【正文】 buf[7]=11。dispbuf[5]=11。dispbuf[3]=11。}dispbuf[1]=temph%10。}}else{if(t==1){if(temph9){dispbuf[0]=10。}else{P0_4=39。dispbuf[7]=humi1%10。dispbuf[5]=humi1/100。dispbuf[3]=temp1%10。}if(t==0){dispbuf[1]=temp1/100。temp1=abs(temp1)。 temp1=(temp*10)。 顯示子程序void display(float humi,float temp){int humi1,temp1。}把從傳感器讀出的二進制數(shù)轉換成相應的十進制數(shù)。 *p_temperature=t_c。 rh_true=(t_c25)*(T1+T2*rh)+rh_lin。 t_c=t*。 float rh_true。 float t=*p_temperature。 const float T2=。 const float C3=。 數(shù)據(jù)處理子程序 void calc_sth11(float *p_humidity,float *p_temperature){const float C1=。} 通過讀一個字節(jié)子程序從傳感器讀出溫度值或濕度值，把相應的數(shù)據(jù)送到單片機的寄存器中。DATA=1。_nop_()。_nop_()。}DATA=!ack。if(DATA) {val=(val|i)。i0。DATA=1。167。}可以通過寫一個字節(jié)子程序對傳感器進行寫指令操作。SCK=0。SCK=1。SCK=0。_nop_()。SCK=1。value)DATA=1。i0。 寫一個字節(jié)子程序char s_write_byte(unsigned char value){unsigned char i,error=0。每次對傳感器進行寫命令或者讀命令前先進行以上程序方可。SCK=0。DATA=1。SCK=1。_nop_()。SCK=0。DATA=0。SCK=1。SCK=0。167。SCK=0。i9。SCK=0。 通訊復位子程序void s_connectionreset(void){unsigned char i。 程序流程圖開始通訊復位啟動傳輸定時器初始化寫濕度指令成功 error=0失敗 error=1讀濕度值成功 error=0失敗 error=1寫溫度指令成功 error=0失敗 error=1讀溫度值成功 error=0失敗 error=1Error=1?Y 數(shù)據(jù)處理顯示處理通訊復位啟動傳輸N定時器時間到中斷其它程序設置初始值刷新數(shù)碼管回到中斷點圖 44 程序流程圖167。DHT91 的 DC 特性如下表 45 所示。167。C 25).(t1 + t2 .SORH) + RHlineart1 和 t2 的值如下表 44 所示。表 42 溫度轉換系數(shù)為了補償濕度傳感器的非線性以獲取準確數(shù)據(jù)，建議使用如下公式 1 修正輸出數(shù)值：RHlinear = c1 + c2 .SORH + c3 .SORH2c1,c2 和 c3 值如下表 43 所示。 輸出轉換為物理量由能隙材料 PTAT (正比于絕對溫度) 研發(fā)的溫度傳感器具有極好的線性。表 41 命令集167。在測量和通訊結束后，DTH91 自動轉入休眠模式。用 CRC 數(shù)據(jù)的確認位，表明通訊結束。uC 需要通過下拉DATA 為低電平，以確認每個字節(jié)。檢測數(shù)據(jù)可以先被存儲，這樣控制器可以繼續(xù)執(zhí)行其它任務在需要時再讀出數(shù)據(jù)。DTH91 通過下拉 DATA 至低電平并進入空閑模式，表示測量的結束。這個過程需要大約 20/80/320ms ，分別對應 8/12/14bit 測量。在第 9 個 SCK 時鐘的下降之后，釋放 DATA（恢復高電平） 。 數(shù)據(jù)傳輸和指令集后續(xù)命令包含三個地址位（目前只支持“000” ） ，和五個命令位。啟動傳輸時序如下圖 42 所示。它包括：當 SCK 時鐘高電平時 DATA 翻轉為低電平，緊接著 SCK 變?yōu)榈碗娖?，隨后是在 SCK 時鐘高電平時 DATA 翻轉為高電平。圖 41 通訊復位時序167。如果與 DTH91 通訊中斷，下列信號時序可以復位串口：當 DATA 保持高電平時，觸發(fā) SCK 時鐘 9 次或更多。為避免信號沖突，微處理器應驅動 DATA 在低電平。DATA 在 SCK 時鐘下降沿到來之后改變狀態(tài)，并僅在 SCK 時鐘上升沿有效。由于接口包含了完全靜態(tài)邏輯，因而不存在最小 SCK 頻率。 DHT91 傳輸時序和指令集 ]7[167。下圖數(shù)碼管的段選端與單片機的 I/O 間還有一個 470Ω 的電阻。具體原理圖如下圖 32所示。數(shù)碼管的字段通過八個 PNP 型的小功率放大三極管 S9012 與TA89C52 的 P2 口相連。顯示時采用循環(huán)移位法，即八位數(shù)碼管依次循環(huán)點亮，利用人眼睛的視覺暫留效果達到連續(xù)顯示，主程序每運行一遍便調用一次顯示子程序，將數(shù)據(jù)顯示出來。動態(tài)掃描顯示節(jié)省了單片機的 I/O 資源。靜態(tài)顯示實現(xiàn)起來比較簡單，但是浪費了單片機的 I/O 口資源。 驅動顯示電路數(shù)碼管的顯示有兩種方法：一種是靜態(tài)顯示，一種是動態(tài)掃描顯示。具體原理圖如下圖 31 所示。外接石英晶體（或陶瓷諧振器）及電容CC2 接在放大器的反饋回路中構成并聯(lián)振蕩電路，對外接電容 CC2 雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會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。AT89C52 中有一個用于構成內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。當按鍵松開后，VCC 給電容 C3 充電，從而把 RST 口拉至電平，單片機進入工作狀態(tài)。單片機復位有兩種：一種是上電復位，一種是按鍵復位。I=(5V2V)/200Ω=15mA 這個電流能使放光二極管正常放光。發(fā)光二極管的壓降一般為 — V，其工作電流一般取 10—20 mA 為宜。當有按鍵按下時單片機收到有效的信號，S1 鍵用來切換顯示的模式（分別顯示實際所測得的溫濕度，預置的溫度值和預置的濕度值） ，S2 鍵用來設置初始溫度或者濕度的十位，S3 鍵用來設置初始溫度或者濕度的個位。]7[因為 P0 口內部沒有上拉電阻，所以這里在 DATA 和 SCK 傳輸線上分別加了一個10K 的上拉電阻。 主控制電路和測溫濕控制電路本次硬件設計的核心就是 TA89C52 ，其他部件都是圍繞它設計的。這里減少了很多外部的電路的連接，用起來比較方便。單片機通過 P0_5 和P0_6 向 DHT91 發(fā)送命令，DHT91 接收到命令后做出相應的應答。它是四針單排封裝，一個接電源，一個接地線，另兩個直接和單片機的 P0_5 和 P0_6 相連。圖 23 LED 數(shù)碼管外形和內部結構圖小電壓大電流的小功率放大三極管 S9012 的放大倍數(shù)共分六級：D 級：6491 E 級：78112 F 級：96135 G 級：112166 H 級：144220 I 級：190300167。成本低。 (3)體積小，重量輕，抗沖擊性能好。LED 數(shù)碼管的主要特點如下：(1)能在低電壓、小電流條件下驅動發(fā)光，能與 CMOS、ITL 電路兼容。圖 22 所示是兩種 LED 數(shù)碼管的外形與內部結構，＋、－分別表示公共陽極和公共陰極，a～g 是 7 個段電極，DP 為小數(shù)點。LED 數(shù)碼管也稱半導體數(shù)碼管，是目前數(shù)字電路中最常用的顯示器件。由于單片機的端口輸出電流太小，這里必須由外界電路來驅動數(shù)碼管顯示。圖 22 DHT91 結構圖 ]7[167。傳感器包括一個電容式聚合體測濕元件和一個能隙式測溫元件，并與一個 14 位的 A/D 器以及串行接口電路在同一芯片上實現(xiàn)無縫鏈接，從而具有超快響應，抗干擾能力強，性價比高等優(yōu)點。它應用專利的工業(yè) COMS 過程微加工技術（CMOSens174。不過很多客戶都反應 SHTxx 不方便手工焊接，很容易在焊接的時候，由于溫度過高造成傳感器直接損害，因此利用 SHTxx 傳感器重新在國內封裝得到了 DHT 9x 系列。 數(shù)字溫濕度傳感器測溫濕模塊選用數(shù)字溫濕度傳感器 DHT91。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，如表 22所示。對 P3 口寫入“1”時，它們被內部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。P3 口:P3 口是一組帶有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。表 21 和 的第二功能P2 口:P2 是一個帶有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口，P2 的輸出緩沖級可驅動(吸收或輸出電流)4 個 TTL 邏輯門電路。與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時/計數(shù)器 2 的外部計數(shù)輸入(P )和輸入(P )。對端口寫“1” ，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址(低 8 位)和數(shù)據(jù)總線復位，應為輸出驅動級的漏極開路，所以必須外接上拉電阻，否則不能正常工作。 P0 口：P0 口是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址/數(shù)據(jù)總線復用口。功能強大的 AT89C52 單片機適合于許多較為復雜控制應用場合。 主控制器芯片主控制器模塊選用單片機 AT89C52。167。驅動顯示電路主要用來驅動八位數(shù)碼管發(fā)光的。這里需要四個按鍵，一個用來完成單片機的復位操作，一個用來切換顯示的數(shù)據(jù)（是設定值還是實際測得的值） ，另外兩個分別用來設定初始溫度和初始濕度的個位和十位。數(shù)字溫濕傳感器主要用來采集周圍環(huán)境參數(shù)，并把所采集來的參數(shù)送向主控制器。 設計總體方案及方案論證 按照系統(tǒng)設計功能的要求，確定系統(tǒng)由 5 個模塊組成：主控制器，數(shù)字溫濕度傳感器，報警電路，按鍵電路及驅動顯示電路。 濕球溫度的定義是在定壓絕熱的情況下，空氣與水直接接觸，達到穩(wěn)定熱濕平衡時的絕熱飽和溫度。在 100%的相對濕度時，周圍環(huán)境的溫度就是露點溫度。露點溫度本是個溫度值，可為什么用它來表示濕度呢？這是因為，當空氣中水汽已達到飽和時，氣溫與露點溫度相同；當水汽未達到飽和時，氣溫一定高于露點溫度。露點溫度是指空氣在水汽含量和氣壓都不改變的條件下，冷卻到飽和時的溫度。 露點意義氣溫愈低，飽和水氣壓就愈小。 這就是濕度計的由來。天平濕度計的使用方法，是把兩個重量相等而吸濕性不同的物體，例如灰和鐵，分別掛在天平兩端。天官書》中即有測濕的記載。 濕度計的由來濕度計是測量空氣內含水分多少的儀器。由于測溫范圍越來越廣，根據(jù)不同的要求，又制造出不同需要的測溫儀器?，F(xiàn)在英、美國家多用華氏溫度，德國多用列氏溫度，而世界科技界和工農業(yè)生產中，以及我國、法國等大多數(shù)國家則多用攝氏溫度。后來他的同事施勒默爾把兩個溫度點的數(shù)值又倒過來，就成了現(xiàn)在的百分溫度，即攝氏溫度，用℃表示。因此他把冰點和沸點之間分成 80 份，定為自己溫度計的溫度分度，這就是列氏溫度計。他專心研究用酒精作為測溫物質的優(yōu)點。 在華氏溫度計出現(xiàn)的同時，法國人列繆爾(1683～1757)也設計制造了一種溫度計。以后荷蘭人華倫海特在 1709 年利用酒精，在 1714年又利用水銀作為測量物質，制造了更精確的溫度計。 后來伽利略的學生和其他科學家，在這個基礎上反復改進，如把玻璃管倒過來，把液體放在管內，把玻璃管封閉等。隨著溫度的變化，玻璃管中的水面就會上下移動，根據(jù)移動的多少就可以判定溫度的變化和溫度的高低。他的第一只溫度計是一根一端敞口的玻璃管，另一端帶有核桃大的玻璃泡。根據(jù)所用測溫物質的不同和測溫范圍的不同，有煤油溫度計、酒精溫度計、水銀溫度計、氣體溫度計、電阻溫度計、溫差電偶溫度計、輻射溫度計和光測溫度計等。167。總之，無論在日常生活中還是在工業(yè)、農業(yè)方面都離不開對周圍環(huán)境進行溫濕度的測量。用單片機控制的溫濕度計不僅硬件電路簡單，而且測量精度比較高。DHT91 傳感器可以直接讀出被測的溫濕度值。這類傳感器不僅易于焊接，而且只有四針管腳，減少了外圍電路的設計。用 LED 來顯示溫濕度的數(shù)字看起來更加直觀。傳統(tǒng)的濕度計采用干濕球顯示法，不僅復雜而且測量精度不高。準確測量溫濕度在生物制藥、食品加工、造紙等行業(yè)更是至關重要的。 設計數(shù)字溫濕度計的依據(jù)和意義溫度與濕度與人們的生活息息相關。1℃，測量濕度值精確 1%；?（2）系統(tǒng)允許的誤差范圍為 1℃和 1%以內；（3）系統(tǒng)可由用戶預設溫度值和濕度值，測溫范圍－40℃—＋125℃， 測濕范圍 0 —100%； （4）超出預設值時系統(tǒng)會自動報警，即發(fā)光二極管亮；（5）系統(tǒng)采用數(shù)碼管顯示，能顯示設定溫濕度值和測得的實際溫濕度值。第一章 設計任務要求和溫濕度計的發(fā)展史167。采用 DHT91 數(shù)字溫濕度傳感器與單片機 AT89C52 相連外圍電路比較簡單。） ，確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。SHTxx 系列單芯片傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出