【正文】 LS138 的輸入端來選擇位碼,單片機(jī)的P1口控制數(shù)碼管的斷碼。顯示器的選擇方案一：采用LED數(shù)碼管。單片機(jī)可以通過數(shù)據(jù)總線與控制信號直接采用存儲(chǔ)器訪問形式、I/O設(shè)備訪問形式控制該液晶顯示模塊。FLASH存儲(chǔ)器編程時(shí)，該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp，當(dāng)然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。需注意的是：如果加密位LB1被編程，復(fù)位時(shí)內(nèi)部會(huì)鎖存EA端狀態(tài)。PSEN——程序儲(chǔ)存允許（PSEN）輸出是外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號，當(dāng)AT89C52由外部程序存儲(chǔ)器取指令（或數(shù)據(jù)）時(shí)，每個(gè)機(jī)器周期兩次PSEN有效，即輸出兩個(gè)脈沖，在此期間，當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，將跳過兩次PSEN信號。該位置位后，只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。對FLASH存儲(chǔ)器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（PROG）。一般情況下，ALE仍以時(shí)鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時(shí)鐘或用于定時(shí)目的。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是單片機(jī)復(fù)位。 P3口的第二功能端口引腳第二功能RXD(串行輸入口)TXD(串行輸出口)INTO(外中斷0)INT1(外中斷1)TO(定時(shí)/計(jì)數(shù)器0)T1(定時(shí)/計(jì)數(shù)器1)WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)RD(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通)此外，P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗(yàn)的控制信號。P3口亦作為AT89S52特殊功能（第二功能）使用。對P3 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。在這種應(yīng)用中，P2 口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送1。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。 P1口的第二功能 引腳號 第二功能T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入），時(shí)鐘輸出T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號和方向控制）MOSI（在系統(tǒng)編程用）MISO（在系統(tǒng)編程用）SCK（在系統(tǒng)編程用） 口：P2 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，P2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。4. P1 口：P1 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p1 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè) TTL 邏輯電平。在flash編程時(shí)，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低8位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。：地。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。另外，AT89S52可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。小管腳(40腳)的AT89S52單片機(jī)。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。使用ATMEL公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。綜合本系統(tǒng)需要滿足的技術(shù)指標(biāo)以及硬件設(shè)計(jì)的性價(jià)比我們選擇方案二。方案二：采用AT89S52。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。AT89C51是美國ATMEL公司生產(chǎn)的，片內(nèi)含4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓，高性能CMOS 8 位微處理器。硬件電路設(shè)計(jì)見倉庫溫濕度檢測系統(tǒng)整體原理圖（附錄圖三） 單片機(jī)的選擇單片機(jī)是整個(gè)系統(tǒng)的控制核心[14]，它空值周圍器件協(xié)調(diào)工作，從而完成特定的功能。系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖見圖21。本設(shè)計(jì)可以通過鍵盤手動(dòng)設(shè)置溫度／濕度的上、下限值，該設(shè)定值為系統(tǒng)閾值。工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化測量和控制，幾乎主要依靠各種傳感器來檢測和控制生產(chǎn)過程中的各種參量，使設(shè)備和系統(tǒng)正常運(yùn)行在最佳狀態(tài)，從而保證生產(chǎn)的高效率和高質(zhì)量。對于測量系統(tǒng)而言，如何準(zhǔn)確獲得被測信號是其核心任務(wù)；而對測控系統(tǒng)來講，對被控對象狀態(tài)的測試和對控制條件的監(jiān)察也是不可缺少的環(huán)節(jié)。本文所研究的主要內(nèi)容有以下幾個(gè)方面：（1）深入分析影響倉庫溫濕度的各種因素，確定檢測方案；（2）系統(tǒng)能夠測量溫度、濕度；（3）超出設(shè)定值時(shí)系統(tǒng)能夠自動(dòng)報(bào)警；（4）能夠通過鍵盤設(shè)定溫濕度值及復(fù)位操作；（5）系統(tǒng)能夠?qū)⒔Y(jié)果顯示在 LCD 顯示器上；（7）繪制總體原理圖；第2章 溫濕度測量系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)溫濕度測量系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是基于單片機(jī)對數(shù)字信號的高敏感性和可控性、溫濕度傳感器可以產(chǎn)生模擬信號等，本系統(tǒng)主要包括主控模塊、溫濕度采集模塊、顯示模塊、報(bào)警模塊、鍵盤模塊以及系統(tǒng)軟件等部分的設(shè)計(jì)。檢測溫度、濕度顯示溫度、濕度過限報(bào)警 1. 溫度檢測范圍 ： 30℃+50℃2. 測量精度 ： 1%RH3. 濕度檢測范圍 ：10%100%RH4. 檢測精度 ： 1%RH5. 顯示方式 ： 溫度：四位顯示 濕度：四位顯示6. 報(bào)警方式 ： 三極管驅(qū)動(dòng)的蜂鳴音報(bào)警本系統(tǒng)采用美國Atmel 公司生產(chǎn)的AT89S52單片機(jī)作為控制核心，對溫濕度傳感器DHT11采集到的溫、濕度信號進(jìn)行分析處理，然后輸出到LCD液晶以顯示其溫、濕度值。為保證日常工作的順利進(jìn)行，首要問題是加強(qiáng)倉庫內(nèi)溫度與濕度的監(jiān)測工作。重慶郵電大學(xué)移通學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 基于單片機(jī)的控制的溫濕度報(bào)警器畢業(yè)設(shè)計(jì)目錄第一章 緒論 1 1 1 1 1 1第2章 溫濕度測量系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 3 3 系統(tǒng)總體框架 3 4 單片機(jī)的選擇 4 顯示模塊 9 溫濕度采集模塊 11 鍵盤模塊 13 報(bào)警模塊 15 串口通信模塊 16 小結(jié) 20第三章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 22 主程序設(shè)計(jì) 22 溫濕度采集子程序設(shè)計(jì) 24 液晶顯示子程序設(shè)計(jì) 24 鍵盤掃描軟件設(shè)計(jì) 26 鍵盤掃描功能 26 鍵盤掃描工作原理 26 鍵盤掃描流程圖 28 串行通信模塊 29 小結(jié) 30第四章 結(jié)束語 31參考文獻(xiàn) 32致 謝 33論文附件 34一、英文原文 34二、英文翻譯 42三、倉庫溫濕度檢測系統(tǒng)原理圖 49四、元件列表 50五、溫濕度檢測子程序 51六、液晶顯示子程序 54七、鍵盤掃描子程序 58八、倉庫溫濕度檢測系統(tǒng)總程序 6076 第一章 緒論防潮、防霉、防腐、防爆是倉庫日常工作的重要內(nèi)容，是衡量倉庫管理質(zhì)量的重要指標(biāo)。它直接影響到儲(chǔ)備物資的使用壽命和工作可靠性。本設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)一個(gè)基于單片機(jī)的控制的倉庫溫濕度報(bào)警器。本設(shè)計(jì)可以手動(dòng)設(shè)置溫度／濕度的上、下限值，只要有一樣與設(shè)定的值不符合時(shí)，即溫度／濕度過高或過低，則該系統(tǒng)會(huì)發(fā)出語音報(bào)警，同時(shí)繼電器立即切斷電源，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的保護(hù)。將單片機(jī)用作測控系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)總要有被測信號懂得輸入通道，由計(jì)算機(jī)拾取必要的輸入信息。傳感器是實(shí)現(xiàn)測量與控制的首要環(huán)節(jié)，是測控系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，如果沒有傳感器對原始被測信號進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的捕捉和轉(zhuǎn)換，一切準(zhǔn)確的測量和控制都將無法實(shí)現(xiàn)。 系統(tǒng)總體框架本系統(tǒng)采用本系統(tǒng)采用美國Atmel 公司生產(chǎn)的AT89S52單片機(jī)作為控制核心，對溫濕度傳感器采集到的溫濕度數(shù)字信號進(jìn)行分析處理，然后輸出到LCD液晶顯示器顯示其溫、濕度值。溫濕度傳感器將檢測到的值傳輸給單片機(jī)，通過單片機(jī)的分析比較，當(dāng)檢測到的數(shù)值超出所設(shè)定閾值時(shí)，則驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警，以便管理人員及時(shí)切斷電源，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的保護(hù)。圖21 倉庫溫濕度檢測系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)框圖矩陣鍵盤溫濕度傳感器LCD顯示蜂鳴器報(bào)警單片機(jī)AT89S52TTL232轉(zhuǎn)換電路MAX232串口上位機(jī) 本設(shè)計(jì)的硬件系統(tǒng)主要由主控模塊、顯示模塊、溫濕度采集模塊、串口通信模塊、鍵盤模塊和報(bào)警模塊組成。方案一：采用AT89C51單片機(jī)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。AT89C51不支持ISP（在線更新程序）功能，且4個(gè)時(shí)鐘周期完成一個(gè)指令周期，處理速度較慢，適用于要求時(shí)時(shí)性不高的系統(tǒng)中。AT89S52 是美國Atmel 公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能的CMOS8 位微控制器,具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器,采用的工藝是Atmel公司的高密度非易失存儲(chǔ)器技術(shù)；片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程,亦適于常規(guī)編程器；在單芯片上,擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash ,使得AT89S52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案，具有價(jià)格低廉、性能可靠、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。單片機(jī)AT89S52介紹AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。由于此單片機(jī)應(yīng)用在倉庫溫濕度檢測上，所以本設(shè)計(jì)選用了低功耗、高性能、低價(jià)格。： AT89S52芯片引腳圖AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能：8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM，32 位I/O口線，看門狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口，片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路?？臻e模式下，CPU停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。AT89S52最小系統(tǒng)原理圖：圖31 AT89S52最小系統(tǒng)原理圖引腳功能介紹：：電源電壓。3. P0 口：P0口是一個(gè)8位漏極開路的雙向I/O口。對P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。在這種模式下,P0具有內(nèi)部上拉電阻。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。對P1 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。 此外，（）和時(shí)器/計(jì)數(shù)器2 的觸發(fā)輸入（），：在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。對P2 端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用16位地址讀取外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX DPTR）時(shí)，P2 口送出高八位地址。在使用 8位地址（如MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。6. P3 口：P3 口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口，p3 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4 個(gè)TTL 邏輯電平。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。 在flash編程和校驗(yàn)時(shí)，P3口也接收一些控制信號。RST——復(fù)位輸入。ALE/PROG——當(dāng)訪問外部程存儲(chǔ)器或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，ALE（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。要注意的是：每當(dāng)訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)將跳過一個(gè)ALE脈沖。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（SFR）區(qū)中的8EH單元的D0位置位，可禁止ALE操作。此外，該引腳會(huì)被微弱拉高，單片機(jī)執(zhí)行外部程序時(shí)，應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無效。EA/VPP——外部訪問允許，欲使CPU僅訪問外部程序存儲(chǔ)器（地址為0000HFFFFH），EA端必須保持低電平（接地）。如EA端為高電平（接Vcc端），CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲(chǔ)器的指令。 顯示模塊液晶顯示器(LCD)具有功耗低、體積小、重量輕、超薄等許多其它顯示器無法比擬的優(yōu)點(diǎn)，近幾年來被廣泛用于單片機(jī)控制的智能儀器、儀表和低功耗電子產(chǎn)品中。本設(shè)計(jì)采用1602液晶屏，液晶顯示的原理是利用液晶的物理特性，通過電壓對其顯示區(qū)域進(jìn)行控制，通電后就可以顯示出圖形、文字。系統(tǒng)采用動(dòng)態(tài)顯示方式驅(qū)動(dòng)6 個(gè)數(shù)碼管工作,其中4 個(gè)數(shù)碼管用來顯示溫度值,2 個(gè)用來顯示檢測到的濕度值。如果檢測到的溫度與濕度發(fā)生變化時(shí),數(shù)碼管即會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化,起到實(shí)時(shí)顯示功能。方案二：采用1602液晶屏。液晶顯示器具有厚度薄、適用于大規(guī)模集成電路直接驅(qū)動(dòng)、易于實(shí)現(xiàn)全彩色顯示的特點(diǎn)，目前已經(jīng)被廣泛應(yīng)用在便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、PDA移動(dòng)通信工具等眾多領(lǐng)域。因此我們選擇方案二。注：為了表示的方便，后文皆以1表示高電平，0表示低電平。1602液晶與AT89S52接口電路圖32 1602LCD與單片機(jī)接口電路圖 溫濕度采集模塊傳感器的選擇傳感器是實(shí)現(xiàn)測量與控制的首要環(huán)節(jié)，是檢測系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。熱電阻是利用導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性制成的測溫元件。其主要的特點(diǎn)為精度高、測量范圍大、便于遠(yuǎn)距離測量。缺點(diǎn)是價(jià)格貴，溫度系數(shù)小，受到磁場影響大，在還原介質(zhì)中易被玷污變脆。在工業(yè)中用于50～180℃測溫。這種傳感器原是用于開關(guān)的傳感器，不能在寬頻帶范圍內(nèi)檢測濕度，因此，主要用于判斷規(guī)定值以上或以下的濕度電平。方案二：采用DHT11溫濕度傳感器。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)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(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。DHT11溫濕度傳感器簡介DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)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。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在OTP（One Time Programable）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(zhǔn)系數(shù)。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達(dá)20米以上，產(chǎn)品為 4 針單排引腳封裝，連接簡單方便，使其成為各類應(yīng)用場合的最佳選擇。在本設(shè)計(jì)中由于按鍵較多，因此選用矩陣式鍵盤。