【正文】 HD44780控制IC專用于字符顯示的液晶驅(qū)動及控制。HD44780結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及工作原理如下：字符型LCD模塊是專用于顯示字母、數(shù)字、符號等的點(diǎn)陣型液晶顯示模塊。 LCD與單片機(jī)串行接口。若電源開啟時未能有效初始化，則在程序錢加指令復(fù)位，以確保無誤。（4） 輸入模式設(shè)定：AC地址自動加一，顯示屏不移動。（2） 功能設(shè)定：8位數(shù)據(jù)長度，單行顯示，5*7點(diǎn)矩陣字型。： LCD復(fù)位及初始化HD44780控制器有一個內(nèi)部復(fù)位電路，電源打開時即可產(chǎn)生POWER ON RESET動作，并做初始化動作，其項(xiàng)目如下。D0~D7：數(shù)據(jù)總線。當(dāng)RS=0時候，選擇指令寄存器；RS=1時選擇數(shù)據(jù)寄存器。 LCD引腳20*2的LCD每行可顯示20個字，可顯示行數(shù)為2行。字符型LCD一般在模塊控制驅(qū)動器內(nèi)有已固化好字符字模的字符庫CGROM（下文會詳細(xì)介紹），本身具有字符發(fā)生器，使用者只需寫入對應(yīng)編碼即可顯示該字符。LCD液晶顯示器的構(gòu)造是在兩片平行的玻璃中放置液態(tài)的晶體，玻璃中間有許多垂直和水平的細(xì)電線，通過通電與否來控制桿狀水晶分子改變方向，將光線折射出來產(chǎn)生圖像或文字。這些芯片與LCD構(gòu)成一個LCM模塊（LCD Module）。一般而言，LCD顯示器都是以點(diǎn)矩陣的顯示方式來顯示文字或圖形數(shù)據(jù)。單片機(jī)的復(fù)位采用外圍電路手動復(fù)位方式，時鐘信號也由外部晶振電路提供，分別與XTAL1,XTAL2接口相接。P3口用于數(shù)據(jù)通訊模塊，單片機(jī)與MAX232之間的通信能把程序指令寫入單片機(jī)，保存的歷史數(shù)據(jù)下載至帶通訊功能的設(shè)備。（數(shù)據(jù)顯示位置，字長等）P2口用于5路單鍵鍵盤的輸入，實(shí)現(xiàn)報警上下限參數(shù)的修改，數(shù)據(jù)保存等功能。它是內(nèi)部一個反相放大器的輸入端，用外部時鐘時，此端引入外部時鐘脈沖。它是內(nèi)部一個反相放大器的輸入端，用外部時鐘時，此端接地。此外，如在此處外接+5V備用電源，可在VCC電壓突然下降或斷電時，保護(hù)片內(nèi)RAM中的信息不丟失，以便VCC恢復(fù)后繼續(xù)正常運(yùn)行。RST/VPD：單片機(jī)工作時，如該引腳輸入超過24個時鐘寬度的高電平信號，則使單片機(jī)復(fù)位。注意加密方式1時，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/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(dāng)振蕩器復(fù)位器件時，要保持RST腳兩個機(jī)器周期的高電平時間。P3口也可作為STC89C52的一些特殊功能口，： P3口引腳說明表口管腳備選功能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(yàn)接收一些控制信號。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。在給出地址“1”時，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢，當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行讀寫時，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。 P2口：P2口為一個內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時，被定義為高阻輸入。GND：接地。： 單片機(jī)STC89C52芯片單片機(jī)STC89C52的主要特性如下：l 8位CPUl 21個特殊功能寄存器l 4個8位并行I/O口l 1個全雙工串行I/O口l 3個16位計(jì)數(shù)器/定時器l 5個中斷源，分為2個優(yōu)先級l 256字節(jié)片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲器RAM，另有128字節(jié)特殊寄存器l 8K字節(jié)片內(nèi)程序存儲器ROMl 外部數(shù)據(jù)存儲器尋址空間為64KBl 邏輯操作為尋址功能l 單一+5V電源供電l 片內(nèi)振蕩器和時鐘電路VCC：正常運(yùn)行和編程檢驗(yàn)時為+5V。該器件采用STC高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。當(dāng)被測參數(shù)超過設(shè)定的上下限時，報警電路自動啟動直至被測參數(shù)符合設(shè)定要求為止。MAX232還具有將編寫好的程序?qū)懭雴纹瑱C(jī)的功能。采用按鍵的方式來進(jìn)行復(fù)位。可以分為八個模塊，分別為：單片機(jī)STC89C52的實(shí)時控制模塊、LCD的實(shí)時顯示模塊、報警電路、串口通訊接口電路模塊、按鍵復(fù)位電路模塊、5路單鍵盤輸入控制模塊、AT24C04數(shù)據(jù)存儲模塊，時鐘電路及SHT10傳感器數(shù)據(jù)采集部分。相對濕度在0%~100%之間，溫度量程范圍在10~100度之間，%。為了提高系統(tǒng)智能化、可靠性和實(shí)用性，采用溫度補(bǔ)償電路，線性補(bǔ)償，自動校準(zhǔn)等。所有的測量操作都可以通過主機(jī)控制軟件來實(shí)現(xiàn)。系統(tǒng)是以STC89S52單片機(jī)為核心，配合SHT10溫濕度傳感器，以及相關(guān)的電路組成。本論文利用單片機(jī)結(jié)合溫濕度度傳感器技術(shù)而設(shè)計(jì)了這一數(shù)字式溫濕度儀。其發(fā)展速度非常之快，以及其應(yīng)用非常之廣，并且還有很大的發(fā)展?jié)摿?。另一方面?zhèn)鞲衅髌鞯谋粶y信號來自于各個領(lǐng)域，每個領(lǐng)域都為了改革生產(chǎn)力，提高工效和時效，各自都在開發(fā)研制適合應(yīng)用的傳感器，于是種類繁多的新型傳感器和傳感系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。傳感器主要用于測量和控制系統(tǒng)，他的性能好壞直接影響系統(tǒng)的性能。因此，了解和掌握各類傳感器的基本結(jié)構(gòu)，工作原理及特性是非常重要的。（2） 傳感器技術(shù)隨著信息時代的到來，作為獲取信息的手段——傳感器技術(shù)得到了顯著的進(jìn)步，其應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，對其要求越來越高，需求越來越迫切。 數(shù)字式溫濕度記錄儀廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)研究、工業(yè)、環(huán)保、衛(wèi)生防疫、實(shí)驗(yàn)室、建筑業(yè)、倉儲運(yùn)輸、博物館、溫室等領(lǐng)域，進(jìn)行溫濕度監(jiān)測記錄的儀器。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全球每年有1/4以上的工業(yè)制造不良品與潮濕的危害有關(guān)。本文是在單片機(jī)的基礎(chǔ)上，結(jié)合傳感器技術(shù)實(shí)現(xiàn)對溫度濕度的實(shí)時檢測（1） 選題背景及意義數(shù)字式溫濕度儀，是集傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)與一體的數(shù)據(jù)記錄儀。南華大學(xué)電氣工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)引言隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，自動化技術(shù)運(yùn)用越來越廣泛，傳感器技術(shù)也逐漸為眾人所熟悉。傳統(tǒng)的檢測設(shè)備已不能滿足社會的需要。絕大部分電子產(chǎn)品都要求在干燥條件下作業(yè)和存放。對于電子工業(yè)，潮濕的危害已經(jīng)成為影響產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素之一。并可將采集記錄的數(shù)據(jù)傳送給計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。傳感器技術(shù)已成為衡量一個國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的一個重要標(biāo)志。由于傳感器能將各種物理量，化學(xué)量和生物量等信號轉(zhuǎn)化為電信號，使得人們可以利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)自動測量，信息處理和自動控制，但是它們都不同程度的溫漂和非線性等影響。因此，不僅必須掌握傳感器的結(jié)構(gòu)，原理和性能指標(biāo)，還必須懂得傳感器經(jīng)過適當(dāng)?shù)慕涌陔娐氛{(diào)整才能滿足信號的處理，顯示和控制的要求，而且只有通過傳感器應(yīng)用實(shí)例的原理和智能傳感器實(shí)例的分析和了解，才能將傳感器和信息通信和信息處理結(jié)合起來，適應(yīng)傳感器的生產(chǎn)，研制，開發(fā)和應(yīng)用。溫濕度傳感器是其中重要的一類傳感器。為了提高對傳感器器的認(rèn)識和了解，尤其是對溫濕度傳感器的深入研究以及其用法和用途，基于實(shí)用，廣泛和典型的原則而設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)。（3） 本課題主要研究內(nèi)容主要研究的是數(shù)據(jù)的采集、數(shù)據(jù)變換處理、量程變換，計(jì)算機(jī)接口電路，輸入通道及顯示。可以接收所測環(huán)境的溫度和濕度信號，檢測人員可以通過儀器的LCD液晶顯示數(shù)據(jù)，實(shí)時監(jiān)控環(huán)境的溫度和濕度情況。由溫度和濕度傳感器得到的測量信號，經(jīng)電路轉(zhuǎn)換為電信號，然后通過一定的放大送到單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，經(jīng)軟件分析處理后送顯示裝置，CPU根據(jù)檢測到的溫度和濕度結(jié)果，判斷溫度，濕度是否在界定的范圍內(nèi)，由此啟動系統(tǒng)的報警，并進(jìn)行自動調(diào)節(jié)，直到溫度和濕度達(dá)到界定范圍。能實(shí)現(xiàn)對溫度，濕度進(jìn)行實(shí)時的參數(shù)檢測，數(shù)字顯示及參數(shù)修改，報警。 1 系統(tǒng)簡介整個系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)。本設(shè)計(jì)根據(jù)系統(tǒng)八個模塊來分別介紹，：單片機(jī)STC89C52RC時鐘模塊DS1302按鍵輸入溫濕度傳感器SHT10電源電路 串口通信LCD溫濕度顯示蜂鳴器數(shù)據(jù)存儲器AT24C04 系統(tǒng)總原理框圖系統(tǒng)功能總介紹：采用SHT10溫濕度傳感器和時鐘芯片DS1302，對外部溫度濕度信號進(jìn)行采集，經(jīng)傳感器內(nèi)部放大電路，A/D轉(zhuǎn)換電路，溫度補(bǔ)償?shù)葦?shù)據(jù)處理，檢測到的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字 輸入單片機(jī)再由LCD1302實(shí)現(xiàn)實(shí)時顯示。數(shù)據(jù)存儲器采用AT24C04存儲芯片，可以實(shí)現(xiàn)對數(shù)據(jù)的實(shí)時存儲，需要調(diào)用歷史數(shù)據(jù)時可以通過MAX232串口下載。用5路單鍵電路實(shí)現(xiàn)參數(shù)修改，保存能功能。2 單片機(jī)簡介STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，STC89C52是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。VSS：地線。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。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。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。在FLASH編程和校驗(yàn)時，P1口作為第八位地址接收。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時接收高八位地址信號和控制信號。P3口：P3口管腳是8個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個TTL門電流。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。RST：復(fù)位輸入。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。在由外部程序存儲器取指期間，每個機(jī)器周期兩次/PSEN有效。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000HFFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。在RST/VPD和VCC之間接一個22uF的電容，同時在RST/VPD和VCC之間接一個22KΩ的電阻時，單片機(jī)就具備了加電時自動復(fù)位的功能。XTAL1：接外部晶振。XTAL2：接外部晶振的另一端。 STC89C52在本文中的應(yīng)用STC89C52本身的特性已經(jīng)介紹完畢，在本文中各引腳的應(yīng)用如附錄1總硬件圖所示：P0口用于LCD顯示輸出模塊，控制被測溫濕度的實(shí)時顯示。P1口用于時鐘電路和傳感器采集的數(shù)字信號的輸入，獲取實(shí)時數(shù)據(jù)。單片機(jī)與AT24C04之間的通訊能實(shí)現(xiàn)對實(shí)時采集的數(shù)字信號的保存，以便日后有需要?dú)v史數(shù)據(jù)時調(diào)用。以上是單片機(jī)在本設(shè)計(jì)中總體應(yīng)用，其引腳的具體應(yīng)用分別如下列各個模塊的介紹所示：3 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) LCD液晶顯示模塊 LCD芯片介紹LCD是Liquid Crystal Display 的縮寫。實(shí)際上，LCD是由一些專為LCD設(shè)計(jì)的芯片所控制，如日立公司的HD44780。因此，LCM的顯示接口十分簡單，只要熟悉LCM的規(guī)格，