【文章內(nèi)容簡介】 加熱0關(guān)1讀/寫不從OTP重下載0重下載0讀/寫39。139。=8位相對濕度，12位溫度分辨率。39。039。=12位相對濕度，14位濕度分辨率012位相對濕度，14位濕度 接口電路。圖中，SHT11的DATA端口通過一個10K的外部上拉電阻與單片機連接。由于P2口內(nèi)部已有上拉電阻。 AT89C51與SHT11的接口電路 單片機系統(tǒng)硬件設(shè)計本系統(tǒng)中，我們采用美國ATMEL（愛特梅爾）公司生產(chǎn)的AT89C51單片機作為主控芯片。AT89C51單片機是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有4K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。使用ATMEL公司高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)8051產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。AT89C51單片機具有以下的標準功能：4k字節(jié)Flash， 128字節(jié)RAM，32位I/O口線，兩個16位定時器/計數(shù)器，可編程串行通道，5個中斷源，低功耗的閑置和掉電模式，片內(nèi)晶振及時鐘電路。 單片機最小系統(tǒng) LCD顯示硬件設(shè)計由于本次設(shè)計要求實時顯示時鐘、溫度和相對濕度，所以傳統(tǒng)的LED數(shù)碼管遠遠不能滿足要求，在這里我們采用1602工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示16X02即32個字符。（16列2行）： LCD 硬件顯示模塊1602字符型LCD通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來的2條線是背光電源線 VCC(15腳)和地線GND(16腳)，其控制原理與14腳的LCD完全一樣，如表2（引腳說明）表3（寄存器的選擇控制）所示： 表2 1602引腳說明引腳符號功能說明1VSS一般接地2VDD接電源（+5V）3V0對比度的調(diào)整端，連接正電源的對比度最為微弱，連接地端電源的對比度最強，使用時可以通過用10K電位器來進行對比度的調(diào)整。4RS寄存器的選擇，高電平1時會選擇數(shù)據(jù)的寄存器、低電平0時會選擇指令的寄存器。5R/W讀與寫信號線，高電平(1)時進行讀的操作，低電平(0)時進行寫的操作。6EE(或EN)端為使能(enable)端，下降沿使能。7DB0低4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 0位（最低位）810DB13低4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 13位1113DB46高4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 46位14DB7高4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 7位（最高位）（也是busy flag）15BLA背光電源正極16BLK背光 電源負極 表3寄存器選擇控制RSR/W操作說明00寫入指令寄存器（清除屏等）01讀busy flag（DB7），以及讀取位址計數(shù)器（DB0~DB6）值10寫入數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等）11從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù)注：關(guān)于E=H脈沖——開始時初始化E為0，然后置E為1，再清0. busy flag（DB7）：在此位為被清除為0時，LCD將無法再處理其他的指令要求。 鍵盤控制模塊硬件設(shè)計在單片機系統(tǒng)中，按接口形式把鍵盤分為兩大類：編碼式鍵盤與非編碼式鍵盤。由硬件邏輯電路來編碼式鍵盤完成鍵識別的工作和可靠措施。每一按鍵，鍵盤會自動的提供出該按鍵讀數(shù)，于此同時用產(chǎn)生的選通脈沖來通知給微處理器。這種鍵盤比較容易使用，但是硬件結(jié)構(gòu)復(fù)雜，主機任務(wù)會相對繁重。而非編碼式鍵盤主要包括有獨立按鍵結(jié)構(gòu)的鍵盤與有矩陣按鍵結(jié)構(gòu)的鍵盤兩種。矩陣結(jié)構(gòu)鍵盤適合用在按鍵數(shù)量偏多的場合，由行線與列線來組成，按鍵在行列交叉點的位置上，節(jié)省I/O口。獨立按鍵結(jié)構(gòu)就是各按鍵相互獨立，每個按鍵單獨占用一根I/O口線，每根I/O口線按鍵的工作狀態(tài)是不會影響其他I/O口線按鍵的工作狀態(tài)。因此，用輸入電平狀態(tài)的檢測可以很容易確定是哪個按鍵按下。此鍵盤是用于按鍵較少或操作速度較高的場合。由于本次設(shè)計只用到6個鍵，所以采用獨立式鍵盤，在程序設(shè)計中采用查詢的方式來識別按鍵。本次設(shè)計共6個鍵，分別為時鐘調(diào)整鍵（Set(S4)、Up(S5)、Down(S6)、Enter(S7)、sd(S3)）和溫度相對濕度轉(zhuǎn)換鍵kk(P2^3)。 鍵盤控制模塊（指示燈接口）模塊硬件設(shè)計在智能微噴灌控制系統(tǒng)中，采集到的參數(shù)在進行進行數(shù)據(jù)處理、數(shù)字濾波，標度變換之后，與給出的標準參數(shù)上下限給定值進行比較，如果高于上限值(或低于下限值)則驅(qū)動相應(yīng)的外部灌溉電路，對目標區(qū)域進行微噴灌。本設(shè)計采用了繼電器電路來驅(qū)動相應(yīng)的外部灌溉電路用來實施對植物的灌溉?？紤]到繼電器仿真效果不明顯，設(shè)計采用指示燈電路代替該效果。通過AT89C51給出處理信號。當(dāng)相對濕度值高于上限值(或低于下限值)時，由指示燈指示電路模擬外部灌溉電路的導(dǎo)通與斷開。： 繼電器模塊與指示燈接口模塊 時鐘模塊硬件設(shè)計本次設(shè)計的時鐘模塊選用由Dallas公司(美國)推出的DS1302，它具有小電流充電的能力、功耗低的實時時鐘的電路結(jié)構(gòu)、工作原理及其在實時顯示時間中的應(yīng)用?？梢詫δ暝氯蘸蜁r分秒進行準確的計時，且有對進行閏年補償?shù)墓δ堋Ｔ撔酒捎玫氖侨€接口和CPU同步通信的技術(shù)。DS1302的內(nèi)部的318的RAM寄存器是用來臨時存放數(shù)據(jù)。它作為DS1202升級后的產(chǎn)品，與DS1202互相兼容，但是它加了主電源/后備電源的雙電源的引腳，于此同時也讓后備電源可以進行小電流的充電。DS1302引腳的排列,VCC1是后備的電源，VCC2是主要的電源。主電源被關(guān)閉情況下，它也可以保持時鐘連續(xù)的運行。DS1302是由Vcc1和Vcc2中較大的提供工作電壓。X1和X2是DS1302的振蕩源。Rst作為復(fù)位/片的選線，對所有的數(shù)據(jù)傳送的啟動是通過將Rst輸入驅(qū)動置高電平來進行的。Rst的輸入包含兩種功能：首先，Rst導(dǎo)通控制邏輯，允許地址/命令的序列送給移位寄存模塊；其次，Rst會提供終止字節(jié)數(shù)據(jù)傳送的手段。當(dāng)給Rst置高電平，初始化所有數(shù)據(jù)的傳送，允許DS1302的操作。假如處于傳送過程中時，當(dāng)給Rst置低電平，那么將會終止當(dāng)下數(shù)據(jù)的傳送，I/O引腳則改變成高阻態(tài)。在上電后，在VCC，Rst必須維持在低電平。只有當(dāng)Sclk置為低電平的時侯，才能將Rst置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)。Sclk為時鐘輸入端。 所示： 時鐘模塊電路4 系統(tǒng)軟件設(shè)計本次設(shè)計軟件系統(tǒng)主要包括：溫濕度采集轉(zhuǎn)換模塊、鍵盤控制模塊、LCD顯示模塊、繼電器驅(qū)動模塊等。 系統(tǒng)整體框架介紹當(dāng)單片機上電復(fù)位后，系統(tǒng)開始運行程序，時間日期和溫度值（相對濕度值）會實時顯示的液晶顯示器上，按下相應(yīng)的功能鍵可以對溫度值顯示與相對濕度值顯示的轉(zhuǎn)換和顯示時間的調(diào)整。當(dāng)按下溫濕度調(diào)整功能鍵時，LCD顯示器上會有相應(yīng)顯示。當(dāng)按下時鐘調(diào)整功能鍵時，可以調(diào)節(jié)當(dāng)前的時間值。當(dāng)采集到的相對濕度值高于上限值(或低于下限值)則由繼電器驅(qū)動相應(yīng)的外部灌溉電路，對目標區(qū)域進行微噴灌。： 系統(tǒng)整體的軟件流程圖 系統(tǒng)主函數(shù)部分的代碼：void main(){ uint i,j。 uint temp。 uint dat。 uint Hum。 float f。 init1602()。 //初始化LCD init_ds1302()。//設(shè)置初始時間 Delay_Ms(20)。 while(1) { key = kkey()。 SHT11_Write_Register(REG_WRITE,FUNCTION_SET)。 if(key == 1) { temp=SHT11_Measure(TEM_TEST,0x37)。 f=SHT11_Convert_Tempeture12bit(temp)。 DispConvert(DispData,f)。 // Delay_Ms(20)。 write_(0x80)。 //LCD第一行顯示 Delay_Ms(1)。 write_date(39。T39。)。 write_date(39。E39。)。 write_date(39。M39。)。 write_date(39。P39。)。 write_date(39。=39。)。 for(i=0。i4。i++) { write_date(DispData[i])。 } write_date(39。 39。)。 write_date(39。 39。)。 write_date(39。 39。)。 write_date(39。 39。)。 write_date(39。 39。)。 write_date(39。 39。)。 } if(key == 0) { temp=SHT11_Measure(TEM_TEST,0x37)。 f=SHT11_Convert_Tempeture12bi