【正文】 蕩方式。擁有較寬工作電壓，2V～6V(PIC16LF84工作電壓為5V)。擁有較寬工作溫度范圍，商用級(jí)為0℃～＋70℃；工作級(jí)為－40℃～＋85℃；汽車級(jí)為－40℃～＋125℃。特別是汽車級(jí)產(chǎn)品，其應(yīng)用領(lǐng)域甚至已經(jīng)拓展到航空儀表上。從外界接收到的檢測(cè)信號(hào)、鍵盤(pán)信號(hào)等各種開(kāi)關(guān)量信號(hào)由輸入端口向單片機(jī)內(nèi)部電路輸送。數(shù)據(jù)的輸入和輸出都需通過(guò)單片機(jī)內(nèi)部有關(guān)電路，再與引腳構(gòu)成輸入/輸出(I/O)端口。端口A為5位口，端口B為8位口，共占用13位引腳。當(dāng)把I/O口作輸出時(shí)，數(shù)據(jù)可以鎖存；作輸入口時(shí)，數(shù)據(jù)可以緩沖。PIC 8位單片機(jī)系列和MCS－51系列單片機(jī)一樣，其引腳除電源VDD、VSS為單一功能外，其余的引腳常可具有多個(gè)功能，即引腳的復(fù)用功能。RA0RA3：雙向I/O，TTL輸入電平。MCLR：復(fù)位腳，低電平復(fù)位，施密特輸入電平。RB1RB4：雙向I/O，內(nèi)部有弱上拉，TTL輸入電平。OSC1/CLKIN：振蕩器引腳/外部系統(tǒng)時(shí)鐘輸入。 E2PROM結(jié)構(gòu)和操作原理在EEPROM與單片機(jī)內(nèi)部總線之間，把兩個(gè)寄存器為分界，以地址寄存器EEADR和數(shù)據(jù)寄存器EEDATA作為對(duì)話窗口，左邊的工作寄存器W通過(guò)數(shù)據(jù)總線與兩個(gè)寄存器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送，是由CPU執(zhí)行用戶程序分兩次來(lái)完成，一次傳送地址，一次傳送數(shù)據(jù)；而右邊的兩個(gè)寄存器利用硬件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)與EEPROM之間的數(shù)據(jù)傳送。因?yàn)閿?shù)據(jù)寄存器EEDATA里的數(shù)據(jù)在下一個(gè)指令周期里才有效，所以接下來(lái)可以安排指令讀取數(shù)據(jù)到W。讀取EEPROM的操作步驟歸納如下：①把地址寫(xiě)入到地址寄存器EEADR中。③把控制位RD置一，啟動(dòng)本次讀操作。 向EEPROM中燒寫(xiě)數(shù)據(jù)[5]向EEPROM中寫(xiě)數(shù)據(jù)的過(guò)程，實(shí)質(zhì)上是一個(gè)“燒寫(xiě)”的過(guò)程，不僅需要高電壓，而且需要較長(zhǎng)的燒寫(xiě)時(shí)間。由于安全的需要，向EEPROM中燒寫(xiě)數(shù)據(jù)比讀取數(shù)據(jù)復(fù)雜和麻煩。除了正在對(duì)EEPROM進(jìn)行寫(xiě)操作之外，平時(shí)WREN位必須保持0。即只有在前一次操作中把控制為WREN 置一，后面的操作才能把控制位WR置一。如果在一次寫(xiě)操作尚未完成之前，用軟件清除WREN位，不會(huì)停止本次寫(xiě)操作過(guò)程。硬件電路包括總體系統(tǒng)電路、按鍵模塊、DHT11溫濕度傳感器模塊、蜂鳴器報(bào)警電路模塊；軟件部分主要通過(guò)C語(yǔ)言的編程實(shí)現(xiàn)電子時(shí)鐘，鬧鐘，溫濕度采集，然后通過(guò)LED將時(shí)間以及溫濕度顯示出來(lái)，通過(guò)按鍵操作實(shí)現(xiàn)功能的轉(zhuǎn)換和屏幕的切換。 設(shè)計(jì)流程 該設(shè)計(jì)的主要流程如下：首先閱讀大量參考文獻(xiàn)，確定硬件框架圖。接著把元器件焊接到各個(gè)功能電路的模塊上，并結(jié)合程序進(jìn)行調(diào)試。 硬件設(shè)計(jì)框圖經(jīng)過(guò)查閱各種資料和構(gòu)思,： 總體電路圖 溫濕度傳感器 DHT11 概述[6] DHT11是一款由一個(gè)電阻式測(cè)濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件構(gòu)成的濕溫度一體化的數(shù)字傳感器。DHT11將實(shí)時(shí)采集的部濕度和溫度數(shù)據(jù)通過(guò)單總線一次性傳遞給單片機(jī)，僅僅需要一個(gè)I/O口。DHT11的性能指標(biāo)和特性如下：l 工作電壓范圍： l 工作電流 ： l 濕度測(cè)量范圍：20－90％RH l 溫度測(cè)量范圍：0－50℃ l 濕度分辨率 ：1％RH 8位l 溫度分辨率 ：1℃ 8位l 采樣周期 ：1S l 與TTL兼容（5V） DHT11電路連接說(shuō)明DHT11數(shù)字溫濕度傳感器連接方法極為簡(jiǎn)單。數(shù)據(jù)端為第二腳。為提高穩(wěn)定性。 DHT11的引腳說(shuō)明表Pin名稱注釋1VDD供電2DATA串行數(shù)據(jù)，單總線3NC空腳4GND接地，電源負(fù)極 復(fù)位電路設(shè)計(jì)在設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的產(chǎn)品過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員總會(huì)格外關(guān)注和重視單片機(jī)復(fù)位電路的設(shè)計(jì)。我們?cè)O(shè)計(jì)的許多單片機(jī)系統(tǒng)在實(shí)驗(yàn)室調(diào)試成功后，卻在現(xiàn)場(chǎng)大量出現(xiàn)“死機(jī)”、“程序走飛”等現(xiàn)象，這主要是因?yàn)閱纹瑱C(jī)的復(fù)位電路設(shè)計(jì)不可靠。微分型復(fù)位電路，積分型復(fù)位電路，比較器型復(fù)位電路，看門狗型復(fù)位電路是單片機(jī)復(fù)位電路的四種主要類型。 復(fù)位電路圖智能系統(tǒng)一般有手動(dòng)和上電復(fù)位電路。uP監(jiān)控電路實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，成本低，但復(fù)位可靠性相對(duì)較低；RC復(fù)位電路雖然成本較高，但是復(fù)位可靠性高，尤其在高可靠重復(fù)復(fù)位方面優(yōu)勢(shì)明顯。其主要功能是把程序計(jì)數(shù)器PCL初始化為0000H，可使16F84單片機(jī)從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。(一) 上電復(fù)位POR。(三) 在省電休眠狀態(tài)下通過(guò)外部MCLR引腳加低電平復(fù)位。PIC16F84片內(nèi)集成有“上電復(fù)位”P(pán)OR電路，對(duì)于一般應(yīng)用，只要把MCLR引腳接高電位即可。在本設(shè)計(jì)中，我采用的是上電復(fù)位方式。電路提供的有效的復(fù)位信號(hào)在系統(tǒng)電源逐漸穩(wěn)定的過(guò)程中具有非常重要的作用，當(dāng)系統(tǒng)電源穩(wěn)定后自動(dòng)撤消復(fù)位信號(hào)。 系統(tǒng)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)。它是整個(gè)單片機(jī)芯片內(nèi)部工作的重要基本信號(hào),同時(shí)也為單片機(jī)與其他外接芯片之間的通信提供了可靠的同步時(shí)鐘信號(hào)。CC2電容起著系統(tǒng)時(shí)鐘頻率微調(diào)和穩(wěn)定作用，因此本多功能時(shí)鐘在實(shí)際應(yīng)用中一定要注意正確選擇參數(shù)（這里選用20pF），并保證電路的對(duì)稱性（盡可能匹配），選用質(zhì)量上乘的瓷片或云母電容，溫度系數(shù)應(yīng)盡可能低。觸點(diǎn)式開(kāi)關(guān)按鍵雖然壽命較短，但價(jià)格低廉。 按鍵根據(jù)接口原理也可分為兩類，一類是編碼鍵盤(pán)，另一類是非編碼鍵盤(pán)。編碼鍵盤(pán)主要是借用硬件的功能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)鍵的識(shí)別，而非編碼鍵盤(pán)主要是利用軟件來(lái)控制鍵盤(pán)的定義與識(shí)別。這種鍵盤(pán)使用起來(lái)非常方便，但是需要使用較多的硬件，成本較高，一般的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)較少采用。因?yàn)槠浣?jīng)濟(jì)又實(shí)用，被較多地應(yīng)用于單片機(jī)系統(tǒng)中。按鍵的軟件結(jié)構(gòu)：四個(gè)按鍵中S1為切換鍵，S2為設(shè)定鍵，S3為上調(diào)鍵，S4下調(diào)鍵。 鍵盤(pán)部分電路設(shè)計(jì)圖⑴ 調(diào)時(shí)。⑵ 定鬧鐘。⑶顯示溫度濕度。 蜂鳴電路設(shè)計(jì)蜂鳴器發(fā)聲模塊的作用：當(dāng)鬧鐘時(shí)間到預(yù)設(shè)時(shí)間時(shí)，蜂鳴器發(fā)出預(yù)設(shè)的聲音進(jìn)行提示。因此，4 軟件設(shè)計(jì)PIC16F84單片機(jī)可以應(yīng)用匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言進(jìn)行編程。但是C語(yǔ)言程序可讀性高，更便于理解。在軟件編寫(xiě)過(guò)程中，為了便于修改和調(diào)試，就采用了軟件模塊化設(shè)計(jì)思想，程序的編寫(xiě)編譯在HiTech PICC的C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)工具軟件中完成。PICC和ANSI C之間的區(qū)別就是PICC不支持函數(shù)的遞歸調(diào)用。它的數(shù)據(jù)也遵從標(biāo)準(zhǔn)C的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，PICC的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是以數(shù)據(jù)類型的形式出現(xiàn)的。 軟件設(shè)計(jì)總體說(shuō)明首先對(duì)PIC16F8DHT1LED數(shù)碼管進(jìn)行初始化，時(shí)間和溫濕度信息通過(guò)LED顯示出來(lái)，當(dāng)當(dāng)前時(shí)間與設(shè)定的鬧鐘時(shí)間相同后，單片機(jī)通過(guò)蜂鳴模塊進(jìn)行報(bào)警，此時(shí)，若按下四個(gè)按鍵中的任意一個(gè)，報(bào)警停止，如無(wú)人工按鍵，報(bào)警在1分鐘后停止，LED顯示器繼續(xù)顯示時(shí)間。此刻若按K1鍵，LED顯示“alarm clock”，初定鬧鐘時(shí)間為“10：30：00”。 主程序流程圖 鍵盤(pán)子程序設(shè)計(jì)[8]單片機(jī)對(duì)鍵盤(pán)掃描的方式有三種，一是隨機(jī)掃描方式，即CPU完成某特定任務(wù)后，立即執(zhí)行鍵盤(pán)掃描程序，來(lái)判斷并確定鍵盤(pán)是否有按鍵輸入，然后根據(jù)按鍵功能去執(zhí)行相應(yīng)的操作。CPU在處理按鍵功能過(guò)程中，外界可以通過(guò)鍵盤(pán)命令進(jìn)行干控制，如取消和暫停等操作。前兩種掃描方式不管有沒(méi)有鍵入操作，CPU總是在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)不斷進(jìn)行掃描，這損害了單片機(jī)控制系統(tǒng)的資源利用。PIC16F84單