【正文】 1所示圖21 AT89S51芯片引腳圖AT89S51共有40個(gè)引腳，大致可分為4類：電源引腳、時(shí)鐘電路引腳、I/O引腳、控制線引腳。在本系統(tǒng)的開發(fā)過程中主要用到了DS18B20數(shù)字溫度傳感器，這種傳感器提供912位攝氏溫度測量i fu b‘有一個(gè)由高低電平觸發(fā)的可編程的不因電源消失}fu改變的報(bào)警功能。它的測溫范圍為一55} + 125 0C，并目‘在一10}+850C精度為士5 0C。每個(gè)DS 18B20都有一個(gè)獨(dú)特的64位序列號(hào)，從}fu允許多只DS 18B20同時(shí)連在一根單線總線上。這一特性在HVAC環(huán)境控制、探測建筑物、儀器或機(jī)器的溫度以及過程監(jiān)測和控制等方面非常有用。溫度傳感器的精度為用戶可編程的9, 10, 11或12位，分別以0. 5 0C , 0 . 2 5 0C , 0. 12 5 0C和0. 06250C增量遞增。DS18B20啟動(dòng)后保持低功耗等待狀態(tài)。在那之后，產(chǎn)生的溫度數(shù)據(jù)以兩個(gè)字節(jié)的形式被存儲(chǔ)到高速暫存器的溫度寄存器中，DS18B20繼續(xù)保持等待狀態(tài)。如果DS18B20由寄生電源供電，除非在進(jìn)入溫度轉(zhuǎn)換時(shí)總線被一個(gè)強(qiáng)上拉拉高，否則將不會(huì)由返回值。圖22 DS18B20數(shù)字溫度傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1602LCD液晶顯示屏在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用液晶顯示器作為輸出器件有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一、顯示質(zhì)量高，由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號(hào)后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（CRT）那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。二、數(shù)字式接口，液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。四、功耗低，相對(duì)而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng)IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。本次設(shè)計(jì)選用的是長沙太陽人電子有限公司的1602字符型液晶顯示器。硬件實(shí)現(xiàn)上采用模塊化設(shè)計(jì)，每一模塊只實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定功能，最后再將各個(gè)模塊搭接在一起。系統(tǒng)電路原理圖如圖2所示?？刂齐娐返暮诵钠骷怯擅绹鳤tmel公司生產(chǎn)的AT89S51單片機(jī)，屬于MCS51系列。因此廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制和嵌入式系統(tǒng)中。顯示模塊選用1602字符型液晶模塊，是目前工控系統(tǒng)中使用最為廣泛的液晶屏之一，電路圖如圖？所示。由于時(shí)間倉促，沒有找到合適的水位傳感器，在開發(fā)過程中利用三個(gè)按鈕開關(guān)代替水位傳感器分別代表高、中、低水位，而加濕器開關(guān)則由一發(fā)光二級(jí)管代替，在方正過程中更容易觀察系統(tǒng)開發(fā)效果。首先由單片機(jī)向溫度傳感器發(fā)出讀信號(hào)，隨后溫度傳感器做出響應(yīng)，單片機(jī)待DS18B20完成收集到得溫度信息進(jìn)行AD處理并存儲(chǔ)為數(shù)字信號(hào)后，開始讀取溫度值，并對(duì)其信號(hào)做位處理使之達(dá)到用戶需求的精度以及計(jì)算得到相對(duì)濕度，最后通過1602LCD顯示溫濕度值。 功能描述參考舒適性空調(diào)的相對(duì)濕度采用40%—65%的要求[x]，在功能設(shè)計(jì)過程中以40%為最適相對(duì)濕度參考值。另一方面通過處理兩個(gè)溫度傳感器測得的干濕球溫度得到室內(nèi)相對(duì)濕度，并和人體最適相對(duì)濕度做比較。另外，單片機(jī)通過和聲光報(bào)警器以及1602LCD顯示屏相連，還具有了溫濕度及水位的顯示功能。 復(fù)位電路復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號(hào)。圖33所示的RC復(fù)位電路可以實(shí)現(xiàn)上述基本功能，圖3為其輸入輸出特性。左邊的電路為高電平復(fù)位有效 右邊為低電平Sm為手動(dòng)復(fù)位開關(guān) Ch可避免高頻諧波對(duì)電路的干擾。另外為了直觀的看出控制輸出信號(hào)的轉(zhuǎn)臺(tái)，開發(fā)過程中將光電開關(guān)改為一發(fā)光二級(jí)管并與電阻串聯(lián)接地。圖34 水位計(jì)光電開關(guān)替代元件 1602顯示屏利用滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)背光燈與顯示字符的對(duì)比度。圖35 1602接線原理圖 DS18B20溫度傳感器由于此款溫度傳感器輸出串行通信信號(hào)，電路圖相對(duì)簡單，見圖36。系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)的功能：1)通過LCD顯示溫濕度值及水位；2)比較監(jiān)測到的水位，發(fā)現(xiàn)低水位時(shí)自動(dòng)掉電并聲光報(bào)警；3)根據(jù)相對(duì)濕度值控制加濕器的開關(guān)。顯示溫濕度初始化載入程序讀干球溫度T讀濕球溫度TS求出相對(duì)濕度D讀水位H判斷HHo是否成立開啟加濕器判斷D D0是否成立聲光報(bào)警并關(guān)閉加濕器是否是否關(guān)加濕器圖41 主程序流程圖初始化開始，然后載入程序，根據(jù)顯示數(shù)據(jù)讀出干球溫度T，濕球溫度TS，根據(jù)干濕球溫度求出相對(duì)濕度D，然后讀出顯示的水位H，判斷水位H是否大于最小水位Ho：若H=Ho，則聲光報(bào)警并關(guān)閉加濕器，然后顯示溫濕度，再讀出一個(gè)干球溫度T，濕球溫度TS,計(jì)算出相對(duì)濕度D，讀出水位H循環(huán)，直至HHo成立后，判斷相對(duì)濕度D與最小濕度Do的大小比較，若D=Do則開啟加濕器，顯示溫濕度，循環(huán)直至相對(duì)濕度D=Do，關(guān)閉加濕器，然后顯示溫濕度過程循環(huán)。讀取數(shù)據(jù)及傳送的程序如下：READ_TEMP: 。溫度AD變換CALL DELAY_600MSCALL RESETCALL SKIP_ROMCALL TEMP_GET 。接收...EXT1:RETSKIP_ROM:。0CCH為跳過rom命令CALL WRITERETRECALL_EPROM:。AD變換CALL WRITERETTEMP_GET:MOV A ,0BEH。********* 18B20基本時(shí)序子程序RESET: 。拉低MOV R3,150 。拉高M(jìn)OV R3,15 。4個(gè)周期*60=240US內(nèi)檢測A1: JNB ,A2 。如果沒有應(yīng)答的低電平信號(hào),返回A1重新檢測,超時(shí)后下一行,SETB 70h 。240US。一個(gè)字節(jié)為8位CLR C 。16USCALL DELAY_BY_R3RRC A。把C送入總線MOV R3,12。拉高1us結(jié)束一位NOPDJNZ R2,B1RETREAD:MOV R1,4 。低位放28H。一字節(jié)數(shù)據(jù)8位C1: CLR C 。拉低.NOP 。16us后采數(shù)據(jù)CALL DELAY_BY_R3MOV C, 。移入AMOV R3,12。一個(gè)字節(jié)收完MOV R0,A 。下一位。全部取完嗎?沒有重復(fù)RET 1602字符型LCD流程設(shè)計(jì)1602字符型LCD流程設(shè)計(jì)如下：延時(shí)15ms顯示模式設(shè)置延時(shí)5ms顯示關(guān)閉顯示清屏延時(shí)5ms延時(shí)5ms顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置延時(shí)5ms顯示開及光標(biāo)設(shè)置顯示位置設(shè)置延時(shí)顯示溫度各位數(shù)值1602初始化圖43 1602液晶驅(qū)動(dòng)程序流程圖顯示器1602初始化后延時(shí)15ms，顯示模式設(shè)置，再延時(shí)5ms，顯示關(guān)閉，延時(shí)5ms顯示清屏，再延時(shí)5ms顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置延時(shí)5ms顯示開及光標(biāo)設(shè)置，然后顯示位置設(shè)置，延時(shí)，顯示溫度各位數(shù)值。5 系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)與VW8系列的仿真環(huán)境下開發(fā)，編程過程中利用軟件仿真調(diào)試系統(tǒng)，當(dāng)軟仿通過則利用該仿真器仿真，并按順序檢查錯(cuò)誤進(jìn)行修改，最終將程序的HEX文件燒錄進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行實(shí)測。在本次課題設(shè)計(jì)中，自己遇到了不少問題，通過請(qǐng)教賀老師和翻閱資料，最終將問題解決。在此過程中，自己的編程能力得到了加強(qiáng)，同時(shí)也鍛煉了自己的耐性。另外，在智能加濕器的開發(fā)過程中我體會(huì)到了自動(dòng)化得真正含義，對(duì)以后的學(xué)習(xí)和工作奠定了一定的基礎(chǔ)，以后進(jìn)一步的學(xué)習(xí)過程中一方面要拓展智能的加濕器的功能和應(yīng)用范圍，使之更加完善。致 謝作者在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間，始終得到指導(dǎo)老師賀新民老師的悉心指導(dǎo)。在此論文完成之際，謹(jǐn)向我敬愛的導(dǎo)師表示最誠摯的敬意。也由衷地感謝各位同學(xué)為我的課題提供的無私幫助，而且他們孜孜不倦的學(xué)習(xí)精神永遠(yuǎn)是我學(xué)習(xí)的榜樣。參考文獻(xiàn)：1 ：清華大學(xué)出版社，1991.2 趙玉剛 . 北京:中國林業(yè)出版社。第2腳：VDD接5V正電源。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為高電平時(shí)可以讀忙信號(hào)，當(dāng)RS為高電平R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。第7～14腳：D0～D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第16腳：背光源負(fù)極。（說