【文章內容簡介】 腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。 第15腳：背光源正極。 第16腳：背光源負極。 LM016L電路 系統(tǒng)設計方案的工作原理依據(jù)系統(tǒng)設計總體要求以及對上述原理的分析，本次工程選擇如下的設計方案：整個設計系統(tǒng)由控制芯片AT89C5溫濕度傳感器、液晶顯示器、蜂鳴器、溫濕度超限處理系統(tǒng)以及其他組件構成。溫度、濕度報警值作為系統(tǒng)閾值由使用人員預先設定；溫、濕度傳感器將采集到的信號傳輸給單片機，然后單片機進行信號處理，當判斷出數(shù)據(jù)異常時,立即驅動蜂鳴器報警,提醒工作人員倉庫溫濕度發(fā)生異常，然后系統(tǒng)超限處理模塊接收到信號，做出自我調整處理,這樣就達到了智能化的目的。倉庫溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的系統(tǒng)整體框圖如下圖所示： 系統(tǒng)整體框圖時鐘電路復位電路DS18B20溫度傳感器HS1101濕度傳感器外部電源超限處理模塊LCD顯示模塊
AT89C51
單片機第3章 系統(tǒng)硬件電路及原理圖設計以下將介紹整個系統(tǒng)設計電路的原理以及設計中所用的器件,。 電路原理圖溫度采集報警顯示
單片機復位電路濕度采集時鐘電路 中心系統(tǒng)設計單片機的復位功能是十分重要的，復位就是將單片機內部的各個寄存器的值重新回到初始狀態(tài)的操作。單片機復位首先將中央處理器以及其他的作用組件都置于一種明確的原始形態(tài)，然后再從這種情況下開始運轉。51系列單片機在時鐘電路工作之后，在RST端接連不斷地給兩個個機器周期的高電平便能夠實現(xiàn)復位了（一般情況下此時的正脈沖的寬度比10ms大）。單片機復位分為上電復位和外部復位2種類型。(a)的電位就是上電復位，它的實現(xiàn)方式為電容充電。在接上電的那刻，RESET引腳和VCC兩者的電位相同，RESET電位隨著充電電流的減少而下降。只需要保證RESET是高電平的時間不小于兩個機器周期，就可以正常的復位了。 單片機常見的復位電路 (b)所示：電路不僅能夠實現(xiàn)上電復位功能，只需要按下RESET鍵即可完成這個功能。這個時候，因為電源VCC在通過電阻R1和R2的分壓，所以RESET端就會出現(xiàn)一個復位高電平。在上電的那一瞬間，電源VCC端和復位端有著相同的電壓，同時RST端的電位會因為電容上電壓的漸漸上升而慢慢降低。振蕩器振蕩建立時間加2個機器周期是上電復位需要的最短時間。復位電路的電阻和電容一般情況下是可以做實驗而得出來的。單片機里面的每個組件與組件之間有條有理的相互協(xié)作運行，它在一種基本的節(jié)奏下按一定的時間規(guī)律順序會發(fā)出信號，這些控制信號在時間上面的互相關系即中央處理器時序。一般發(fā)出這樣的電路就是時鐘電路。AT89C51單片機里面有一個單級反相放大器，作用就是組成振蕩器。 AT89C51內部振蕩器電路圖下圖中，反相器的輸入端跟輸出端即是XTAL1，XTAL2。如果我們在放大器兩個引腳上連接一個晶體和電容一起構成的并聯(lián)諧振電路，然后作為反饋組件的時候，就成為了一個自激振蕩器。 內部振蕩器等效電路圖單片機也能利用外部振蕩器然后向內部時鐘電路輸入一個頻率固定的時鐘源數(shù)據(jù)信號。這個時候，外部信號被接到了XTAL1端口，然后輸入給了內部時鐘電路，那么XTAL2端懸空就行了。 內部時鐘和外部時鐘 在平時的生活里，液晶顯示器對大家來說都是十分熟悉普遍的，作為眾多電子物品的顯示部件，被普遍用在電腦、電視機、空調以及許多其他的電子產品里面，主要顯示是各種數(shù)字、英文字母、數(shù)學符號等一些專用特殊符號和圖形。這次設計中我們采用的顯示電路可以同時顯示溫度和濕度，使用此系統(tǒng)的相關人員都可以直接在液晶屏上觀察到溫度、濕度數(shù)值。 液晶顯示電路，用作單獨一數(shù)據(jù)線。此次測控系統(tǒng)的設計即使只用了一個傳感器DS18B20，但是因為不用考慮溫度測量和子單片機兩者之間相隔距離的問題，為了節(jié)省成本一切從簡，選擇從外面供電的方式。 DS18B20電路HS1101型電容傳感器，在電路里面相當于一個電容元件，它的電容會跟著測量區(qū)域里空氣的濕度的變化一起變化。對于怎樣把電容的變化量然后準確的轉化為計算機信號，一般經(jīng)常使用的方法有2個:一種是把HS1101傳感器放在運 放與阻 容組成的橋 式振 蕩電路中，然后把由此產生的正弦波電壓信號經(jīng)過整流、直流放大，再通過A/D轉換成數(shù)字信號。除此之外，還有一個方法是把HS1101傳感器放在555振蕩電路里面，把電容轉化成和它成反相的電壓頻率變化信號，然后變化的周期在示波器上面顯示出來，最后通過公式可以算出濕度值。本設計采用后一種方案。NE555電路的功能為:當6端和2端同時為“1”時,3端輸出為“0”；當6端和2端同時為“0”時,3端輸出為“1”。在這個電路里面,555定時器就是因為這一點可以把頻率數(shù)據(jù)輸出來的。接上電源的時候,因為6和2兩端的輸入都是“O”,那么定時 器3的輸出就是“1”；又因為C1兩邊是0電壓,所以C1被CCV經(jīng)過R2以及R3進行充電,當C1的兩端電壓達到2CCV/3時,定時電路翻轉，6和2兩端的輸入為“1”, 3端輸出變?yōu)椤癘”。這個時候555定時器的內部放 電，雙極結型晶體管的基極電壓為“1”,放電雙極結型晶體管導通,這樣讓C1經(jīng)過R3和內部放電雙極結型晶體管進行放電,當C1兩邊的電壓下降到CCV/3的時候,定時器就會翻轉,讓3端的輸出又變成了“1”,內部放電雙極結型晶體管截止,VCC又會經(jīng)過R2和R3對C1充電,反復循環(huán),這樣實現(xiàn)振蕩。為讓輸出脈沖的占空比例差不多在二分之一左右,那樣R3就應該要遠遠大于R2。如果受監(jiān)測區(qū)域環(huán)境的濕度產生變化了,HS1101兩邊的電容會由此也產生一定的變化,所以定時電路的輸出頻率也由此產生了一定變化。那么，也就是只要把555的輸出頻率測量出來,然后我們會發(fā)現(xiàn)輸出頻率和濕度會有一定的關系,根據(jù)這種關系我們就能間接的推出濕度的數(shù)值了。 HS1101電路 鍵盤電路設計這次系統(tǒng)里面的鍵盤電路的設計我們采取的設計方式是獨立式查詢接口方式，使用這個設計方案是因為此種電路相對來說不是很復雜，其中查詢的程序也是較簡單易懂的，在穩(wěn)定性這一方面上很好，容易控制。這次設計，我們可以先設置出溫度的上下閥值，然后在液晶屏上顯示出來，這樣對于溫度報警的功能就實現(xiàn)出來了。這樣可以使所設計的系統(tǒng)適應更多的場合。此次鍵盤電路設計里面有三個按鍵，即K1，K2，K3。其中K1按鍵是溫度參數(shù)設置按鍵，而 KK3則是溫度參數(shù)大小調節(jié)按鍵。開關KK2 、。在程序的查詢模式下，經(jīng)過I/O端讀入按鍵的狀態(tài)，如果按鍵被按下的話，和按鍵對應的I/O端口的電平就會從高變低。這樣通過KK3按鍵就能調節(jié)溫度的預設值大小了,同時也能液晶屏上顯示出調節(jié)過的預設值。 按鍵電路 報警電路設計在此次設計中報警電路的報警方式是聲光報警，首先設置好溫度參數(shù)的上下閥值，然后通過單片機的中斷系統(tǒng)將接收到信號數(shù)據(jù)信息并經(jīng)過一定的處理，再與之前設置的限值相互比較，一旦測量到的溫度參數(shù)數(shù)值比上限值高或者比下限值低，那么系統(tǒng)就會立刻啟動報警程序，報警由此而實現(xiàn)。此報警電路設計是由PNP型三極管和蜂鳴器兩部分組成的，系統(tǒng)會在用戶設定好溫度的限值之后對于被測區(qū)域環(huán)境的溫度進行測量，并且判斷出檢測的和設定的兩種溫度限值之間的關系，如果檢測出來的溫度參數(shù)比設定的溫度上限值高或者比下限值低，這種時候，系統(tǒng)會啟動報警的程序，然后蜂鳴器就會叫起來。 報警電路 系統(tǒng)總電路第4章 系統(tǒng)軟件設計此次設計使用了Proteus和Keil c51兩種軟件，兩種軟件相互搭配的使用，便可以仿真出實物運行效果，在一定程度上保證了之后的實物制作的效果，節(jié)省了一些物力人力。 Proteus Proteus是來自于Labcenter electronics公司的一種軟件，擁有很強大的仿真功能，可以仿真出單片機以及其他的一些部件，是有史以來為止最好的一款仿真軟件。只要往Proteus繪制的電路里面寫入程序，便可以控制模擬電路、數(shù)字電路開始、暫停、結束等等，模擬出單片機與外圍設備的工作原理?？梢哉fProteus對于單片機、電路的仿真功能十分厲害。Proteus具有許多革命性的優(yōu)點，例如：十分齊全的元件庫，很強大的電路仿真等功能。但是Pr