【正文】 板圖采用兩層板，兩液晶顯示器分別留有外部接口，其他元器件對應(yīng)封裝尺寸分別留有焊接式接口。(2) 應(yīng)避免地環(huán)路，在PCB上不能形成地環(huán)路。在設(shè)計PCB布線時，需要注意如下基本事項：(1) PCB上的接地連接如要考慮走線時，設(shè)計應(yīng)盡量加寬電源，尤其是大電流流經(jīng)回路。印刷電路板的設(shè)計主要指版圖設(shè)計，需要考慮外部連接的布局、內(nèi)部電子元件的優(yōu)化布局、金屬連線和通孔的優(yōu)化布局、電磁保護、熱耗散等各種因素。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，通過Protel軟件設(shè)計硬件PCB板圖，在設(shè)計過程中對布線規(guī)則進行修改，使得電源線和接地線寬度相對較寬，同時將電源線的優(yōu)先級設(shè)置為最高，這樣可以有效提高電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減小電路之間的相互干擾。 超限處理警示電路部分 蜂鳴器電路部分 硬件電路PCB版圖設(shè)計PCB(Printed Circuit Board)，中文名稱為印制電路板，又稱印刷電路板、印刷線路板，是重要的電子部件，是電子元器件的支撐體，是電子元器件電氣連接的提供者。 超限處理電路設(shè)計此部分電路是由5個發(fā)光二極管和一個蜂鳴報警器構(gòu)成，分別是D0、DDD4和D5。 指令 10：寫數(shù)據(jù)。 指令 8：DDRAM 地址設(shè)置。指令 6：功能設(shè)置命令，DL：低電平時為4 位總線，高電平時為8位總線；N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示；F：低電平時顯示57的點陣字符，高電平時顯示510的點陣字符。 指令 4：顯示開關(guān)控制，D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示；C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo)；B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。 指令 3：光標(biāo)和顯示模式，設(shè)置I/D：光標(biāo)移動方向，高電平右移，低電平左移；S：屏幕上所有文字是否左移或者右移。（說明：1為高電平、0為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼01H，光標(biāo)復(fù)位到地址00H位置。 1604液晶模塊內(nèi)部控制指令指 令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D0清顯示0000000001光標(biāo)返回000000001*置輸入模式00000001I/DS顯示開/關(guān)控制0000001DCB光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L**置功能00001DLNF**置字符發(fā)生存貯器地址0001置數(shù)據(jù)存貯器地址001 讀忙標(biāo)志或地址01BF 寫數(shù)到CGRAM或DDRAM10 從CGRAM或DDRAM讀數(shù)11 其模塊內(nèi)部的控制器共有11條控制指令，[7]所示。6FVFvテカニョPΣ0000(8)＞7GWgwァキヌラgπ0000(1)(8HXhxィクネリ∫0000(2))9IYiyゥケル—1y0000(3)*：JZjzェコリレj千0000(4)+：K[k{ォサヒロx萬0000(5)フ＜L￥l｜セシフヮ￠0000(6)—=M]m}ュスソ+0000(7)．＞Nn^ョセホハ0000(8)/？O—o←ッソマロ214。 LCD12864顯示及其連接電路 字符發(fā)生存儲器中的部分字符代碼低位高位00000010001101000101011001111010101111001101111011110000(1)（1）0?P\p—タ三αP0000(2)！1AQaq□ァチム228。 第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。當(dāng)RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平RW為高電平時可以讀忙信號，當(dāng)RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。 第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器，低電平時選擇指令寄存器。 第2腳：VDD接5V正電源。LCD12864組成部分用來顯示“溫度和濕度的控制與測量”及“溫度：℃，濕度：%”，其作用是讓人了解此實驗的目的，作用不明顯，這里不做重點介紹。另一部分是由LCD12864液晶顯示模塊組成的電路部分。露點可以根據(jù)當(dāng)前相對濕度值和溫度值計算得出，： () ()式中：T為當(dāng)前溫度值，SORH為相對濕度值，Dp為露點。 ③ 露點計算 露點是一個特殊的溫度值，是空氣保持某一定濕度必須達到的最低溫度。 ② 溫度值輸出 由于SHT11是采用PTAT能隙材料制成的溫度敏感元件，因而具有很好的線性輸出。 由于溫度對濕度的影響十分明顯，而實際溫度和測試參考溫度25℃有所不同，所以對線性補償后的濕度值進行溫度補償很有必要。該濕度值稱為“相對濕度”，需要進行線性補償和溫度補償后才能得到較為準(zhǔn)確的濕度值。微處理器對SHT11的控制是通過5個5位命令代碼來實現(xiàn)的。下一次命令前至少等待11ms其他保留微處理器是通過二線串行數(shù)字接口與SHT11進行通信的。加熱后SHT11溫度升高、相對濕度降低，較加熱前，測量值會略有差異[5]。此功能主要為了比較加熱前后的溫度和濕度值，可以綜合驗證兩個傳感器元件的性能。SHT11在出廠前，都會在恒濕或恒溫環(huán)境中進行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)系數(shù)存儲在校準(zhǔn)寄存器中，在測量過程中，校準(zhǔn)系數(shù)會自動校準(zhǔn)來自傳感器的信號。該芯片包括一個電容性聚合體濕度敏感元件和一個用能隙材料制成的溫度敏感元件。其主要特點如下：① 高度集成，將溫度感測、濕度感測、信號變換、A/D轉(zhuǎn)換和加熱器等功能集成到一個芯片上；② 提供二線數(shù)字串行接口SCK和DATA，接口簡單，支持CRC傳輸校驗，傳輸可靠性高；③ 測量精度可編程調(diào)節(jié)，內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器（分辨率為8～12位，可以通過對芯片內(nèi)部寄存器編程選擇）； ④ 測量精確度高，由于同時集成溫濕度傳感器，可以提供溫度補償?shù)臐穸葴y量值和高質(zhì)量的露點計算功能； ⑤ 封裝尺寸超小( mm mm)，測量和通信結(jié)束后，自動轉(zhuǎn)入低功耗模式； ⑥ 高可靠性，采用CMOSens工藝，測量時可將感測頭完全浸于水中。溫濕度傳感器SHT11集溫度傳感器和濕度傳感器于一體，因此采用SHT11 進行溫濕度實時監(jiān)測的系統(tǒng)具有精度高、成本低、體積小、接口簡單等優(yōu)點；另外SHT11 芯片內(nèi)部集成了14位A/D 轉(zhuǎn)換器，且采用數(shù)字信號輸出，因此抗干擾能力也比同類芯片高。 傳感電路設(shè)計此模塊是整個電路設(shè)計的信號采集及初步處理的模塊，由溫濕度傳感器芯片SHT11構(gòu)成。時鐘RAM的讀/寫數(shù)據(jù)以一個字節(jié)或多達31個字節(jié)的字符組方式通信，DS1302工作時功耗很低，保持?jǐn)?shù)據(jù)和時鐘信息時功率小于1毫瓦[4]。每月的天數(shù)和閏年的天數(shù)可自動調(diào)整，時鐘操作可通過AM/PM指示決定采用24或12小時格式。DS1302是DALLAS公司推出的涓流充電時鐘芯片，內(nèi)含有一個實時時鐘/日歷和31字節(jié)靜態(tài)RAM，通過簡單的串行接口與單片機進行通信。 實時時鐘電路此模塊產(chǎn)生實時的系統(tǒng)時間和日歷，能對某個確定環(huán)境的實時溫濕度控制起到一定的作用。正因為這樣，復(fù)位腳的電由低電位升到高電位，引起了內(nèi)部電路的復(fù)位工作，RST端電壓慢慢下降，降到一定電壓值以后，即低電平，單片機開始正常工作（這是單片機的上電復(fù)位，也叫初始化復(fù)位）；當(dāng)按下復(fù)位鍵時，電容兩端放電，電容又回到0V了，于是又進行了一次復(fù)位工作（這是手動復(fù)位原理）[2]。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，89C51單片機為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活且價廉的方案[1]。單片機的可擦除只讀存儲器可以反復(fù)擦除100次。 整體電路框圖89C51是一種帶4k字節(jié)可編程可擦除的低電壓高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。開機后，所有器件初始化，DS1302 產(chǎn)生實時時間和日期，溫濕度傳感器SHT11開始進行溫濕度測量和計算，最后通過兩個LCD液晶顯示器顯示結(jié)果。 在軟件設(shè)計部分有對測量的溫濕度進行上下值的設(shè)定，當(dāng)測量超過限定值時，通過超限報警處理電路對其進行處理后分別控制不同的二極管燈亮，蜂鳴器產(chǎn)生長鳴。2 控制系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計 整體設(shè)計方案本設(shè)計核心部件為AT89C51，信號采集及處理部分由SHT11構(gòu)成，進入單片機并且經(jīng)處理后通過LCD1604顯示溫濕度，信號顯示采用的液晶屏為57點陣，一行可顯示16字，四行。5％RH。本設(shè)計溫度檢測的范圍10℃50℃，測溫精度：177。溫濕度的控制是我們研究的主要內(nèi)容。 課題的研究目的及內(nèi)容為了使得糧倉內(nèi)糧食一直處于相對適宜的環(huán)境，我們就要隨時對溫濕度進行監(jiān)控，對于不利情況能夠及時地做出顯示及報警，并能夠采取相應(yīng)的措施提醒用戶進行調(diào)整，以達到最適宜的溫濕度。例如通過采用傳統(tǒng)電