【正文】 仿真結(jié)果 程序框圖及流程圖 主程序流程圖 （ 1）主要任務(wù)： 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)的檢測(cè)和檢測(cè)按鍵進(jìn)入中斷程序 （ 2）程序流程圖 :如圖 圖 主程序流程圖 開 始初 始 化顯 示 指 定 歷 史數(shù) 據(jù)結(jié) 束W h i l e （ 1 ）定 時(shí) 器 中 斷被 觸 發(fā)相 應(yīng) 的 定時(shí) 中 斷 處理Y外 部 中 斷 被 觸 發(fā)N進(jìn) 入 中 斷 程序Y向 A T 2 4 C 0 2 寫 入最 新 數(shù) 據(jù)YNT i m e = = 0N顯 示 時(shí) 間YF l a g % 2 = = 1顯 示 主 界 面 ， 自動(dòng) 更 新 數(shù) 據(jù)NYN西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 19 中斷服務(wù)程序流程 （ 1）主要任務(wù) ① 外部中斷 1 讀取 AD 轉(zhuǎn)換結(jié)果 ② 外部中斷 0 通過改變 flag 的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)顯示歷史和顯示當(dāng)前測(cè)量值間轉(zhuǎn)換。 D7D0D1D2D3D4D5D6D7RSRWE D0D1D2D3D4D5D6D0D1D2D3D4D5D6D72 3 4 5 6 7 8 91R V 14 .7 kD714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE31 6 0 21 6 0 2R V 32 2 0西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 17 電源模塊 在系統(tǒng)中，各模塊都是采用 5v 電壓供電，其中 A/D 轉(zhuǎn)化器的基準(zhǔn)電壓為 3v，直接采用干電池供電，不穩(wěn)定，會(huì)影響系統(tǒng)的可靠性，采用 12v 電源，經(jīng)過 7805穩(wěn)壓芯片，可以得到輸出的 +5v 電壓， +5v 的電壓經(jīng)過 AMS11173 得到 +3v 的電壓。 RS 位連接單片機(jī)的 引腳。 顯示部分的設(shè)計(jì) 圖 顯示模塊電路圖 接口說(shuō)明： RW 讀寫控制端與 單片機(jī)的 引腳相連。 （ 4） 按鍵 S4 為下翻鍵，連接 ，與 S2 相同，只有在存儲(chǔ)器操作時(shí)有效，在查詢時(shí)向下選擇。 （ 2）按鍵 S2 為確認(rèn)鍵，連接 ，同 S4,和 S5 此按鍵只有在進(jìn)入存儲(chǔ)器操作程序時(shí)才掃描，在主程序中，不識(shí)別此按鍵；該鍵的功能為當(dāng)選定某存儲(chǔ)數(shù)據(jù) 時(shí)，確認(rèn)其選中。 按鍵單元的設(shè)計(jì) 采用 5 個(gè)獨(dú)立按鍵。 其中 A0~A2 位地址線， WP 為讀寫保護(hù)， SCK 和 SDA 為串口線。 V IW ES1S2S3S4S5R11 0 kR51 0 kR71 0 kR81 0 kR91 0 kADDB、 ADDC 接 ,作為地址 輸入線；第 10 腳時(shí)鐘線接的單片機(jī) 管腳，單片機(jī)輸出一個(gè)頻率為 6040Khz的方波，作為 ADC0809 的時(shí)鐘；輸出使能端 OE接單片機(jī)的 口，控制單片機(jī)讀取數(shù)據(jù)的時(shí)間；轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào) EOC，接單片機(jī)的引腳 作為中斷輸入； REF（ +）、 REF（ ）基準(zhǔn)電壓 分別為正 5V 和地。 REF（ +）、 REF（ ）：基準(zhǔn)電壓。 CLK：時(shí)鐘脈 沖輸入端。 OE： 數(shù)據(jù)輸出 允許信號(hào)，輸入，高電平有效。 START： A/D 轉(zhuǎn)換啟動(dòng)脈沖輸入端，輸入一個(gè)正脈沖（至少 100ns 寬）使其啟動(dòng)（脈沖上升沿使 0809 復(fù)位，下降沿啟動(dòng) A/D 轉(zhuǎn)換）。 21～ 28： 8 位數(shù)字量輸出端。下面說(shuō)明各引腳功能。 A/D 轉(zhuǎn)換器模塊的設(shè)計(jì) ADC0809 是 8 路輸入 通道， 8 位逐次逼近式 A/D 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 。 RE S E T _ M A I N amp。5%RH ，傳感器為三線制輸出結(jié)構(gòu)，兩個(gè)電源端口和一個(gè)輸出端口，外觀如圖。 ED0D1D2D3D4D5D6D7RSRWX T A L 218X T A L 119A L E30EA31P S E N29RS T9P 0 .0 /A D 039P 0 .1 /A D 138P 0 .2 /A D 237P 0 .3 /A D 336P 0 .4 /A D 435P 0 .5 /A D 534P 0 .6 /A D 633P 0 .7 /A D 732P 1 .0 /T 21P 1 .1 /T 2 E X2P 1 . 23P 1 . 34P 1 . 45P 1 . 56P 1 . 67P 1 . 78P 3 .0 /R X D10P 3 .1 /T X D11P 3 .2 /I NT 012P 3 .3 /I NT 113P 3 .4 /T 014P 3 .7 / R D17P 3 . 6 / W R16P 3 .5 /T 115P 2 .7 /A 1 528P 2 .0 / A 821P 2 .1 / A 922P 2 .2 /A 1 023P 2 .3 /A 1 124P 2 .4 /A 1 225P 2 .5 /A 1 326P 2 .6 /A 1 427U1A T 8 9 C5 2C31 0 u FR1 0 kC53 0 p FC63 0 p FR41 2 M H zR62 2 0R E S E T2 3 4 5 6 7 8 91R V 14 .7 kA DD CA DD BA DD AOEDo wnE O CUPOKM e m o r yRE S E T _ M A I N amp。 溫、濕度傳 感器模塊的設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)采用的 LM35 系列是精密集成電路溫度傳感器，外觀如圖 ，其輸出的電壓線性地與攝氏溫度成正比，靈敏度為 ℃， 25℃時(shí)輸出電壓為 ，精度在 ℃至 ℃ (55℃至 +150℃溫度范圍內(nèi) )，重復(fù)性好，低輸出阻抗，線性輸出和內(nèi)部精密校準(zhǔn)使其與讀出或控制電路接口簡(jiǎn)單和方便，可單電源和正負(fù)電源工作， 工作電壓 4～ 30V，在上述電壓范圍以內(nèi)， 芯 片 從電源吸收的電流幾乎是不變的（約 50μA） 。 RESET松手， C3 又充電，在 10K 電阻 R 上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位。 復(fù)位電路工作原理 ： VCC 上電時(shí)， C3 充電，在 10K 電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位；幾個(gè)毫秒后， C3 充滿， 10K 電阻上電流降為 0，電壓也為 0，使得單片機(jī) 進(jìn)入工作狀態(tài) 。按鍵輸入單元，是由 5 個(gè)獨(dú)立按鍵構(gòu)成，存儲(chǔ)單元，采用 AT24C02， AT24C02 的數(shù)據(jù)傳輸線為串行接口，由于 AT89C52 本身不帶 I2C 總線，在此用普通 I/O 口模擬 I2C 總線，實(shí)現(xiàn)對(duì)AT24C02 的讀寫控制。 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 第 3 章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 把整個(gè)系統(tǒng)分為單片機(jī)控制系統(tǒng)，傳感器檢測(cè)模塊， A/D 轉(zhuǎn)換模塊，存儲(chǔ)單元，顯示輸出，按鍵輸入單元六大部分。它的示意圖如下 圖 矩陣鍵盤 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 對(duì)于矩陣鍵盤，常見 有兩種按鍵識(shí)別方法，行掃描法和高低電平翻轉(zhuǎn)法。 獨(dú)立式按鍵硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單， 原理與控制方法都非常簡(jiǎn)單，但 會(huì) 造成了 I/O 資源的浪費(fèi)。 獨(dú)立式按鍵 圖 就是常用的獨(dú)立式按鍵， 把電平信號(hào)直接接到 I/O 上。因此本設(shè)計(jì)選擇1602 為顯示設(shè)備。 顯示方案選擇 本設(shè)計(jì)需要顯示溫度和 時(shí)間，采用八段數(shù)碼管，單片機(jī)控制器的占用 I/O 口資源較多，并且數(shù)碼管的顯示需要?jiǎng)討B(tài)顯示，需要單片機(jī)控制器不停地刷新掃描，占用單片機(jī)控制器。 (2) 1602 1602 字符型液晶，它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)的 點(diǎn)陣 型液晶模塊。液晶顯示模塊是 128*64 點(diǎn)陣的漢字圖形型液晶顯示模塊，可顯示漢字及圖形，內(nèi)置 8192 個(gè)中文漢字（ 16*16 點(diǎn)陣）、128 個(gè)字符（ 8*16 點(diǎn)陣）及 64*256 點(diǎn)陣顯示 RAM（ GDRAM）。 液晶顯示器 常用的液晶顯示器有 12864 和 1602。 靜態(tài) 顯示是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè) 單片機(jī) 控制器 的 I/O 端口進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，動(dòng)態(tài) 顯示 是將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆劃 a， b， c， d， e， f， g， dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的 I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸 出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是哪個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。 LED 數(shù)碼管常用段數(shù)一般為 7 段，有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)組成，如圖 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 圖 八段數(shù)碼管 數(shù)碼管可 以分為共陰極和共陽(yáng)極數(shù)碼管，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。考慮到系統(tǒng)所要求的技術(shù)參數(shù)，溫度傳感器選擇線性度較好的 LM35，濕度傳感器選擇濕敏傳感器 ST1906。方案一，處理起來(lái)簡(jiǎn)單，單片機(jī)可以直接讀取數(shù)字量，不需要另外連接外圍電路，但 SHT11 傳感器價(jià)格昂貴；方案二，在傳感器與單片機(jī)之間不能直接連接，需要一定的調(diào)理電路，如：放大電路等，對(duì)于內(nèi)部沒有 A/D 轉(zhuǎn)換器的單片機(jī)，還需專業(yè)的 A/D 轉(zhuǎn)換器把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，才能將數(shù)字量輸入單片機(jī)進(jìn)行處理，但這種方案，價(jià)格相對(duì)方案一低很多。 方案二：采用獨(dú)立的溫、濕度傳感器 將獨(dú)立的溫、濕度傳感器 輸出的模擬信號(hào)，經(jīng)過必要的信號(hào)處理電路，連接到A/D 轉(zhuǎn)換模塊，單片機(jī)通過對(duì) A/D 轉(zhuǎn)換模塊的控制，采集相應(yīng)的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行處理。 傳感器方案選擇 不管是溫度還是濕度傳感器的選擇，都應(yīng)該首選考慮測(cè)量范圍和測(cè)量精度。兩線制的串行接口和內(nèi)部電壓校準(zhǔn)使系統(tǒng)一體化，既容易又快捷。一體化 的結(jié)構(gòu)使它具有質(zhì)量好，反應(yīng)快，抗干擾，價(jià)格低等特點(diǎn)。 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 溫濕度傳感器 SHT11 SHT1x/SHT7x 是個(gè)集成芯片，它由標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字輸出的濕度和溫度傳感器模塊組成。 濕敏電容一般是用高分子薄膜電容制成的，常用的高分子材料有聚苯乙烯、聚酰亞胺、酪酸醋酸纖維等。濕敏元件主要有電阻式、電容式兩大類。 濕度傳感器 濕 度傳感器 能感受氣體中水蒸氣含量，并轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的傳感器。常用的有 LM391 LM33 LM35。因此，只要測(cè)量出感溫?zé)犭娮璧淖柚底兓?，就可以測(cè)量出溫度。熱電偶就是利用這種原理進(jìn)行溫度測(cè)量的，其中，直接用作測(cè)量介質(zhì)溫度的一端叫做工作端（也稱為測(cè)量端），另一端叫做冷端（也稱為補(bǔ)償端）；冷端與顯示儀表連接，顯示出熱電偶所產(chǎn)生的熱電動(dòng)勢(shì)，通過查詢熱電偶分度表，即可得到被測(cè)介質(zhì)溫度。 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 溫濕度傳感器簡(jiǎn)介 傳感器是一種檢測(cè)裝置，能感受到被測(cè)量的信息，并能將檢測(cè)到的信息，按一定規(guī)律變換成為電信號(hào)或其他有效形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲(chǔ)、顯示、記錄和控制等要求，它是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)檢測(cè)和自動(dòng)控制的首要環(huán)節(jié)。 （ 3）、存儲(chǔ)空間大于 2KB。 常見的存儲(chǔ)器及其特點(diǎn)如表 ： 表 常見的存儲(chǔ)器及其特點(diǎn) 存儲(chǔ)器 功能 尋址方式 掉電后 說(shuō)明 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ RAM） 讀、寫 隨機(jī)尋址 數(shù)據(jù)丟失 只讀存儲(chǔ)器（ ROM） 讀 隨機(jī)尋址 數(shù)據(jù)不丟失 工作前寫入數(shù)據(jù) 閃存（ Flash Memory） 讀、寫 隨機(jī)尋址 數(shù)據(jù)不丟失 電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器 (EEPROM) 讀、寫 隨機(jī)尋址 數(shù)據(jù)不丟失 存儲(chǔ)器選型 本設(shè)計(jì)需要的功能，所選儲(chǔ)存器芯片，需滿足以下條件： （ 1）、掉電后不丟失數(shù)據(jù)。這些器件也稱為記憶元件，記憶元件的兩種穩(wěn)定狀態(tài)分別表示為“ 0”和“ 1”。 西京學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 存儲(chǔ)單元 存儲(chǔ)器簡(jiǎn)介 存儲(chǔ)器是具有 “記憶”功能的設(shè)備，主要功能是存儲(chǔ)程序和各種數(shù)據(jù)，并能在計(jì)算機(jī)運(yùn)行過程中高速、自動(dòng)地完成程序或數(shù)據(jù)的存取。模數(shù)轉(zhuǎn)換器最重要的參數(shù)是轉(zhuǎn)換的精度與速度，通常用輸出 數(shù)字信號(hào) 位數(shù)的多少表示精度，用每秒轉(zhuǎn)換次數(shù)來(lái)表示速度。 綜合考慮單片機(jī)的資源、性價(jià)比和自己所掌