【正文】
紹了dht11溫濕度傳感器和89c51的元件結(jié)構(gòu)及其各自的工作原理?!?2MHZ之間,頻率越高單片機的速度就越快,但對存儲器速度要求就高。我們系統(tǒng)采用內(nèi)部時鐘方式來為系統(tǒng)提供時鐘信號。 89c51的系統(tǒng)時鐘的設計時鐘電路是用來產(chǎn)生89c51單片機工作時所必須的時鐘信號,89c51本身就是一個復雜的同步時序電路,為保證工作方式的實現(xiàn),89c51在唯一的時鐘信號的控制下嚴格的按時序執(zhí)行指令進行工作 ,時鐘的頻率影響單片機的速度和穩(wěn)定性。TH0僅用作簡單的內(nèi)部定時功能,它占用了定時器T1的控制位TR1和中斷標志位TF1,啟動和關閉僅受TR1控制。定時時間t=(28初值)振蕩周期12;計數(shù)長度位28=256個外部脈沖模式3:對T0和T1不大相同若設T0位模式3,TL0和TH0被分為兩個相互獨立的8位計數(shù)器。TL用作8位計數(shù)器,TH用以保存初值。定時時間t=(213初值)振蕩周期12;計數(shù)長度位213=8192個外部脈沖模式1:與模式0的唯一差別是寄存器TH和TL以全部16位參與操作。寫時用,讀時用做外部數(shù)據(jù)存儲器的選通信號特殊功能寄存器SFR表33 特殊功能寄存器SFR的位置 89C51的工作模式有四種工作模式:模式0,模式1,模式2,模式3模式0:選擇定時器的高8位和低5位組成一個13位定時器/計數(shù)器。低128字節(jié)中的20H~2FH共16字節(jié)可用位尋址方式訪問各位,共128個位地址,30H~7FH共80個單元為用戶RAM區(qū),作堆?;驍?shù)據(jù)緩沖用,片內(nèi)RAM不夠用時,須擴展片外數(shù)據(jù)存儲器。 89c51的存儲器配置圖310 89C51存儲器配置程序存儲器與ROM密切相關的兩個引腳地址鎖存允許信號端外部程序存儲器允許輸出信號端當ROM容量不夠時,盡量選擇高容量存儲器空間的單片機,如89C52,89C54,89C58等,應避免外擴程序存儲器,因為會增加硬件負擔.通過16位PC尋址,最大可尋址64kB地址空間數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器用于存放運算中間的結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存、緩沖、標志位、待測程序等功能。 XTAL1:反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時鐘工作電路的輸入。注意加密方式1時,/EA將內(nèi)部鎖定為RESET;當/EA端保持高電平時,此間內(nèi)部程序存儲器。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時,這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。 /PSEN:外部程序存儲器的選通信號。另外,該引腳被略微拉高。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。在FLASH編程期間,此引腳用于輸入編程脈沖。當振蕩器復位器件時,要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。 P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示: 口管腳 備選功能 RXD(串行輸入口) TXD(串行輸出口) /INT0(外部中斷0) /INT1(外部中斷1) T0(記時器0外部輸入) T1(記時器1外部輸入) /WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通) /RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通) P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。當P3口寫入“1”后,它們被內(nèi)部上拉為高電平,并用作輸入。P2口在FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號。P2口當用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時,P2口輸出地址的高八位。并因此作為輸入時,P2口的管腳被外部拉低,將輸出電流。在FLASH編程和校驗時,P1口作為第八位地址接收。 P1口:P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口,P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器,它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。 P0口:P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口,每腳可吸收8TTL門電流。89C51的特殊功能寄存器(SFR)低功耗的閑置和掉電模式片內(nèi)振蕩器和時鐘電路圖38 89c51結(jié)構(gòu)圖 89c51的引腳圖圖39 89C51引腳圖89C51的制作工藝為CMOS,采用40管腳雙列直插DIP封裝,引腳說明如下:VCC:供電電壓。每個口各有8條I/O線。89C51的片內(nèi)存儲器內(nèi)部ROM容量4K字節(jié)內(nèi)部RAM容量128字節(jié)89C51的I/O口及功能單元四個8位的并行口,即P0~P3。圖37 ADC0832時序圖 89c51的基本結(jié)構(gòu)89C51的微處理器(CPU) 運算器累加器ACC ;寄存器B ;程序狀態(tài)字寄存器PSW??蓪崿F(xiàn)兩個由軟件選擇的節(jié)電模式,空閑模式和掉電模式,空閑模式凍結(jié)CPU但RAM定時器,串口和中斷系統(tǒng)仍然工作掉電模式保存RAM的內(nèi)容 但是凍結(jié)振蕩器 導致所有其它的片內(nèi)功能停止工作。該系列單片機是采用高性能的靜態(tài)89C51 設計 由先進CMOS 工藝制造并帶有非易失性Flash 程序存儲器 全部支持12時鐘和6 時鐘操作 P89C51X2 和P89C52X2/54X2/58X2 分別包含128 字節(jié)和256 字節(jié)RAM 32條I/O 口線3 個16位定時/計數(shù)器 6 輸入4優(yōu)先級嵌套中斷結(jié)構(gòu)1 個串行I/O 口可用于多機通信I/O 擴展或全雙工UART以及片內(nèi)振蕩器和時鐘電路。 單片機89c51為了設計此系統(tǒng),我們采用了80c51單片機作為控制芯片。如果作為由 IN+與 IN輸入的輸入時,可是將電壓值設定在某一個較大范圍之內(nèi),從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。更詳細的時序說明請見圖37。隨后輸出 8 位數(shù)據(jù),到第19個脈沖時數(shù)據(jù)輸出完成也標志著一次 A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)束。直到第 11個脈沖時發(fā)出最低位數(shù)據(jù) DATA0,一個字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。此后 DO/DI 端則開始利用數(shù)據(jù)輸出 DO 進行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。 當 2 位 數(shù)據(jù)為“0”、“1”時,將 CH0 作為負輸入端 IN,CH1 作為正輸入端 IN+進行 輸入。當 2 位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時,只對CH1進行單通道轉(zhuǎn)換。在第 3個脈沖下沉之前 DI 端應輸入 2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能,其功能項見表31。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作,同時由處理器向芯片時鐘輸入端 CLK 輸入時鐘脈沖,DO/DI 端則使用 DI 端輸入通道功能選擇的 數(shù)據(jù)信號。(見圖 37)當ADC0832未工作時其CS輸入端應為高電平此時芯片禁用,CLK 和DO/DI 的電平可任意。 ADC0832 與單片機的接口電路ADC0832與單片機的接口電路如圖37所示圖36 接口電路圖 單片機對 ADC0832 的控制原理正常情況下 ADC0832 與單片機的接口應為 4 條數(shù)據(jù)線,分別是 CS、CLK、 DO、DI。CH0 模擬輸入通道 0,或作為 IN+/使用。VCC/REF 輸入及參考電壓輸入(復用)。DO 數(shù)據(jù)信號輸出,轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。 芯片頂視圖圖35 ADC0832 芯片頂視圖芯片接口說明:GND 芯片參考 0 電位(地)。獨立的芯片使能輸入,使 多器件掛接和處理器控制變的更加方便。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復用,使得芯片的模擬 電壓輸入在 0~5V 之間。C to +85176。C to +70176。學習并使用ADC0832 可是使我們了解A/D轉(zhuǎn)換器的原理,有助于我們單片機技術水平的提高。 ADC0832與單片機89C51 A/D轉(zhuǎn)換 A/D轉(zhuǎn)換器的特點ADC0832 是美國國家半導體公司生產(chǎn)的一種8 位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。光線長時間暴露在太陽光下或強烈的紫外線輻射中,會使性能降低。如果與釋放熱量的電子元件共用一個印刷線 路板,在安裝時應盡可能將DHT11遠離電子元件,并安裝在熱源下方,同時保持 外殼的良好通風。 封裝信息圖33 dht11封裝圖 DHT11引腳圖圖34 引腳圖 注意事項溫度影響 氣體的相對濕度,在很大程度上依賴于溫度。傳感器上電后,要等待1s以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無需發(fā)送任何指令。 接口說明 建議連接線長度短于20米時用5K上拉電阻,大于20米時根據(jù)實際情況使用合適的上拉電阻。連接方便,特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。超小的體積、極低的功耗,信號傳輸距離可達20米以上,使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。校準系數(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi)存中,傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。它應用專用的數(shù)字模塊采集技術和溫濕度傳感技術,確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。3 主要芯片簡介 DHT11數(shù)字傳感器數(shù)字溫濕度傳感DHT11是由廣州奧松有限公司生產(chǎn)的一款溫濕度一體化的數(shù)字傳感器。這些選擇是在實用性和價格低廉方面考慮的,如果條件允許可以選擇性能更加強大的傳感器和一個專門的多路選擇的的模塊。如圖21所示。硬件簡單,成本低。這種結(jié)構(gòu)的模擬量通道特點為:對ADC、S/H要求高。連接方便,特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。超小的體積、極低的功耗,信號傳輸距離可達20米以上,使其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。校準系數(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi)存中,傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。它應用專用的數(shù)字模塊采集技術和溫濕度傳感技術,確保產(chǎn)品具有極高 的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。(一) 信號采集 由dht11溫濕度傳感器和多路模式選擇開關組成;(二) 信號分析 由A/D轉(zhuǎn)換器和單片機80c51組成;(三) 信號處理 由串行口LCD顯示器和報警系統(tǒng)等組成。 系統(tǒng)的總體框圖系統(tǒng)的總體設計框圖如圖31所示。傳感器是實現(xiàn)測量首要環(huán)節(jié),是監(jiān)測系統(tǒng)的關鍵部件,如果沒有傳感器對原始被測信號進行準確可靠的捕捉和轉(zhuǎn)換,一切準確的測量和控制都將無法實現(xiàn)。由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)調(diào)理、單片機、數(shù)據(jù)顯示等4個大的部分組成。55℃: 2℃: 20%90%RH:5%RH: 溫度:四位顯示 濕度:四位顯示。所以,糧食蟲蛀、霉變的情況時有發(fā)生。糧庫管理的重點之一就是要合理布置測溫點,經(jīng)常檢查溫度變化,以便及時發(fā)現(xiàn)糧食的發(fā)熱點,減少糧食的損失。dht11 Sensor 研究背景由古至今,糧倉糧食的存儲是否得當對國家的經(jīng)濟能否正常合理的運行有很大的影響。s cost. The temperature and humidity sensor I use is dht11, he cost effective. DHT11 digital temperature and humidity sensor is a calibrated digital signal output with the temperature and humidity bined sensor. Its applicationspecific digital modules acquisition and temperature and humidity sensor technology, to ensure that products with high reliability and excellent longterm stability. Sensor includes a resistive element and a sense of wet NTC temperature ponents and with a highperformance 8bit microcontroller connected. So the product has excellent quality, fast response, antiinterfere