【正文】 匹配 ROM 指令 完成轉(zhuǎn)換？ 是 返回 否 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 26 ff*10**210*10**2 4 0 0*636???溫濕度檢測所用的電路為 555 檢測電路，通過該電路測出輸出頻率，然后再利用公式 傳感器的阻抗，通過之前DHT11 對溫度的檢測，用表 進行查詢就可以得到所對應(yīng)的濕度值。圖 統(tǒng)流程圖， 單片機剛開始會發(fā)送一個復(fù)位脈沖，這個脈沖信號會使所有 DHT11芯片進入復(fù)位狀態(tài)，等到 ROM 操作命令到達的時候，系統(tǒng)會使相應(yīng)編碼的 DHT11激活 。U8FLAG++)。 while((!DATA)amp。 DATA=1。 Delay_10us()。 //總線將上拉電阻拉高 延時 20us Delay_10us()。 Delay1(180)。 U8data|=U8temp。 if(U8FLAG==1)break。amp。 U8FLAG=2。 U8temp=0。 Delay_10us()。U8FLAG++)。 while((!DATA)amp。i8。 void COM(void) { uc i。 sbit W1=P2^2。 sbit led_zhishi = P1^7。 sbit light = P1^0。 sbit led_go = P1^4。 sbit limit_go = P3^4。 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 23 sbit out_go = P3^0。 系統(tǒng)程序展示和說明 [8]： define uc unsigned char define ui unsigned int sbit in_go = P1^3。單片機剛開始會發(fā)送一個復(fù)位脈沖，這個脈沖信號會 使所有 DHT11 芯片進入復(fù)位狀態(tài)，等到 ROM 操作命令到達的時候，系統(tǒng)會使相應(yīng)編碼的 DHT11 激活 。 C語言可以采用模塊化的編程，對一些常用控制功能或算法的函數(shù)可以編寫相應(yīng)的程序塊，在使用時直接調(diào)用，可以極其方便的進行程序開發(fā)和移植，縮短程序開發(fā)周期 。 C語言 簡明易懂、開發(fā)和維護都很方便，并且不受硬件操作能力約束，采用模塊化設(shè)計移植很容易，開發(fā)周期短 。 C語言不僅能夠編寫工作系統(tǒng)和控制程序代碼 ， 還能夠作為設(shè)計應(yīng)用程序的語言 ， 其編寫的應(yīng)用程序與計算機硬件無絕對關(guān)系 。 C 語言 1972 年產(chǎn)生于美國 ， 它 是 由貝爾研究所的 推出的。 IN15IN27IN310IN412ENA6ENB11GND8VSS9VS4OUT12OUT23OUT313OUT414ISENA1ISENB15L298NGNDGNDD11N4007D31N4007D21N4007D41N4007MB1Motor+5V104C4+5VGNDC5+5VGND 圖 電機驅(qū)動電路 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 21 第 4 章 控制系統(tǒng)設(shè)計 第 程序流程圖 系統(tǒng)軟件設(shè)計采用結(jié)構(gòu)化和模塊化的設(shè)計方法，原因是因為這樣很容易編譯，調(diào)試過程 [1]。為了濾除電機 干擾，在電源上加入了一個 100UF 和一個 104 進行濾波 [9]。芯片 供電電源 VSS 接 +5V邏輯電平 ， 電機的 動力 電源 VS與也 接 +5V輸入， ISENA 和 ISENB 分別接地。表 是 L298N 功能邏輯圖。 5 和 7 以及10和 12 腳 接入單片機的 I/O 口，通過輸出不同的電 平信號來控制直流電機的轉(zhuǎn) 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 20 向 。最大 可輸出 2． 5 A 供驅(qū)動 電流， 可以直接用來 驅(qū)動 阻性或 感性負載。 L298N 的邏輯電源 VSS 可接入的范圍為直流 4． 5～ 7 V，其邏輯控制口可接受 TTL 電平信號?？梢?作為一個 兩相步進電機 ，或者 兩個小型直流電機 的驅(qū)動器 ，使用極為方便。C ； （ 8）安裝類型 ： 通孔； （ 9）封裝 /外殼 ： Multiwatt15（垂直，彎曲和錯列引線）； （ 10）供應(yīng)商設(shè)備封裝 ： 15Multiwatt； （ 11）包裝 ：管件。 C）： 30 +70 光譜峰值（ nm）： 540 亮電阻（ 10Lux）（ KΩ） :1020 暗電阻（ MΩ） :1 100λ 10： 響應(yīng)時間（ ms）：上升： 20 下降： 30 R 2010kQ69013R 21gua ngm i nR 19104V C CP 1. 0 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 19 第 直流電機驅(qū)動電路 L298N 基本參 數(shù) （ 1）類型 ： 半橋； （ 2）輸入類型 ： 非反相； （ 3）輸出數(shù) ： 4； （ 4）電流 輸出 /通道 ： 2A； （ 5）電流 峰值輸出 ： 3A； （ 6）電源電壓 ： V ~ 46 V； （ 7）工作溫度 ： 25176。電壓比較器輸出的電平信號送至單片機的 I/O 口， I/O 口通過掃描即可獲知外部的光線強弱。 電壓信號 V分別輸入至兩個電壓比較器的負輸入端和正輸入端， R7 和 R10兩個電位器分別為電壓比較器提供一個可調(diào)的上限和下限電壓閾值，然后在電壓 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 18 比較器輸出端上拉一 個 電阻，電路即可正常工作。 如圖所示，輸出的電壓信號 V通過兩個電壓比較器與兩個閾值相比較得到兩個電平信號，當(dāng)電壓信號 V高于高閾值時，才認(rèn)為光線較強；在電壓信號 V低于第閾值時，才認(rèn)為光線較弱。 光強檢測電路如圖 所示。 這些材料具有很強的光特性，在一定波長的光照下，其產(chǎn)生的阻值立即發(fā)生變化。 接口說明如圖 DHT11 典型應(yīng)用電路所示： 圖 DHT11 典型應(yīng)用電路 第 光敏檢測電路 系統(tǒng)光強檢測通過光敏電阻來實現(xiàn)，在外邊天氣光強不同時，光敏電阻的阻值會發(fā)生變化。 在非常精確的濕度校準(zhǔn)實驗室校準(zhǔn)每個 DHT11 傳感器 都要進行再次校準(zhǔn) ，用來確保 DHT11 溫濕度模塊的測量準(zhǔn)確性以及可靠性 。 最后一個 bit 數(shù)據(jù)傳送完成后， DHT11 將會拉低總線 50μ s，然后總線 的上拉電阻將會進入空閑階段。主 機 開始發(fā)送信號后，可以切換到輸入 模式或者輸出高電平模式，通過總線將上 拉電阻 ，進程如圖 （ 2）所示： 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 16 圖 通訊過程（ 2） 當(dāng)總線為一種低水平的響應(yīng)信號時候， DHT11 發(fā)送響應(yīng)信號后，再 把總線拉高 80us，開始發(fā)送數(shù)據(jù)，每一位數(shù)據(jù) 都是以 50us低水平時隙 開始的 ， 高電平的長短表明了數(shù)據(jù)位是 0 還是 1。采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換為低速模式，過程如圖 （ 1）所示： 圖 通訊過程（ 1） 總線處于空閑模式的時候電平為高電平 ， 主機會把總線拉低等待 DHT11 的響應(yīng)，這時候 的總線需要 的時間 超過 18ms，這樣做是為了保證 DHT11 可以啟動信號檢測。用戶 MCU 發(fā)送一次信號之后， DHT11 將從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速形式， 等候主機開始信號完畢后， DHT11再發(fā)送相對應(yīng)的信號，同時送出 40bit 的數(shù)據(jù)，并觸發(fā)一次信號采集，再次選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù) [3]。操作流程為一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為 40bit，先出高位。 的工作特點： ?相對濕度和溫度測量 ?全部校準(zhǔn)，數(shù)字輸出 ?卓越的長期穩(wěn)定性 ?無需額外部件 ?超長的信號傳輸距離 ?超低能耗 ?4 引腳安裝 ?完全互換 應(yīng)用領(lǐng)域 ?暖通空調(diào) ?氣象站 ?家電 ?濕度調(diào)節(jié)器 ?醫(yī)療 ?除濕器 ?測試及檢測設(shè)備 ?汽車 ?數(shù)據(jù)記錄器 ? 消費品 ?自動控制 3. DHT11 數(shù)字傳感器電源引腳以及串行接口 電源電壓：工作電壓是 3V到 ，工作時候需要先等待一秒鐘，其目的是確保不穩(wěn)定狀態(tài)器件不發(fā)送任何的指令 [3]。另外，他還具有超小體積，低功耗，以及信號傳輸間隔長 度能夠 達到 20米以上 的特點。系統(tǒng)在得電開始運行前，由于電容 C3 充電， RST引腳上為高電平，高電平持續(xù)時間是電容充電時間，充電時間大于兩個機械周期則上電復(fù)位；單片機在正常工作時，按下復(fù)位按鍵 S1，則 RSE 引腳直接接在 +5V 電源上，松手后恢復(fù)低電平，實現(xiàn)手動復(fù)位 。 圖 為本設(shè)計的復(fù)位電路。STC89C51 單片機在 RST 引腳上施加兩個機器周期以上的時間就會完成復(fù)位，代碼將從最開始地址從新執(zhí)行。如圖 所示為本次設(shè)計的時鐘電路，選用 的晶振，其晶振兩腳與單片機的時鐘輸入引腳 XTAL1 和 XTAL2 相連，并在兩端分別連接 30pf 瓷片電容 C1，C2的一端，瓷片電容的另一端直接接地 [9]。 （ 1） 時鐘電路 設(shè)計 圖 時鐘電路 在使用 51 系列單片機開發(fā)系統(tǒng)時 ， 晶 振電路主要由兩部分組成：石英晶體30pF C21230pF C1XTAL1XTAL2 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 13 和瓷片電容。晶振電路也稱時鐘電路，該電路是給單片機提供穩(wěn)定的時鐘源，復(fù)位電路的功能是重置單片機，使其總起始地址開始工作，從程序代碼的起始端開始運行。 XTAL2：反向振蕩器的輸出。 P3口 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 12 也可作為 STC89C51 的一些特殊功能口，其引腳第二功能分配如下表 所示。若想將 P2 設(shè)置為輸入口，用來讀取外部電平信號 ，則需控制 P2 輸出高電平。若將 P1 口管腳寫入 1，則I/O 口輸出高電平，表示該端口設(shè)置為輸入，可以讀取外部電平信號。 P0 在當(dāng)做 I/O 用時可以推動 8個 LS 的 TTL 負載。 表示第 0位，也就是最低位； 表示第 1 位；依此類推， 表示第 7位，也就是最高位。 P0 口（ ― ）： P0口是一個 8位雙向輸入 /輸出（ I/O）端口，其漏極開路，每腳最多能夠驅(qū)動的 TTL 邏輯電平為 8個。當(dāng)單片機開始從外部程序存儲器執(zhí)行程序時，該引腳會被激活，其周期是機器周期的一半，而在訪問外部數(shù)據(jù) 存儲器時，則不激活 PSEN。在 Flash 編程期間， EA也接收 12 伏 VPP電壓。“ EA”是英文“ External Access”的縮寫，表示存儲外部程序代碼，為使能從 0000H 到 FFFFH 的外部程序存儲器讀取指令， EA必須接 GND。 RST：單片機的復(fù)位輸入。 STC89C51 單片機的引腳功能說明： VCC：電源正端輸入。該芯片常見的封裝形式有： TQFP、 PLCC 和 PDIP 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 11 三種，用來滿足各種工作場合的需求 [10]。該芯片性能穩(wěn)定、具有很強的抗干擾能力；并且能夠靈活的編程和設(shè)計，在很多的工業(yè)控制現(xiàn)場和嵌入式系統(tǒng)中都可以非 常有效的擔(dān)任控制任務(wù)；并且該芯片價格超低，在許多的小型、低成本的控制系統(tǒng)中作為控制核心。 10 位精度 ADC，共 8 路掉電標(biāo)識符 引腳結(jié)構(gòu)如圖 引腳結(jié)構(gòu)所示： 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 10 圖 STC89C51 引腳結(jié)構(gòu) STC89C51 芯片內(nèi)部帶有 8K 字節(jié) Flash 存儲器，其具有性能高、功耗低等優(yōu)點，俗稱單片機。 燕京理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 9 第 3 章 控制系統(tǒng)硬件設(shè)計 在之前總體設(shè)計完 成之后，本章將會對控制系統(tǒng)硬件面進行設(shè)計，其中包含STC89C51 的概述和簡介， DHT11 溫濕度傳感器的使用簡介，光敏檢測電路的設(shè)計，還有電機驅(qū)動的電路設(shè)計，然后在根據(jù)系統(tǒng)性能的要求對其硬件設(shè)計進行修改和完善。 （ 4）安全 、可靠 性：因為 智能晾衣架 是應(yīng)用 于 家庭 的 ，所以要保證其安全 、可靠 性。 （ 3）實用性： 本設(shè)計是工具，因此我們設(shè)計應(yīng)該多考慮一些實用功能，不能設(shè)計那些不實用的功能。所以我們的設(shè)計應(yīng)該追求物美價廉。設(shè)計合理中經(jīng)濟性尤為重要，而且我們設(shè)計的是智能晾衣架，作為一個晾衣架本身功能來說，就決定了本設(shè)計的產(chǎn)品價格就不能太高。 （ 2）經(jīng)濟性： 本設(shè)計擁有著大量的潛在市場，是能夠在家庭中應(yīng)用的。 第 系統(tǒng)設(shè)計要求 在 智能晾衣架 的研究設(shè)計中，應(yīng)達到以下幾點要求： （ 1）簡單性： 智能晾衣架是為現(xiàn)在生活節(jié)奏快的上班一族設(shè)計，因此本設(shè)計必須操作簡單，因為忙碌一天的上班族是不愿意在這些小事上花費精力。這種實現(xiàn)方式電路簡單，但是繼電器的響應(yīng)時間較長