但 會 造成了 I/O 資源的浪費。 圖 獨立式鍵盤 矩陣鍵盤 這 種按鍵輸入方式很巧妙地利用了 I/O 資源，使得 8 個 I/O 口 可以實現(xiàn) 16 鍵鍵盤。它的示意圖如下 圖 矩陣鍵盤 西京學院本科畢業(yè)設計（論文） 9 對于矩陣鍵盤，常見 有兩種按鍵識別方法，行掃描法和高低電平翻轉法。 鍵盤輸入方案的選擇 矩陣 按鍵輸入方式比 獨立 按鍵方式從原理與控制上都 要 復雜 ， 對于要求輸入按鍵多的時候，選擇矩陣鍵盤更節(jié)約 I/O 口資源，本設計的按鍵接口需要：上、下切換鍵（用于查詢歷史值的選擇）、確認鍵、返回主界面控制鍵和查詢歷史鍵，共五個按鍵，按鍵較少，在此選擇獨立按鍵形式。 西京學院本科畢業(yè)設計（論文） 10 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設計 系統(tǒng)設計框圖 把整個系統(tǒng)分為單片機控制系統(tǒng)，傳感器檢測模塊， A/D 轉換模塊，存儲單元，顯示輸出，按鍵輸入單元六大部分。系統(tǒng)設計結構框 圖如下： 圖 系統(tǒng)框圖 傳感器模塊中，采用濕度傳感器 LM35 和濕度傳感器 ST1906。按鍵輸入單元，是由 5 個獨立按鍵構成，存儲單元，采用 AT24C02， AT24C02 的數(shù)據傳輸線為串行接口，由于 AT89C52 本身不帶 I2C 總線，在此用普通 I/O 口模擬 I2C 總線，實現(xiàn)對AT24C02 的讀寫控制。顯示輸出采用液晶顯示器 1602 作為顯示器件， A/D 轉換器為 ADC0809，單片機控制器 AT89C52 的引腳分配如表 按 鍵 輸 入 單 元 控 制 器AT89C52 存 儲單 元 顯示輸出 傳感器檢測模塊 A/D 轉換模塊 西京學院本科畢業(yè)設計（論文） 11 表 單片機引腳分配 表 器件 單片機引腳 所連器件引腳 功能 ADC0809 EOC 轉換結束信號 ~ OUT1~OUT3 數(shù)字量輸出 ~ ADDA~ADDC 地址輸入線 ALE START、 ALE 啟動和地址鎖存信號 OE 輸出允許信號 CLK AD 時鐘信號 1602 ~ D0~D7 數(shù)據線 RS 寄存器選擇 RW 讀寫信號 E 使能信號 AT24C02 SCK 二 線 串行接口 SDA 鍵盤 UP 上鍵 OK 確認鍵 Time 顯示時間 DOWN 下翻鍵 RESET_MAIN 實現(xiàn)查詢和顯示主界面 西京學院本科畢業(yè)設計（論文） 12 單片機控制最小系統(tǒng)的設計 單片機控制最小系統(tǒng)，由復位電路、晶振電路組成和單片機組成，如圖 . 圖 單片機最小系統(tǒng)電路圖 外界晶振為 12Mhz。 復位電路工作原理 ： VCC 上電時， C3 充電，在 10K 電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機復位；幾個毫秒后， C3 充滿， 10K 電阻上電流降為 0，電壓也為 0，使得單片機 進入工作狀態(tài) 。工作期間，按下 RESET 鍵 ， C3 放電。 RESET松手， C3 又充電，在 10K 電阻 R 上出現(xiàn)電壓，使得單片機復位。幾個毫秒后，單片機 重新 進入工作狀態(tài)。 溫、濕度傳 感器模塊的設計 本設計采用的 LM35 系列是精密集成電路溫度傳感器，外觀如圖 ，其輸出的電壓線性地與攝氏溫度成正比，靈敏度為 ℃， 25℃時輸出電壓為 ，精度在 ℃至 ℃ (55℃至 +150℃溫度范圍內 )，重復性好，低輸出阻抗，線性輸出和內部精密校準使其與讀出或控制電路接口簡單和方便，可單電源和正負電源工作， 工作電壓 4～ 30V，在上述電壓范圍以內， 芯 片 從電源吸收的電流幾乎是不變的（約 50μA） 。在此選擇單電源。 ED0D1D2D3D4D5D6D7RSRWX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2C31 0 u FR1 0 kC53 0 p FC63 0 p FR41 2 M H zR62 2 0R E S E T2 3 4 5 6 7 8 91R V 14 .7 kA DD CA DD BA DD AOEDo wnE O CUPOKM e m o r yRE S E T _ M A I N amp。 V I W EO UT 1O UT 2O UT 3O UT 4O UT 5O UT 6O UT 7O UT 8S C K6S D A5WP7A01A12A23U22 4 C02 CS T A RTCL CR21 0 k西京學院本科畢業(yè)設計（論文） 13 圖 LM35 圖 ST1906 ST1906 濕敏傳感器，以高分子濕敏電阻作為敏感元件， 5v 直流電壓供電，工作溫度范圍為 20~60℃ ，測量范圍為 0~99%RH；分辨率為 10Mv/ RH；精度（濕度）為 177。5%RH ，傳感器為三線制輸出結構，兩個電源端口和一個輸出端口，外觀如圖。 圖 傳感器模塊電路 圖中 A、 B、 C 是溫度傳感器 LM35， LM35 有三個端口，第一引腳接正電源，第三引腳接負電源，第二引腳為輸出， A 的輸出端口接 A/D 轉換器的 IN0 腳，作為第一通道輸入， B 的輸出端口接 A/D 轉換器的 IN1 腳，作為第二通道輸入， C 的輸出端口接 A/D 轉換器的 IN2 腳，作為第三通道輸入。 RE S E T _ M A I N amp。 V IW EA DD AA DD BA DD CS T A RTS C K6S D A5WP7A01A12A23U22 4 C02 C321411U 7 : AL M 3 2 4567411U 7 : BL M 3 2 41098411U 7 : CL M 3 2 4C41uFC 5 11uFC 6 11uFR 4 11 0 kR 6 11 0 kR 8 11 0 kI N3I N4I N5V c c1H2G ND3H3TTV c c1H2G ND3H2TTV c c1H2G ND3H1TT26.031VOUT2AL M 3 524.031VOUT2BL M 3 531V O UT2CL M 3 5IN1I N2IN0西京學院本科畢業(yè)設計（論文） 14 H1~H3 是三個濕敏傳感器，一端接地另一端接正電源，電信號輸出端接一個電壓跟隨器給 A/D 轉換器的 IN3~IN5 引腳進行轉換。 A/D 轉換器模塊的設計 ADC0809 是 8 路輸入 通道， 8 位逐次逼近式 A/D 模數(shù)轉換器 。 （ 1）、引腳介紹 ADC0809 芯片有 28 條引腳，采用雙列直插式 封裝 ，如圖 所示。下面說明各引腳功能。 IN0～ IN7： 8 路模擬量輸入端。 21～ 28： 8 位數(shù)字量輸出端。 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。 START： A/D 轉換啟動脈沖輸入端，輸入一個正脈沖（至少 100ns 寬）使其啟動（脈沖上升沿使 0809 復位，下降沿啟動 A/D 轉換）。 EOC： A/D 轉換結束信號，輸出，當 A/D 轉換結束時，此端輸出一個高電平（轉換期間一直為低電平）。 OE： 數(shù)據輸出 允許信號，輸入，高電平有效。當 A/D 轉換結束時，此端輸入一個高電平，才能打開輸出三態(tài)門，輸出數(shù)字量。 CLK：時鐘脈 沖輸入端。要求 時鐘頻率 不高于 600Khz。 REF（ +）、 REF（ ）：基準電壓。 圖 ADC0809 圖 單片機連接 A/D 轉換器圖 如圖 ， IN0~IN5 為模擬輸入通道的輸入端口，接了傳感器的輸出端； ADDA、 +3vA DD AA DD BA DD CS T A RTS T A RTE O CCL COEO UT 121A DD B24A DD A25A DD C23V RE F ( + )12V RE F ( )16I N31I N42I N53I N64I N75S T A RT6O UT 58E O C7OE9CLO C K10O UT 220O UT 714O UT 615O UT 817O UT 418O UT 319I N228I N127I N02