【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 數(shù)值，c1， c2,c3 為系數(shù)。 當(dāng)測(cè)量溫度與 25℃相差較大時(shí)，則需要考慮傳感器的溫度系數(shù)： () 其中， RHtrue 為溫度不等于 25℃時(shí)相對(duì)濕度的實(shí)際值，θ c 為當(dāng)前溫度， t t2 是系數(shù) 。 溫度輸出轉(zhuǎn)換公式為： () 其中，θ為實(shí)際溫度， SOθ為傳感器輸出的溫度數(shù)值，θ 1,θ 2 為系數(shù) 。 由于濕度與溫度經(jīng)由同一塊芯片測(cè)量而得，因此 SHT10 可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的露點(diǎn)測(cè)量。 數(shù)據(jù)分析 內(nèi)部結(jié)構(gòu) AT89C52 是一個(gè)低電壓，高性能 CMOS8 位單片機(jī)，片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫(xiě)的Flash 只讀程序存儲(chǔ)器和 256 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (RAM)，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用 8 位中央處理 9 器和 Flash 存儲(chǔ)單元， AT89C52 單片機(jī)在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。 (1)主要功能特性 ① 8k 可反復(fù)擦寫(xiě) (大于 1000 次 )Flash ROM； ② 32 個(gè)雙向 I/O 口； ③ 256x8bit 內(nèi)部 RAM； ④ 3 個(gè) 16 位可編程定時(shí) /計(jì)數(shù)器中斷 ； ⑤時(shí)鐘頻率 024MHz； ⑥ 2 個(gè)串行中斷，可編程 UART 串行通道； ⑦ 2 個(gè)外部中斷源，共 8 個(gè)中斷源； ⑧ 2 個(gè)讀寫(xiě)中斷口線， 3 級(jí)加密位； ⑨低功耗空閑和掉電模式，軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能； ⑩兼容 MCS51 指令系統(tǒng)； (2)引腳功能及管腳電壓 AT89C52 為 8 位通用微處理器采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 C51 內(nèi)核，在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會(huì)聚調(diào)整時(shí)的功能控制。功能包括對(duì)會(huì)聚主 IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù) RAM 及外部接口等功能部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測(cè)試圖控制，紅外遙控信號(hào) IR 的接收解 碼及與主板 CPU 通信等。 其管腳圖如 右 圖 : PO 口：是一組 8 位漏極開(kāi)路型雙向 I/O 口，也即地址 /數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。作為輸出口用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng) 8 個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路，對(duì)端口 P0 寫(xiě) 1 時(shí)，可作為高阻抗輸入端用。 在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址 (低 8 位 )和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，在訪問(wèn)期間激活內(nèi)部上拉電阻。 在 Flash 編程時(shí)， P0 口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外接上拉電阻。 P1 口：是一個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可 驅(qū)動(dòng) (吸收或輸出電流 )4 個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路。對(duì)端口寫(xiě)“ 1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (IIL)。 與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時(shí) /計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入 10 ()和輸入 ()， Flash 編程和程序校驗(yàn)期間， P1 接收低 8 位地址。 P2 口：是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) (吸收或輸出電流 )4 個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路。對(duì)端口 P2 寫(xiě)“ 1”，通過(guò)內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時(shí)可作輸入口，作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流 (IIL)。 在訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器或 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (例如執(zhí)行 MOVX @DPTR指令 )時(shí)，P2 口送出高 8 位地址數(shù)據(jù)。在訪問(wèn) 8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 (如執(zhí)行 MOVX @RI 指令 )時(shí)，P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。 Flash 編程或校驗(yàn)時(shí)， P2 亦接收高位地址和一些控制信號(hào)。 P3 口：是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng) (吸收或輸出電流 )4 個(gè) TTL 邏輯門(mén)電路。對(duì) P3 口寫(xiě)入“ 1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流 (IIL)。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲(chǔ)器編程和程序校驗(yàn)的控制信號(hào)。 RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器工作時(shí)， RST 引腳出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期以上高電平將使單片機(jī)復(fù)位。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端 [9]。 單片機(jī)最小系統(tǒng) (1)中斷 AT89C52 共有 6 個(gè)中斷向量：兩個(gè)外中斷 (INT0 和 INT1)， 3 個(gè)定時(shí)器中斷 (定時(shí)器 0、 2)和串行口中斷。 這些中斷源可通過(guò)分別設(shè)置專(zhuān)用寄存器 IE 的置位或清 0 來(lái)控制每一個(gè)中斷的允許或禁止。 IE 也有一個(gè)總禁止位 EA，它能控制所有中斷的允許或禁止。 注意表 5 中的 為保留位，在 AT89C51 中 也是保留位。程序員不應(yīng)將“ 1”寫(xiě)入這些位，它們是將來(lái) AT89 系列產(chǎn)品作為擴(kuò)展用的。 定時(shí)器 2 的中斷是由 T2CON 中的 TF2 和 EXF2 邏輯或產(chǎn)生的，當(dāng)轉(zhuǎn)向中斷服務(wù)程序時(shí)，這些標(biāo)志位不能被硬件清除，事實(shí)上，服務(wù)程 序需確定是 TF2 或 EXF2 產(chǎn)生中斷，而由軟件清除中斷標(biāo)志位。 定時(shí)器 0 和定時(shí)器 1 的標(biāo)志位 TF0 和 TF1 在定時(shí)器溢出那個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 狀態(tài)置位，而會(huì)在下一個(gè)機(jī)器周期才查詢到該中斷標(biāo)志。然而，定時(shí)器 2 的標(biāo)志位 TF2 在定時(shí)器溢出的那個(gè)機(jī)器周期的 S2P2 狀態(tài)置位，并在同一個(gè)機(jī)器周期內(nèi)查詢到該標(biāo)志。 (2)時(shí)鐘振蕩器 AT89C52 中有一個(gè)用于構(gòu)成內(nèi)部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 這個(gè)放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構(gòu)成自激振蕩器，外接石英 晶體 (或陶瓷諧振器 )及電容 C C2 接在放大器的反饋回路中構(gòu)成并聯(lián)振蕩電路。對(duì)外接電容 C C2 雖然沒(méi)有十分嚴(yán)格的要求，但電容容量的大小會(huì)輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦 11 電容使用 30pF177。 10pF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇 40pF177。 10pF。 用戶也可以采用外部時(shí)鐘。采用外部時(shí)鐘的電路。這種情況下，外部時(shí)鐘脈沖接到XTAL1 端，即內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2 則懸空。 由于外部時(shí)鐘信號(hào)是通過(guò)一個(gè) 2 分頻觸發(fā)器后作為內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)的，所以對(duì)外 部時(shí)鐘信號(hào)的占空比沒(méi)有特殊要求，但最小高電平持續(xù)時(shí)間和最大的低電平持續(xù)時(shí)間應(yīng)符合產(chǎn)品技術(shù)條件的要求。 數(shù)據(jù)處理 LCD12864 是一種圖形點(diǎn)陣液晶顯示器，它主要采用動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)原理由行驅(qū)動(dòng)控制器和列驅(qū)動(dòng)器兩部分組成了 128(列 )*64(行 )的全點(diǎn)陣液晶顯示。 (1)主要特性： ①作電壓位 +5V177。 10%，可自帶驅(qū)動(dòng) LCD 所需的負(fù)電壓； ②全屏幕點(diǎn)陣，點(diǎn)陣數(shù)位 128(列 )*64(行 )，可顯示 8*4 個(gè)漢字，也可完成圖形，字符的顯示； ③與 CPU 接口采用 5 條位控制總線和 8 位并行數(shù)據(jù)總線輸入輸出； ④內(nèi)部有顯示數(shù)據(jù) 鎖存器； ⑤簡(jiǎn)單的操作指令顯示開(kāi)關(guān)設(shè)置，顯示起始行設(shè)置，地址指針設(shè)置和數(shù)據(jù)讀 /寫(xiě)等指令。 (2)LCD12864 與單片機(jī)串行接口實(shí)現(xiàn)顯示。 4 軟件編程仿真 主程序 圖 主程序流程圖 系統(tǒng)監(jiān)控程序是系統(tǒng)的主程序，它是系統(tǒng)程序的框架，控制著單片機(jī)系統(tǒng)按預(yù)定操作方式運(yùn)轉(zhuǎn)。監(jiān)控程序的主要作用是能及時(shí)的響應(yīng)來(lái)自系統(tǒng)內(nèi)部的各種服務(wù)請(qǐng)求，有效地管理系統(tǒng)自身軟硬件及人機(jī)對(duì)話設(shè)備與系統(tǒng)中其它設(shè)備交換信息，并在系統(tǒng)一旦出現(xiàn)故障時(shí)，及時(shí)作出相應(yīng)處理。 12 該系統(tǒng)控制核心是對(duì)單片機(jī) AT89C52，其工作過(guò)程是：系統(tǒng)通電 后，單片機(jī) AT89C52進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，同時(shí)完成對(duì)各擴(kuò)展端口的初始化工作。在沒(méi)有外部控制信息輸入的情況下，系統(tǒng)自動(dòng)采集溫濕度傳感器數(shù)據(jù)，最后產(chǎn)生的數(shù)據(jù)在 LCD 顯示器上顯示 。 測(cè)溫度子程序流程圖 開(kāi) 始設(shè) 置 D Q 為 1初 始 化 D S 1 8 B 2 0是 否 成 功寫(xiě) D S 1 8 B 2 0 命 令 跳 過(guò) R O M 命 令 設(shè) 置長(zhǎng) 時(shí) 間 延 遲循 環(huán) 取 得 溫 度初 始 化 D S 1 8 B 2 0是 否 成 功寫(xiě) D S 1 8 B 2 0 命 令 開(kāi) 始 測(cè) 溫返 回 主 程 序NNYY開(kāi) 始設(shè) 置 D Q 為 1初 始 化D S 1 8 B 2 0是 否 成 功寫(xiě) D S 1 8 B 2 0 命 令 跳 過(guò) R O M 命令 設(shè) 置長(zhǎng) 時(shí) 間 延 遲循 環(huán) 取 得 溫 度初 始 化D S 1 8 B 2 0是 否 成 功寫(xiě) D S 1 8 B 2 0 命 令 開(kāi)始 測(cè) 溫返 回 主 程 序NNYY 圖 溫度測(cè)量流程圖 準(zhǔn)備測(cè)溫時(shí)首先要將 DS18B20的 DQ設(shè)置為高電平，接著初始化 DS18B20，初始化成功后，DS18B20接收單片機(jī)的命令，然后再次初始化 DS18B20在成功后啟動(dòng)測(cè)溫，然后將溫度保存 13 起來(lái)，返回。在測(cè) 得溫度后， DS18B20會(huì)將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的溫度表示，然后逐位查表 (在 C語(yǔ)言中是一個(gè)數(shù)組 )調(diào)用液晶 12864顯示在液晶上。 測(cè)濕度子程序流程圖 圖 SHT10測(cè)溫濕度流程圖 準(zhǔn)備測(cè)溫時(shí)首先要對(duì) SHT10發(fā)送復(fù)位連接命令，然后等待 11ms，接著初始化 SHT10，初始化成功后， SHT10接收單片機(jī)的命令，然后再次初始化 DS18B20在成功后啟動(dòng)測(cè)溫，啟動(dòng)溫度傳輸命令，然后將溫度保存起來(lái)，再啟動(dòng)濕度傳輸命令，然后將濕度保存起來(lái)，返回。 14 在測(cè)得溫濕度后，進(jìn)行溫濕度補(bǔ)償處理，然后 SHT10會(huì)將溫 濕度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)的溫濕度表示，然后逐位查表 (在 C語(yǔ)言中是一個(gè)數(shù)組 )調(diào)用液晶 12864顯示在液晶上。 液晶顯示子程序流程圖 圖 LCD12864 顯示流程圖 液晶顯示模塊在進(jìn)行寫(xiě)命令、寫(xiě)數(shù)據(jù)以及讀狀態(tài)等操作時(shí)，都要嚴(yán)格依照給定的時(shí)序，只有嚴(yán)格的按照特定時(shí)序發(fā)送控制信號(hào)、使能信號(hào)和數(shù)據(jù)等才能正確地完成顯示。 使用過(guò)程中首先對(duì)液晶顯示模塊進(jìn)行初始化，設(shè)置其顯示方式等，然后給出要寫(xiě)入數(shù)據(jù)的寄存器地址 (即要顯示的首地址 )，指定字符顯示位置，最后發(fā)送要顯示的數(shù)據(jù)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器。調(diào)用讀、寫(xiě)操作的子 程序，進(jìn)入相應(yīng)函數(shù)之后，首先判別忙標(biāo)志，如果忙碌，控制器正忙于內(nèi)部操作，則等待直到控制器處于空閑狀態(tài)時(shí)，再設(shè)置控制位進(jìn)行相應(yīng)的讀 (狀態(tài) )、寫(xiě) (命令 /數(shù)據(jù) )操作。 仿真結(jié)果 整體仿真圖，利用 DS18B20測(cè)出溫度，利用 SHT10測(cè)出濕度以及露點(diǎn)，并且顯示出來(lái) 。 15 圖 整體仿真圖 5 課程設(shè)計(jì)心