【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(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的十進(jìn)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(guò)讀一個(gè)字節(jié)子程序從傳感器讀出溫度值或濕度值，把相應(yīng)的數(shù)據(jù)送到單片機(jī)的寄存器中。DATA=1。_nop_()。_nop_()。}DATA=!ack。if(DATA) {val=(val|i)。i0。DATA=1。167。}可以通過(guò)寫一個(gè)字節(jié)子程序?qū)鞲衅鬟M(jìn)行寫指令操作。SCK=0。SCK=1。SCK=0。_nop_()。SCK=1。value)DATA=1。i0。 寫一個(gè)字節(jié)子程序char s_write_byte(unsigned char value){unsigned char i,error=0。每次對(duì)傳感器進(jìn)行寫命令或者讀命令前先進(jìn)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(fù)位子程序void s_connectionreset(void){unsigned char i。 程序流程圖開始通訊復(fù)位啟動(dòng)傳輸定時(shí)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(fù)位啟動(dòng)傳輸N定時(shí)器時(shí)間到中斷其它程序設(shè)置初始值刷新數(shù)碼管回到中斷點(diǎn)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(zhuǎn)換系數(shù)為了補(bǔ)償濕度傳感器的非線性以獲取準(zhǔn)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(zhuǎn)換為物理量由能隙材料 PTAT (正比于絕對(duì)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(cè)量和通訊結(jié)束后，DTH91 自動(dòng)轉(zhuǎn)入休眠模式。用 CRC 數(shù)據(jù)的確認(rèn)位，表明通訊結(jié)束。uC 需要通過(guò)下拉DATA 為低電平，以確認(rèn)每個(gè)字節(jié)。檢測(cè)數(shù)據(jù)可以先被存儲(chǔ)，這樣控制器可以繼續(xù)執(zhí)行其它任務(wù)在需要時(shí)再讀出數(shù)據(jù)。DTH91 通過(guò)下拉 DATA 至低電平并進(jìn)入空閑模式，表示測(cè)量的結(jié)束。這個(gè)過(guò)程需要大約 20/80/320ms ，分別對(duì)應(yīng) 8/12/14bit 測(cè)量。在第 9 個(gè) SCK 時(shí)鐘的下降之后，釋放 DATA（恢復(fù)高電平） 。 數(shù)據(jù)傳輸和指令集后續(xù)命令包含三個(gè)地址位（目前只支持“000” ） ，和五個(gè)命令位。啟動(dòng)傳輸時(shí)序如下圖 42 所示。它包括：當(dāng) SCK 時(shí)鐘高電平時(shí) DATA 翻轉(zhuǎn)為低電平，緊接著 SCK 變?yōu)榈碗娖剑S后是在 SCK 時(shí)鐘高電平時(shí) DATA 翻轉(zhuǎn)為高電平。圖 41 通訊復(fù)位時(shí)序167。如果與 DTH91 通訊中斷，下列信號(hào)時(shí)序可以復(fù)位串口：當(dāng) DATA 保持高電平時(shí)，觸發(fā) SCK 時(shí)鐘 9 次或更多。為避免信號(hào)沖突，微處理器應(yīng)驅(qū)動(dòng) DATA 在低電平。DATA 在 SCK 時(shí)鐘下降沿到來(lái)之后改變狀態(tài)，并僅在 SCK 時(shí)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(shí)序和指令集 ]7[167。下圖數(shù)碼管的段選端與單片機(jī)的 I/O 間還有一個(gè) 470Ω 的電阻。具體原理圖如下圖 32所示。數(shù)碼管的字段通過(guò)八個(gè) PNP 型的小功率放大三極管 S9012 與TA89C52 的 P2 口相連。顯示時(shí)采用循環(huán)移位法，即八位數(shù)碼管依次循環(huán)點(diǎn)亮，利用人眼睛的視覺暫留效果達(dá)到連續(xù)顯示，主程序每運(yùn)行一遍便調(diào)用一次顯示子程序，將數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。動(dòng)態(tài)掃描顯示節(jié)省了單片機(jī)的 I/O 資源。靜態(tài)顯示實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較簡(jiǎn)單，但是浪費(fèi)了單片機(jī)的 I/O 口資源。 驅(qū)動(dòng)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(dòng)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(gòu)成并聯(lián)振蕩電路，對(duì)外接電容 CC2 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。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。當(dāng)按鍵松開后，VCC 給電容 C3 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。I=(5V2V)/200Ω=15mA 這個(gè)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(dāng)有按鍵按下時(shí)單片機(jī)收到有效的信號(hào)，S1 鍵用來(lái)切換顯示的模式（分別顯示實(shí)際所測(cè)得的溫濕度，預(yù)置的溫度值和預(yù)置的濕度值） ，S2 鍵用來(lái)設(shè)置初始溫度或者濕度的十位，S3 鍵用來(lái)設(shè)置初始溫度或者濕度的個(gè)位。]7[因?yàn)?P0 口內(nèi)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(gè)10K 的上拉電阻。 主控制電路和測(cè)溫濕控制電路本次硬件設(shè)計(jì)的核心就是 TA89C52 ，其他部件都是圍繞它設(shè)計(jì)的。這里減少了很多外部的電路的連接，用起來(lái)比較方便。單片機(jī)通過(guò) P0_5 和P0_6 向 DHT91 發(fā)送命令，DHT91 接收到命令后做出相應(yīng)的應(yīng)答。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。圖 23 LED 數(shù)碼管外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)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(jí)：D 級(jí)：6491 E 級(jí)：78112 F 級(jí)：96135 G 級(jí)：112166 H 級(jí)：144220 I 級(jí)：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(diǎn)如下：(1)能在低電壓、小電流條件下驅(qū)動(dòng)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(nèi)部結(jié)構(gòu)，＋、－分別表示公共陽(yáng)極和公共陰極，a～g 是 7 個(gè)段電極，DP 為小數(shù)點(diǎn)。LED 數(shù)碼管也稱半導(dǎo)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(jī)的端口輸出電流太小，這里必須由外界電路來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管顯示。圖 22 DHT91 結(jié)構(gòu)圖 ]7[167。傳感器包括一個(gè)電容式聚合體測(cè)濕元件和一個(gè)能隙式測(cè)溫元件，并與一個(gè) 14 位的 A/D 器以及串行接口電路在同一芯片上實(shí)現(xiàn)無(wú)縫鏈接，從而具有超快響應(yīng)，抗干擾能力強(qiáng)，性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。它應(yīng)用專利的工業(yè) COMS 過(guò)程微加工技術(shù)（CMOSens174。不過(guò)很多客戶都反應(yīng) SHTxx 不方便手工焊接，很容易在焊接的時(shí)候，由于溫度過(guò)高造成傳感器直接損害，因此利用 SHTxx 傳感器重新在國(guó)內(nèi)封裝得到了 DHT 9x 系列。 數(shù)字溫濕度傳感器測(cè)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(duì) P3 口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)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(nèi)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(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 邏輯門電路。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(P )和輸入(P )。對(duì)端口寫“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。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)位，應(yīng)為輸出驅(qū)動(dòng)級(jí)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(fù)用口。功能強(qiáng)大的 AT89C52 單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。 主控制器芯片主控制器模塊選用單片機(jī) AT89C52。167。驅(qū)動(dòng)顯示電路主要用來(lái)驅(qū)動(dòng)八位數(shù)碼管發(fā)光的。這里需要四個(gè)按鍵，一個(gè)用來(lái)完成單片機(jī)的復(fù)位操作，一個(gè)用來(lái)切換顯示的數(shù)據(jù)（是設(shè)定值還是實(shí)際測(cè)得的值） ，另外兩個(gè)分別用來(lái)設(shè)定初始溫度和初始濕度的個(gè)位和十位。數(shù)字溫濕傳感器主要用來(lái)采集周圍環(huán)境參數(shù)，并把所采集來(lái)的參數(shù)送向主控制器。 設(shè)計(jì)總體方案及方案論證 按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，確定系統(tǒng)由 5 個(gè)模塊組成：主控制器，數(shù)字溫濕度傳感器，報(bào)警電路，按鍵電路及驅(qū)動(dòng)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(dá)到穩(wěn)定熱濕平衡時(shí)的絕熱飽和溫度。在 100%的相對(duì)濕度時(shí)，周圍環(huán)境的溫度就是露點(diǎn)溫度。露點(diǎn)溫度本是個(gè)溫度值，可為什么用它來(lái)表示濕度呢？這是因?yàn)椋?dāng)空氣中水汽已達(dá)到飽和時(shí)，氣溫與露點(diǎn)溫度相同；當(dāng)水汽未達(dá)到飽和時(shí)，氣溫一定高于露點(diǎn)溫度。露點(diǎn)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(shí)的溫度。 露點(diǎn)意義氣溫愈低，飽和水氣壓就愈小。 這就是濕度計(jì)的由來(lái)。天平濕度計(jì)的使用方法，是把兩個(gè)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(cè)濕的記載。 濕度計(jì)的由來(lái)濕度計(jì)是測(cè)量空氣內(nèi)含水分多少的儀器。由于測(cè)溫范圍越來(lái)越廣，根據(jù)不同的要求，又制造出不同需要的測(cè)溫儀器?，F(xiàn)在英、美國(guó)家多用華氏溫度，德國(guó)多用列氏溫度，而世界科技界和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，以及我國(guó)、法國(guó)等大多數(shù)國(guó)家則多用攝氏溫度。后來(lái)他的同事施勒默爾把兩個(gè)溫度點(diǎn)的數(shù)值又倒過(guò)來(lái)，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(diǎn)和沸點(diǎn)之間分成 80 份，定為自己溫度計(jì)的溫度分度，這就是列氏溫度計(jì)。他專心研究用酒精作為測(cè)溫物質(zhì)的優(yōu)點(diǎn)。 在華氏溫度計(jì)出現(xiàn)的同時(shí)，法國(guó)人列繆爾(1683～1757)也設(shè)計(jì)制造了一種溫度計(jì)。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(cè)量物質(zhì)，制造了更精確的溫度計(jì)。 后來(lái)伽利略的學(xué)生和其他科學(xué)家，在這個(gè)基礎(chǔ)上反復(fù)改進(jìn)，如把玻璃管倒過(guò)來(lái)，把液體放在管內(nèi)，把玻璃管封閉等。隨著溫度的變化，玻璃管中的水面就會(huì)上下移動(dòng)，根據(jù)移動(dòng)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(jì)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(cè)溫物質(zhì)的不同和測(cè)溫范圍的不同，有煤油溫度計(jì)、酒精溫度計(jì)、水銀溫度計(jì)、氣體溫度計(jì)、電阻溫度計(jì)、溫差電偶溫度計(jì)、輻射溫度計(jì)和光測(cè)溫度計(jì)等。167?？傊?，無(wú)論在日常生活中還是在工業(yè)、農(nóng)業(yè)方面都離不開對(duì)周圍環(huán)境進(jìn)行溫濕度的測(cè)量。用單片機(jī)控制的溫濕度計(jì)不僅硬件電路簡(jiǎn)單，而且測(cè)量精度比較高。DHT91 傳感器可以直接讀出被測(cè)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(shè)計(jì)。用 LED 來(lái)顯示溫濕度的數(shù)字看起來(lái)更加直觀。傳統(tǒng)的濕度計(jì)采用干濕球顯示法，不僅復(fù)雜而且測(cè)量精度不高。準(zhǔn)確測(cè)量溫濕度在生物制藥、食品加工、造紙等行業(yè)更是至關(guān)重要的。 設(shè)計(jì)數(shù)字溫濕度計(jì)的依據(jù)和意義溫度與濕度與人們的生活息息相關(guān)。1℃，測(cè)量濕度值精確 1%；?（2）系統(tǒng)允許的誤差范圍為 1℃和 1%以內(nèi)；（3）系統(tǒng)可由用戶預(yù)設(shè)溫度值和濕度值，測(cè)溫范圍－40℃—＋125℃， 測(cè)濕范圍 0 —100%； （4）超出預(yù)設(shè)值時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)報(bào)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(shè)定溫濕度值和測(cè)得的實(shí)際溫濕度值。第一章 設(shè)計(jì)任務(wù)要求和溫濕度計(jì)的發(fā)展史167。采用 DHT91 數(shù)字溫濕度傳感器與單片機(jī) AT89C52 相連外圍電路比較簡(jiǎn)單。） ，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。SHTxx 系列單芯片傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出