【正文】 。 然后，還要感謝大學(xué)四年來(lái)所有的老師，為我們打下電子專業(yè)知識(shí)的基礎(chǔ)；同時(shí)還要感謝所有的同學(xué)，正是因?yàn)橛辛四銈兊闹С趾凸膭?lì)，此次畢業(yè)設(shè)計(jì)才會(huì)順利完成。方文舉平日里工作繁多，但在我做畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，裝配草圖等整個(gè)過(guò)程中都給予了我悉心的指導(dǎo)。 數(shù)字溫濕度計(jì) —— 硬件設(shè)計(jì) 21 [參考文獻(xiàn) ] [1].王法能 .單片機(jī)原理及應(yīng)用（簡(jiǎn)明修訂版） [M].科學(xué)出版社出版發(fā)行 ,2021. [2].趙偉軍 .PROTEL 99 SE 教程 [M].人民郵電出版社 ,2021. [3].黃強(qiáng) .模擬電子技術(shù) [M].科學(xué)出版社 ,2021. [4].徐正惠 ,胡海影 .單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)訓(xùn)教程 [M].北京科學(xué)出版社 ,2021. [5].陳曉文 .電子電路課程設(shè)計(jì) [M].北京電子工業(yè)出版社 , 2021. [6].孫育才 .MCS51 系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用（第四版） [M].東南大學(xué)出版社 ,2021. [7].康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ) 模擬部分（第四版） [M].北京高等教育出版社 ,1999. [8].康華光 .電子技術(shù)基礎(chǔ) 數(shù)字部分（第四版） [M].北京高等教育出版社 ,1999. [9]. 夏路易 .電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程 PROTEL99SE(1CD)[M].北京 :北京希望電子出版社 ,2021. [10].劉文濤 .單片機(jī)語(yǔ)言 C51 典型應(yīng)用設(shè)計(jì) [M].人民郵電出版社 ,2021. 數(shù)字溫濕度計(jì) —— 硬件設(shè)計(jì) 22 [致謝 ] 經(jīng)過(guò)這段時(shí)間的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及同學(xué)們的支持和幫助，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 這次作品設(shè)計(jì)與制作不僅是對(duì)我們所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，也是對(duì)自身能力的一種提高，通過(guò)這次作品設(shè)計(jì)使我們明白了自身掌握的知識(shí)非常欠缺，所要學(xué)習(xí)的東西還很多。同時(shí)，通過(guò) LED 數(shù)碼管直觀的顯示通過(guò)控制系統(tǒng)后的溫、濕度值。 （ 10）在下圖中 ,我們單擊 Output, 選中 Create HEX F，再單擊 “確定 ”。 （ 8）在編輯框里輸入代碼。 （ 6）存好后把此文件加入到工程中方法如下 :用鼠標(biāo)在 Source Group1 上單擊右鍵 , 然后再單擊 Add Files to Group Source Group 1。 （ 4）選擇好 STC89C52 芯片，接著點(diǎn)擊確定，彈出對(duì)話框。 （ 2） 我們先新建一個(gè)工程文件，點(diǎn)擊 “ProjectNew Project…” 菜單。 數(shù)字溫濕度計(jì) —— 硬件設(shè)計(jì) 19 仿真芯片的 31 腳已接至高電平，所以仿真時(shí)只能使用片內(nèi) ROM，不能使用片外 ROM；但仿真器外引插針中的 31 腳并不與仿真芯片的 31 腳相連，故該仿真器仍可插入到擴(kuò)展有外部 ROM（其 CPU的 /EA 引腳接至低電平）的目標(biāo)系統(tǒng)中使用。 使用獨(dú)立的 Keil 仿真器時(shí)，注意事項(xiàng) : 仿真器標(biāo)配 ，但用戶可以在仿真器上的晶振插孔中換插其他頻率的晶振。目標(biāo)文件可由 LIB51 創(chuàng)建生成庫(kù)文件，也可以與庫(kù)文件一起經(jīng) L51連接定位生成絕對(duì)目標(biāo)文件 (.ABS)。開發(fā)人員可用 IDE 本身或其它編輯器編輯 C 或匯編源文件。下面詳細(xì)介紹 Keil C51 開發(fā)系統(tǒng)各部分功能和使用。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語(yǔ)句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。用過(guò)匯編語(yǔ)言后再使用 C 來(lái)開發(fā)，體會(huì)更加深刻。掌握這一軟件的使用對(duì)于使用 51系列單片機(jī)的愛好者來(lái)說(shuō)是十分必要的，如果你使用 C 語(yǔ)言編程，那么 Keil 幾乎就是你的不二之選（目前在國(guó)內(nèi)你只能買到該軟件、而你買的仿真機(jī)也很可能只支持該軟件），即使不使用 C 語(yǔ)言而僅用匯編語(yǔ)言編程，其方便易用的集成環(huán)境、強(qiáng)大的軟件仿真調(diào)試工具也會(huì)令你事半功倍。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫(kù)管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過(guò)一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部份組合在一起。 5 軟件的設(shè)計(jì) Keil C 軟件概述 單片機(jī)開發(fā)中除必要的硬件外，同樣離不開軟件，我們寫的匯編語(yǔ)言源程序要變?yōu)镃PU可以執(zhí)行的機(jī)器碼有兩種方法，一種是手工匯編，另一種是機(jī)器匯編，目前已極少使用手工匯編的方法了。當(dāng) P10 輸出高電平 “1”時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約 +5V 電壓而鳴叫；當(dāng) P10 輸出低電平 “0”時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。壓電式蜂鳴器約需 10mA 的驅(qū)動(dòng)電流，可以使用 TTL 系列集成電路 7406 或 7407 低電平驅(qū)動(dòng)，也可以用一個(gè)晶體三極管驅(qū)動(dòng)。本設(shè)計(jì)采用峰鳴音報(bào)警電路。 數(shù)字溫濕度計(jì) —— 硬件設(shè)計(jì) 17 在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，為了安全生產(chǎn)，對(duì)于一些重要的參數(shù)或系統(tǒng)部位，都設(shè)有緊急狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)，以便提醒操作人員注意，或采取緊急措施。這種靜態(tài)顯示方式亮度大，很容易作到顯示不閃爍。當(dāng) STC89C52 的串行口未作它用時(shí)，使用STC89C52 RC 的串行口來(lái)外擴(kuò)鍵盤 /顯示器。具體原理圖如下圖 所 示： 圖 主控制電路和測(cè)溫濕電路原理圖 數(shù)字溫濕度計(jì) —— 硬件設(shè)計(jì) 16 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一般都是把鍵盤和顯示器放在一起考慮。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、起振的難易程度及溫度穩(wěn)定性，如果使用石英晶體，我們推薦電容使用 30pF 士 10pF，而如果使用陶瓷諧振器，建議選擇 40pF 士 l0pF。 STC89C52 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 X1 和 X2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。當(dāng)按鍵松開后， VCC 給電容 C7 充電，從而把 RST 口拉至電平，單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。單片機(jī)復(fù)位有兩種：一種是上電復(fù)位，一種是按鍵復(fù)位。為了降低 STC89C52 的功耗在按鍵和單片機(jī)的端口間加了個(gè) 10K 的限流電阻。數(shù)字溫濕度傳感器 DHT11 的 DATA 口與 STC89C52 的 P11 口相連。由于 DHT11 內(nèi)部包含一個(gè) 14 位 A/D 轉(zhuǎn)換器，所以單片機(jī)接收到就是數(shù)字信號(hào)，只需要數(shù)字溫濕度計(jì) —— 硬件設(shè)計(jì) 15 做相應(yīng)的處理就能得到所需要的數(shù)據(jù)，這里減少了很多外部的電路的連接，用起來(lái)比較方便。因?yàn)?STC89C52的 P0口內(nèi)部沒有上拉電阻。它是四針單排封裝，一個(gè)接電源，一個(gè)接地線，另兩個(gè)直接和單片機(jī)的 P0_5 和 P0_6 相連。 因此它被廣泛用作數(shù)字儀器儀表、數(shù)控裝置、計(jì)算機(jī)的數(shù)顯器件。 數(shù)字溫濕度計(jì) —— 硬件設(shè)計(jì) 14 (4)壽命長(zhǎng)，使用壽命在 10 萬(wàn)小時(shí)以上，甚至可達(dá) 100 萬(wàn)小時(shí)。 (2)發(fā)光響應(yīng)時(shí)間極短 (小于 0． 1μs)，高頻特性好，單色性好，亮度高。 LED 數(shù)碼管型號(hào)較多，規(guī)格尺寸也各異，顯示顏色有紅、綠、橙等。它是以發(fā)光二極管作段并按共陰極方式或共陽(yáng)極方式連接后封裝而成的。 S9012 就是用來(lái)驅(qū)動(dòng)這八位數(shù)碼管顯示的。 顯示模塊 顯示模塊的介紹 顯示模塊選用八 位共陽(yáng)極數(shù)碼管和八個(gè)小功率放大三極管 S9012。避免結(jié)露情況下使用。 DATA 信號(hào)線材質(zhì)量會(huì)影響通訊距離和通訊質(zhì)量 ,推薦使用高質(zhì)量屏蔽線。為降低熱傳導(dǎo)， 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。因此在測(cè)量濕度時(shí)，應(yīng)盡可能保證濕度傳感器在同一溫度下工作。在 5060℃ 和 10%RH 的濕度條件下保持 2 小時(shí)（烘干）；隨后在 2030℃和 70%RH 的濕度條件下保持 5 小時(shí)以上。高濃度的化學(xué)污染會(huì)導(dǎo)致傳感器感應(yīng)層的徹底損壞。在一個(gè)純凈的環(huán)境中，污染物質(zhì)會(huì)緩慢地釋放出去。返回正常工作條后，傳感器會(huì)緩慢地向校準(zhǔn)狀態(tài)恢復(fù)。 測(cè)量分辨率分別為 8bit（溫度）、 8bit（濕度）。 DHT11 接收到主機(jī)的開始信號(hào)后 ,等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束 ,然后發(fā)送 80us 低電平響應(yīng)信號(hào) .主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)結(jié)束后 ,延時(shí)等待 2040us后 , 讀取 DHT11的響應(yīng)信號(hào) ,主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)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。 用戶 MCU 發(fā)送一次開始信號(hào)后 ,DHT11 從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式 ,等待 主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束后 ,DHT11 發(fā)送響應(yīng)信號(hào) ,送出 40bit 的數(shù)據(jù) ,并觸發(fā)一次信號(hào)采集 ,用戶可選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù) .從模式下 ,DHT11 接收到開始信號(hào)觸發(fā)一次溫濕度采集 ,如果沒有接收到主機(jī)發(fā)送開始信號(hào) ,DHT11 不會(huì)主動(dòng)進(jìn)行溫濕度采集 .采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。電源引腳（ VDD， GND）之間可增加一個(gè) 100nF 的電容，用以去耦濾波。 DHT11 的供電電壓為 3－ 。1 177。1 %RH 溫度 分辨率 1 1 1 ℃ 8 8 8 Bit 重復(fù)性 177。5 %RH 互換性 可完全互換 量程范圍 0℃ 30 90 %RH 25℃ 20 90 %RH 50℃ 20 80 %RH 響應(yīng)時(shí)間 1/e(63%)25℃ ，1m/s 空氣 6 10 15 S 遲滯 177。1 %RH 精度 25℃ 177。產(chǎn)品為 4 針單排引腳封裝，連接方便。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。每個(gè) DHT11 傳感器都在即為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè) NTC 測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能 8位單片機(jī)相連接。單片機(jī)以其功能強(qiáng)、體積小、可靠性高、造價(jià) 低和開發(fā)周期短等優(yōu)點(diǎn)，稱為在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用的器件，在工業(yè)生產(chǎn)中稱為必不可少的器件，尤其是在日常生活中發(fā)揮的作用也越來(lái)越大。 EA=0,中斷總禁止； EA=1，各中斷由各自的控制位設(shè)定 預(yù)留 ET2 定時(shí)器 2 中斷允許控制位 ES 串行口中斷允許控制位 ET1 定時(shí)器 1 中斷允許控制位 EX1 外部中斷 1 允許 控制位 ET0 定時(shí)器 0 中斷允許控制位 EX0 外部中斷 1 允許控制位 表 中斷控制寄存器 圖 晶振電路 圖 復(fù)位電路 如圖 、圖 所示，復(fù)