【正文】 /O口，P1口的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4個(gè)TTL邏輯門電路。在Flash編程時(shí)，P0口接收指令字節(jié)，而在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)，要求外界上拉電阻。VSS：接地引腳功能說明：AT89S52系統(tǒng)設(shè)計(jì)圖如下圖10所示。AT89C51采用Atmel公司的高密非易失存儲(chǔ)技術(shù)制造的標(biāo)準(zhǔn)型單片機(jī)，和工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令集和引腳結(jié)構(gòu)兼容?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。低工作電壓5V AT89C51介紹AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量兩級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路?？删幊檀蠻ART通道2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器128*8字節(jié)內(nèi)部RAM全靜態(tài)操作：0Hz24MHz4k字節(jié)可重擦寫Flash閃速存儲(chǔ)器AT89C51的主要性能參數(shù)如下：AT89C2051是一種低功耗、低價(jià)格、高性能的8位微處理器。這些種類繁多的單片機(jī)家族，給我們單片機(jī)的選擇也提供了很大的余地。市場上比較流行的單片機(jī)種類主要有Intel公司、Atmel公司和Philip公司的8051系列單片機(jī)，Motorola公司的M6800系列，Intel公司的MCS96系列單片機(jī)以及Motorola公司的PIC系列單片機(jī)等。單片機(jī)集成里微處理器(CPU)，存儲(chǔ)器(RAM,ROM,EPROM)和各種輸入、輸出接口(定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，并行I/O口，串行口)，它的結(jié)構(gòu)與指令功能都是按照工業(yè)控制的要求設(shè)計(jì)的，在智能控制領(lǐng)域，微控制器得到了廣泛的應(yīng)用。單片機(jī)自20世紀(jì)70年代問世以來，以其極高的性能價(jià)格比，受到人們的重視和關(guān)注，應(yīng)用很廣，發(fā)展很快。 微機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)的發(fā)展加快了人類改造世界的進(jìn)程，但是計(jì)算機(jī)的體積太大。本設(shè)計(jì)采用16位AD7705轉(zhuǎn)換電路，實(shí)現(xiàn)精確、準(zhǔn)時(shí)的檢測控制，整個(gè)系統(tǒng)主要包括：數(shù)字式溫度傳感器DS18B20模塊、濕敏電容濕度傳感器HS1101模塊、顯示電路LED、鍵盤電路、蜂鳴器報(bào)警電路、電源電路、AD7705A/D轉(zhuǎn)換電路。這種二氧化碳傳感器除具有體積小、壽命長、選擇性和穩(wěn)定性好等特點(diǎn)外，同時(shí)還具有耐高濕低溫的特性，可廣泛用于自動(dòng)通風(fēng)換氣系統(tǒng)或是二氧化碳?xì)怏w的長期監(jiān)測等應(yīng)用場合。這種方法具有結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，因此被廣泛使用。本設(shè)計(jì)采用溫度傳感器DS18B20溫度傳感器，本系統(tǒng)采用了DS18B20單總線可編程溫度傳感器,來實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的采集和轉(zhuǎn)換，大大簡化了電路的復(fù)雜度，以及算法的要求。傳感器是實(shí)現(xiàn)測量與控制的首要環(huán)節(jié)，是測控系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，如果沒有傳感器對(duì)原始被測信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的捕捉和轉(zhuǎn)換，一切準(zhǔn)確的測量和控制都將無法實(shí)現(xiàn)。 設(shè)計(jì)總體框圖當(dāng)將單片機(jī)用作測控系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)總要有被測信號(hào)懂得輸入通道，由計(jì)算機(jī)拾取必要的輸入信息。該控制系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)存儲(chǔ)相關(guān)的數(shù)據(jù)?？傊h(huán)境溫、濕度以及CO2濃度的檢測與調(diào)節(jié)儀器的設(shè)計(jì)和開發(fā)具有非常大的市場前景和實(shí)用價(jià)值。溫度、濕度以及CO2濃度和人類的生產(chǎn)、生活有著密切的關(guān)系，同時(shí)也是工業(yè)生產(chǎn)中最常見最基本的工藝參數(shù)，例如機(jī)械、電子、石油、化工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各類工業(yè)中廣泛需要對(duì)溫度、濕度以及CO2濃度的檢測與控制。在農(nóng)業(yè)種植中，CO2濃度與綠色植物的生長、發(fā)育、能量交換密切相關(guān)，合理的控制CO2濃度，綠色植物的光合作用將發(fā)揮很大的潛力，使農(nóng)作物達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、高效的栽培目的。絕對(duì)濕度是一定體積的空氣中含有的水蒸氣的質(zhì)量，一般其單位是克/立方米，絕對(duì)濕度的最大限度是飽和狀態(tài)下的最高濕度；相對(duì)濕度是絕對(duì)濕度與最高濕度之間的比，它的值顯示水蒸氣的飽和度有多高。在此意義下，常用絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度、比較濕度、混合比、飽和差以及露點(diǎn)等物理量來表示。在一定的溫度下在一定體積的空氣里含有的水汽越少，則空氣越干燥；水汽越多，則空氣越潮濕。無論在地球上還是在月球上，也無論是在熾熱的太陽上還是在陰冷的冥王星上，這一切無不由于空間位置的不同而存在著溫度的差別。基于單片機(jī)溫、濕度二氧化碳濃度的報(bào)警設(shè)計(jì)第1章 緒論溫度是表示物體冷熱程度的物理量，微觀上來講是物體分子熱運(yùn)動(dòng)的劇烈程度。在整個(gè)宇宙當(dāng)中，溫度無處不存在。濕度，表示大氣干燥程度的物理量?？諝獾母蓾癯潭冉凶觥皾穸取?。濕度表示氣體中的水蒸汽含量,有絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度兩種表示方法?，F(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中最重要的一環(huán)是對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的重要參數(shù)進(jìn)行檢測和控制，其中對(duì)CO2濃度的檢測和控制是溫室大棚環(huán)境控制及其重要的部分。CO2濃度的監(jiān)控在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)設(shè)施中發(fā)揮著巨大的作用。并且隨著人們生活水平的提高，人們對(duì)自己的生存環(huán)境越來越關(guān)注，而空氣中溫濕度的變化與人體的舒適度和情緒都有直接的影響，所以對(duì)溫度、濕度以及以及CO2濃度的檢測及控制就非常有必要了。第2章 系統(tǒng)方案的提出與論證 本課題設(shè)計(jì)的是一種以STC89C52單片機(jī)為主控制單元，以溫度、濕度和CO2濃度傳感器的組成測量控制系統(tǒng)。其主要包括：電源模塊、溫度采集模塊、濕度傳感器模塊，二氧化碳濃度傳感器模塊、按鍵處理模塊、LED顯示模塊，報(bào)警模塊、驅(qū)動(dòng)模塊以及單片機(jī)最小系統(tǒng)。對(duì)于測量系統(tǒng)而言，如何準(zhǔn)確獲得被測信號(hào)是其核心任務(wù)；而對(duì)測控系統(tǒng)來講，對(duì)被控對(duì)象狀態(tài)的測試和對(duì)控制條件的監(jiān)察也是不可缺少的環(huán)節(jié)。工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化測量和控制，幾乎主要依靠各種傳感器來檢測和控制生產(chǎn)過程中的各種參量，使設(shè)備和系統(tǒng)正常運(yùn)行在最佳狀態(tài)，從而保證生產(chǎn)的高效率和高質(zhì)量。 本系統(tǒng)采用的是將HS1101接入555定時(shí)器組成的振蕩器電路中，輸出一定頻率的方波信號(hào)。本設(shè)計(jì)是利用TGS4160二氧化碳傳感器是弗加羅公司生產(chǎn)的固態(tài)電化學(xué)型氣體敏感元件。利用TGS4160二氧化碳傳感器對(duì)環(huán)境二氧化碳濃度進(jìn)行采集和處理，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的實(shí)時(shí)檢測和控制，并且可以對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和讀取。溫、濕度和二氧化碳濃度傳感器主要完成對(duì)周圍溫、濕度二氧化碳濃度的采集、處理，是整個(gè)系統(tǒng)的核心部分；LED用來顯示當(dāng)前實(shí)時(shí)和存取溫度值、濕度值二氧化碳濃度值以及溫度預(yù)警值、濕度預(yù)警值、二氧化碳濃度預(yù)警值；蜂鳴器報(bào)警電路主要用來報(bào)警，當(dāng)溫度、濕度高于預(yù)警值時(shí)觸發(fā)蜂鳴器工作；鍵盤主要控制溫、濕度預(yù)警值的調(diào)整、時(shí)間的調(diào)整以及時(shí)間、溫、濕度等信息的保存和調(diào)用；電源電路提供5V電壓為系統(tǒng)供電。微控制器(單片機(jī))就是在這種情況下誕生的。單片機(jī)體積小，重量輕，抗干擾能力強(qiáng)，環(huán)境要求不高，價(jià)格低廉，可靠性高，靈活性好，開發(fā)較為容易。單片機(jī)目前被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療、家電、儀器儀表、工業(yè)控制、航空航天等多個(gè)領(lǐng)域。各個(gè)系列的單片機(jī)各有所長，在處理速度、穩(wěn)定性、I/O能力、功耗、功能、價(jià)格等方面各有優(yōu)劣。本文選用Atmel公司生產(chǎn)的AT89C51單片機(jī)作為CPU。 AT89C51單片機(jī)介紹芯片AT89C51是Atmel公司生產(chǎn)的低電壓、高性能CMOS單片機(jī)，片內(nèi)含有4k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器(PEROM)和128bytes的隨即存取數(shù)字存儲(chǔ)器(RAM)，片內(nèi)置通用8位中央處理器(CPU)和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的AT89C51單片機(jī)性價(jià)比高，可靈活應(yīng)用于各種領(lǐng)域。與MCS51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容1000次擦寫周期三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器32個(gè)可編程I/O接口6個(gè)中斷源低功耗空閑和掉電模式同時(shí)，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩個(gè)軟件可選的節(jié)電工作模式。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他所有不見工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。Atmel公司生產(chǎn)的AT89C51是一種功能強(qiáng)勁的微型計(jì)算機(jī)，它對(duì)許多嵌入式控制的應(yīng)用，提供了一種高度靈活和成本低的解決辦法，受到大量用戶的親賴。圖10 AT89S52單片機(jī)硬件圖 AT89C51芯片引腳AT89C51單片機(jī)是一個(gè)具有40個(gè)引腳的芯片，AT89C51引腳圖如圖11所示。VCC：電源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，作為輸出口使用時(shí)，每位能吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口寫1可以作為高阻抗輸入端用在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或者程序存儲(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)用，在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。對(duì)端口寫1，通過內(nèi)部上拉電阻吧端口拉到高電平，此時(shí)可做輸入口。Flash編程和程序校驗(yàn)期間，P1接收低8位地址。P2口：P2口是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)(吸收或輸出電流)4個(gè)TTL邏輯門電路。作輸入口使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部存在上拉電阻，某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流