【文章內(nèi)容簡介】 復用總線使用。P0口作為I/O口使用時，場效應(yīng)管VT1是截止的。當從P0口輸出時，必須外接上拉電阻才能有高電平輸出；當P0口輸入時，必須先向鎖存器寫“1”，以避免鎖存器為“0”狀態(tài)時對引腳讀入的干擾。（2）P1口P1口只有一種功能—通用準雙向的輸入/輸出接口，所以它沒有轉(zhuǎn)換開關(guān)MUX。內(nèi)部有上拉電阻，是兩個場效應(yīng)管并在一起形成的。當P1口輸出高電平時，可以向外提供拉電流負載，所以不必再接上拉電阻，當輸入時，與P0口一樣，必須先向鎖存器寫“1”，使場效應(yīng)管截止。（3）P2口P2口也有兩種用途，一是做通用I/O接口，二是做高8位地址總線。P2口的位結(jié)構(gòu)比P1口多了一個轉(zhuǎn)換控制部分。當P2口作為通用I/O口時，多路開關(guān)MUX倒向鎖存器輸出Q端，其操作與P1口相同。在系統(tǒng)擴展片外程序存儲器時，由P2口輸出高八位地址，低八位地址由P0口輸出。此時MUX在CPU的控制下，轉(zhuǎn)向內(nèi)部地址線的一端。因為訪問片外程序存儲器的操作往往連續(xù)不斷，P2口要不斷送出高八位地址，所以這時P2口無法再作為通用I/O口。（4）P3口 P3口作為通用I/O口使用時，其功能與P1口相同，負載能力也相同。當作為第二功能時，見表21所示。與P1口相比，P3口增加了與非門和緩沖器3，它們使P3口除了有準雙向I/O功能外，還具有第二功能。與非門的作用實際上是一個開關(guān)，它決定是輸出鎖存器上的數(shù)據(jù)，還是輸出第二功能W的信號。當輸出鎖存器Q端的信號時，W=1；當輸出第二功能W的信號時，鎖存器Q端為1。通過緩沖器3，可以獲得引腳的第二功能輸入。不用考慮如何設(shè)置P3口的第一功能或第二功能，內(nèi)部硬件將自動切換。單片機的復位都是靠外部復位電路來實現(xiàn)的，在時鐘電路工作后，只要在單片機RESET引腳上出現(xiàn)24個時鐘振蕩脈沖以上的高電平，單片機就能實現(xiàn)復位。為了可靠復位，在設(shè)計復位電路時，一般使RESET引腳保持10ms以上的高電平，單片機便可以可靠復位。本設(shè)計使用了上電復位電路，如圖25所示，這種上電復位利用電容器充電來實現(xiàn)。當加電時，電容充電，電路有電流流過，構(gòu)成回路，在電阻上產(chǎn)生壓降，RESET引腳為高電平；當電容充滿電后，電路相當于斷開，RESET的電位與地相同，復位結(jié)束。STC90C51圖25 上電復位電路 STC90C51的基本系統(tǒng)單片機的基本系統(tǒng)也稱為最小系統(tǒng)，這種系統(tǒng)選擇的單片機內(nèi)部資源已能滿足系統(tǒng)的硬件需求，不需要外接存儲器或I/O接口等擴展部件。這種單片機內(nèi)含有用戶的程序存儲器。圖26為最小系統(tǒng)框圖。STC90C51圖26 最小系統(tǒng)框圖 STC90C51中斷系統(tǒng)中斷是指中央處理器CPU正在執(zhí)行程序，處理某事件的時候，外部發(fā)生了某一事件，請求CPU馬上處理。CPU暫時中斷當前的工作，轉(zhuǎn)入處理所發(fā)生的事件（如控制相應(yīng)裝置工作，使溫濕度達到規(guī)定要求），處理后再返回原來被中斷的地方，繼續(xù)原來的工作。這樣的過程稱為中斷。實現(xiàn)這種中斷的裝置稱中斷系統(tǒng)。STC90C51單片機的中斷系統(tǒng)可分為3類：外部中斷，定時中斷和串行口中斷。中斷系統(tǒng)的基本特點是：有5個固定的可屏蔽中斷源，3個在片內(nèi)，2個在片外，它們在程序存儲器中各有固定的中斷入口地址，由此進入中斷服務(wù)程序；5個中斷源有兩級中斷優(yōu)先級，可形成中斷嵌套；2個特殊功能寄存器用于中斷控制和條件設(shè)置的編程。結(jié)合圖28分別介紹中斷系統(tǒng)的五個中斷源：：外部中斷0，低電平或下跳沿引起。：外部中斷1，低電平或下跳沿引起。T0：定時器/計數(shù)器0中斷，由T0計滿回零引起。T1：定時器/計數(shù)器l中斷，由T1計滿回零引起。TI/RI：串行I/O中斷，串行端口完成一幀字符發(fā)送/接收后引起。圖2STC90C51的終端中斷系統(tǒng)在中斷請求被響應(yīng)前，中斷請求標志分別由特殊功能寄存器TCON和SCON的相應(yīng)位鎖存。（1）TCON中的中斷標志TCON為定時器/計數(shù)器的控制寄存器，除了可以用于控制定時/計數(shù)器T0和T1的溢出和中斷外，還可以控制外部中斷和的觸發(fā)方式和鎖存外部中斷請求標志。TF1—T1溢出中斷標志。T1被啟動計數(shù)后，從初值開始加1計數(shù)，直到計滿溢出后，由硬件使TF1=1，向CPU請求中斷，此標志一直保持到CPU響應(yīng)中斷后，才由硬件自動清“0”。TF0—T0中斷標志。功能類似于TF1IE1—外部中斷1標志。IE1=1表明外部中斷1向CPU申請中斷。IT1—外部中斷1觸發(fā)方式控制位。IE0—外部中斷0標志。功能類似于IE1。IT0—外部中斷0觸發(fā)方式控制位。功能類似于IT1。（2）SCON中的中斷標志SCON是串行口控制器，其低2位TI和RI鎖存串口的發(fā)送中斷和接受中斷標志。TI—串行發(fā)送中斷標志。CPU將一個字節(jié)數(shù)據(jù)寫入發(fā)送緩沖器SBUF后啟動發(fā)送，每發(fā)送完一個串行楨，硬件置位TI。但CPU相應(yīng)中斷后并不能自動清除，標志必須由軟件清除。RI—串行接受中斷標志。在串行口允許接受時，每接受完一個串行楨，硬件置位RI。同樣，CPU響應(yīng)中斷后不會自動清除RI，標志必須由軟件清除。中斷優(yōu)先級寄存器IP，中斷優(yōu)先級中由中斷優(yōu)先級寄存器IP來高置的，IP中某位設(shè)為1，相應(yīng)的中斷就是高優(yōu)先級，否則就是低優(yōu)先級。中斷優(yōu)先原則如下： ① 低級不打斷高級② 高級不理睬低級③ 同級不能打斷④ 同級、同時中斷，事先約定。2 DHT11傳感器模塊DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器。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期穩(wěn)定性。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。每個DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達20米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場合的最佳選則。產(chǎn)品為 4 針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供[6]。傳感器包括一個電阻式濕度元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能的8位微控制器相連接，使產(chǎn)品具有優(yōu)良的品質(zhì)，超快速響應(yīng)，抗干擾能力強，性價高等特點。每個DHT11傳感器都在極為精確的溫濕度校準實驗室校準。在存儲在OTP存儲器的程序的形式標定系數(shù)，通過檢測信號的處理來調(diào)用過程中傳感器標定系數(shù)[7]。單線串行接口使系統(tǒng)集成變得簡單、快速。超小體積，低功耗，信號傳輸距離20米，使它成為一個各種的最佳選擇，即使是最苛刻的應(yīng)用。 DHT11傳感器實物圖 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器性能說明表25 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器性能參數(shù)條件MinTypMax單位濕度分辨率111%RH8Bit重復性177。1%RH精度25℃177。4%RH0－50℃177。5%RH互換性可完全互換量程范圍0℃3090%RH25℃2090%RH50℃2080%RH響應(yīng)時間1/e(63%)25℃，1m/s 空氣61015S遲滯177。1%RH長期穩(wěn)定性典型值177。1%RH溫度分辨率111℃888Bit重復性177。1℃精度177。1177。2℃量程范圍050℃響應(yīng)時間1/e(63%)630S圖212 DHT11典型應(yīng)用電路如圖212，建議連接線長度短于20米時用5K上拉電阻,大于20米時根據(jù)實際情況使用合適的上拉電阻。DHT11的供電電壓為 3－。傳感器上電后，要等待 1s 以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無需發(fā)送任何指令。電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個100nF 的電容，用以去耦濾波。DATA 用于微處理器與 DHT11之間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)格式,一次通訊時間4ms左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分,具體格式在下面說明,當前小數(shù)部分用于以后擴展,:一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit,高位先出,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),+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗和數(shù)據(jù)傳送正確時校驗和數(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)+8bi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。用戶MCU發(fā)送一次開始信號后,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機開始信號結(jié)束后,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號,送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號采集,DHT11接收到開始信號觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒有接收到主機發(fā)送開始信號,。總線空閑狀態(tài)為高電平,主機把總線拉低等待DHT11響應(yīng),主機把總線拉低必須大于18毫秒,保證DHT11能檢測到起始信號。DHT11接收到主機的開始信號后,等待主機開始信號結(jié)束,延時等待2040us后, 讀取DHT11的響應(yīng)信號,主機發(fā)送開始信號后,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?？偩€為低電平,說明DHT11發(fā)送響應(yīng)信號,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號后,再把總線拉高80us,準備發(fā)送數(shù)據(jù),每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電平時隙開始,則DHT11沒有響應(yīng),，DHT11拉低總線50us,隨后總線由上拉電阻拉高進入空閑狀態(tài)[7]。測量分辨率分別為 8bit（溫度）、8bit（濕度）。 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器使用注意事項表26 DHT11電氣特性參數(shù)條件mintypmax單位供電 DC35V供電電流測量mA平均1mA待機100150uA采樣周期秒1次DHT11電器特性如表26所示，超出建議的工作范圍可能導致高達3%RH的臨時性漂移信號。返回正常工作條后，傳感器會緩慢地向校準狀態(tài)恢復。電阻式濕度傳感器的感應(yīng)層會受到化學蒸汽的干擾，化學物質(zhì)在感應(yīng)層中的擴散可能導致測量值漂移和靈敏度下降。在一個純凈的環(huán)境中，污染物質(zhì)會緩慢地釋放出去。下文所述的恢復處理將加速實現(xiàn)這一過程。高濃度的化學污染會導致傳感器感應(yīng)層的徹底損壞。置于極限工作條件下或化學蒸汽中的傳感器，通過如下處理程序，可使其恢復到校準時的狀態(tài)。在5060℃和 10%RH的濕度條件下保持2 小時（烘干）；隨后在2030℃和70%RH的濕度條件下保持 5小時以上。氣體的相對濕度，在很大程度上依賴于溫度。因此在測量濕度時，應(yīng)盡可能保證濕度傳感器在同一溫度下工作。如果與釋放熱量的電子元件共用一個印刷線路板，在安裝時應(yīng)盡可能將DHT11遠離電子元件，并安裝在熱源下方，同時保持外殼的良好通風。為降低熱傳導，DHT11與印刷電路板其它部分的銅鍍層應(yīng)盡可能最小，并在兩者之間留出一道縫隙。長時間暴露在太陽光下或強烈的紫外線輻射中，會使性能降低。DATA信號線材質(zhì)量會影響通訊距離和通訊質(zhì)量,推薦使用高質(zhì)量屏蔽線。手動焊接，在最高260℃的溫度條件下接觸時間須少于10秒。(1)避免結(jié)露情況下使用。(2)長期保存條件：溫度10－40℃，濕度60％以下。3 LCD1604液晶顯示模塊 LCD1604液晶顯示器簡介LCD1604液晶顯示器是一種點陣LCD顯示器，每行可以顯示16個字符或數(shù)字，可以顯示4行，第一行用于顯示當前環(huán)境溫度值（wendu: *c）,第二行用于顯示系統(tǒng)設(shè)定的溫度上下限值，上限用大寫的H表示，下限用大寫的L表示，（H：30 L：10），第三行用于顯示當前環(huán)境的濕度值，（shidu: rh）,第四行用于顯示系統(tǒng)設(shè)定的濕度上下限值，（H：50 L：20）。他的特點包括體積小，重量輕，功耗效率低，顯示質(zhì)量高，無電磁輻射，簡單方便的數(shù)字式接口，應(yīng)用范圍廣，因此，這類顯示器與單片機的連接比較簡單，比較方便。1. LCD1604液晶顯示器模塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)： 液晶顯示模塊主要由三大部分構(gòu)成：LCD驅(qū)動器，LCD控制器，LCD顯示裝置?？刂破鞑捎肏D44780，其是此類液晶顯示器控制器的代表集成電路。2. HD44780的主要特點有以下幾個方面： （1）可選擇5x7，或者5x10點陣字符。 （2）接口數(shù)據(jù)傳輸有8位和4位兩種傳輸模式。 （3）寄存器豐富，可以按照要求實現(xiàn)光標，字符，位置，字形等的相關(guān)顯示設(shè)置，功能全面。 （4）內(nèi)部字符存儲器，存儲了160個點陣字符圖形，提供給用戶調(diào)用，在顯示數(shù)字，字母，符號等方面使用簡單方便。 （1）顯示容量:164個字符； （2）芯片工作電壓:—； （3）工作電流:()； （4）模塊最佳工作電壓:；（5） 字符尺寸:(WH)mmLCD1604 基本參數(shù)參數(shù) 說明 驅(qū)動芯片 KS0066（兼容HD44780） 背光 黃光 / 藍光 字色 黑色 / 白色 字庫 ASCII碼字庫（英文，數(shù)字，基本符號） 類型 STN 液晶模塊尺寸(mm) 87*60* LCD1604引腳及原理圖LCD1604液晶顯示器采用16引腳結(jié)構(gòu)，具體引腳功能如下：引腳號 標識 說明 PIN1 GND 接0V PIN2 VCC PIN3 V0 對地接電阻4702K PIN4 RS RS=0，指令寄存器；RS=1，數(shù)據(jù)寄存器 PIN5 R/W R/W=0，寫；R/W=1，讀 PIN6 E 允