【正文】 ，只需增加功能模板就能實(shí)現(xiàn)；二是軟件功能模塊或控制算法采用標(biāo)準(zhǔn)模塊結(jié)構(gòu)，用戶使用時(shí)不需要二次開(kāi)發(fā)，只需各種功能模塊，靈活地進(jìn)行控制系統(tǒng)組態(tài)。用于檢測(cè)空氣的濕度[9]。采用ATMEL公司的89C51單片機(jī)，作為主控制器。用于把濕度傳感器的模擬量轉(zhuǎn)換為數(shù)字量。用于設(shè)定初始值等。用于顯示濕度[10]。濕度傳感器AD轉(zhuǎn)換電路AT89C51LCD顯示電路驅(qū)動(dòng)電路獨(dú)立鍵盤(pán)電路 圖21 系統(tǒng)原理設(shè)計(jì) AT89C51簡(jiǎn)介單片機(jī)我們采用AT89C51相較于INTEL公司的8051它本身帶有一定的優(yōu)點(diǎn)。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)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。主要特性：4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器 壽命：1000寫(xiě)/擦循環(huán) 全靜態(tài)工作：0Hz24Hz128*8位內(nèi)部RAM兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器可編程串行通道片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路 AT89C51管腳說(shuō)明：供電電壓；：接地；：P0口為一個(gè)8位漏極開(kāi)路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門(mén)電流。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。：P1口是一個(gè)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(mén)電流。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。并因此作為輸入時(shí)，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(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表4－1所示：：復(fù)位輸入。：當(dāng)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，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(shí)，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，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(chǔ)器時(shí)，將跳過(guò)一個(gè)ALE脈沖。P3口的第二功能引 腳第二功能信 號(hào) 名 稱RXDTXDINT0INT1T0T1WRRD串行數(shù)據(jù)接收串行數(shù)據(jù)發(fā)送外部中斷0請(qǐng)求外部中斷1請(qǐng)求定時(shí)器/計(jì)數(shù)器0計(jì)數(shù)輸入定時(shí)器/計(jì)數(shù)器1計(jì)數(shù)輸入外部RAM寫(xiě)選通外部RAM讀選通P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。另外，該引腳被略微拉高。 9./PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。但在訪問(wèn)外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。 ：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。 振蕩器特性XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。石英振蕩和陶瓷振蕩均可采用。有余輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過(guò)一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。在芯片擦操作中，代碼陣列全被寫(xiě)“1”且在任何非空存儲(chǔ)字節(jié)被重復(fù)編程以前，該操作必須被執(zhí)行。在閑置模式下，CPU停止工作。在掉電模式下，保存RAM的內(nèi)容并且凍結(jié)振蕩器，禁止所用其他芯片功能，直到下一個(gè)硬件復(fù)位為止。MCS51單片機(jī)允許的時(shí)鐘頻率是因型號(hào)而異的典型值為12MHZMCS51內(nèi)部都有一個(gè)反相放大器，XTALXTAL2分別為反相放大器輸入和輸出端，外接定時(shí)反饋元件以后就組成振蕩器，產(chǎn)生時(shí)鐘送至單片機(jī)內(nèi)部的各個(gè)部件。CMOS型單片機(jī)內(nèi)部（如AT89C51）有一個(gè)可控的負(fù)反饋反相放大器，外接晶振（或陶瓷諧振器）和電容組成振蕩器，圖4－2為CMOS型單片機(jī)時(shí)鐘電路框圖。清“0”P(pán)D，使振蕩器工作產(chǎn)生時(shí)鐘，單片機(jī)便正常運(yùn)行。電容C1和C2的作用有兩個(gè)：其一是使振蕩器起振，其二是對(duì)振蕩器的頻率f起微調(diào)作用（CC2大，f變小），其典型值為30pF。MCS51單片機(jī)有一個(gè)復(fù)位引腳RST，它是史密特觸發(fā)輸入(對(duì)于CHMOS單片機(jī)，RST引腳的內(nèi)部有一個(gè)拉低電阻)，當(dāng)振蕩器起振后該引腳上出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期(即24個(gè)時(shí)鐘周期)以上的高電平，使器件復(fù)位，只要RST保持高電平，MCS51保持復(fù)位狀態(tài)。RST變?yōu)榈碗娖胶?，退出?fù)位，CPU從初始狀態(tài)開(kāi)始工作。對(duì)于MOS(AT89C51)單片機(jī)只要接一個(gè)電容至VCC即可。RST端在加電時(shí)應(yīng)保持的高電平時(shí)間包括VCC的上升時(shí)間和振蕩器起振的時(shí)間，Vss上升時(shí)間若為10ms，振蕩器起振的時(shí)間和頻率有關(guān)。RC時(shí)間常數(shù)越大，上電RST端保持高電平的時(shí)間越長(zhǎng)。 AD轉(zhuǎn)換電路A/D轉(zhuǎn)換器是用來(lái)通過(guò)一定的電路將模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量。但在A/D轉(zhuǎn)換前，輸入到A/D轉(zhuǎn)換器的輸入信號(hào)必須經(jīng)各種傳感器把各種物理量轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)。 　　A/D轉(zhuǎn)換器的工作原理主要介紹以下三種方法： 　　逐次逼近法 雙積分法 電壓頻率轉(zhuǎn)換法AD轉(zhuǎn)換四步奏：采樣、保持、量化、編碼。分辯率又稱精度，通常以數(shù)字信號(hào)的位數(shù)來(lái)表示。積分型AD的轉(zhuǎn)換時(shí)間是毫秒級(jí)屬低速AD，逐次比 較型AD是微秒級(jí)屬中速AD，全并行/串并行型AD可達(dá)到納秒級(jí)。為了保證轉(zhuǎn)換的正確完成，采樣速率 (Sample Rate)必須小于或等于轉(zhuǎn)換速率。常用單位是ksps和Msps，表 示每秒采樣千/百萬(wàn)次（kilo / Million Samples per Second）。通常是1 個(gè)或半個(gè)最小數(shù)字量的模擬變化量，表示為1LSB、1/2LSB。 　　5）滿刻度誤差(Full Scale Error) 滿度輸出時(shí)對(duì)應(yīng)的輸入信號(hào)與理想輸入信號(hào)值之差。 濕度傳感器 濕敏元件的特性 濕敏元件是最簡(jiǎn)單的濕度傳感器。 濕敏電阻 濕敏電阻的特點(diǎn)是在基片上覆蓋一層用感濕材料制成的膜，當(dāng)空氣中的水蒸氣吸附在感濕膜上時(shí)，元件的電阻率和電阻值都發(fā)生變化，利用這一特性即可測(cè)量濕度。濕敏電阻的優(yōu)點(diǎn)是靈敏度高，主要缺點(diǎn)是線性度和產(chǎn)品的互換性差。當(dāng)環(huán)境濕度發(fā)生改變時(shí)，濕敏電容的介電常數(shù)發(fā)生變化，使其電容量也發(fā)生變化，其電容變化量與相對(duì)濕度成正比。國(guó)外生產(chǎn)濕敏電容的主廠家有Humirel公司、Philips公司、Siemens公司等。當(dāng)相對(duì)濕度從0變化到100%時(shí)，電容量的變化范圍是163pF～202pF。%，響應(yīng)時(shí)間為5s。濕敏元件的線性度及抗污染性差，在檢測(cè)環(huán)境濕度時(shí)，濕敏元件要長(zhǎng)期暴露在待測(cè)環(huán)境中，很容易被污染而影響其測(cè)量精度及長(zhǎng)期穩(wěn)定性。濕度又分為絕對(duì)濕度和相對(duì)濕度兩種。 相對(duì)濕度：相對(duì)濕度表示在相同濕度下大氣中水蒸氣的實(shí)際壓強(qiáng)與飽和水蒸氣的壓強(qiáng)之比，通常用百分?jǐn)?shù)來(lái)表示。若氣溫低于露點(diǎn)，水蒸氣開(kāi)始凝結(jié)?！　〈髿鈮簭?qiáng)：在單位面積上大氣的壓力。大氣壓強(qiáng)隨高度的增加而降低。 當(dāng)距海面高度為1000M、2000M、4000M、8000M時(shí)，大氣壓強(qiáng)就依次降成 ﹑、16p0﹑。其計(jì)算公式比較復(fù)雜，并且計(jì)算水和冰的飽和壓強(qiáng)的公式也不同。每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔每行之間也有間隔起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒茱@示圖形 1602LCD是指顯示的內(nèi)容為16X2,即可以顯示兩行，每行16個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。 圖21在日常生活中，我們對(duì)液晶顯示器并不陌生。在單片機(jī)的人機(jī)交流界面中，一般的輸出方式有以下幾種：發(fā)光管、LED數(shù)碼管、液晶顯示器。 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(xiě)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(xiě)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。ADC0804的時(shí)序如圖32所示: 圖32 LCD電路圖 圖33 LCD1602與MAC51的P1口相連，如圖33顯示為學(xué)生姓名拼音和學(xué)號(hào)，其時(shí)序如圖34！ 圖34 獨(dú)立鍵盤(pán)與驅(qū)動(dòng)電路 圖35電路中當(dāng)濕度到達(dá)門(mén)限值后會(huì)報(bào)警，同時(shí)驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)電機(jī)工作，當(dāng)環(huán)境濕度低于低門(mén)限值時(shí)系統(tǒng)報(bào)警，同時(shí)驅(qū)動(dòng)電路打開(kāi)加濕器工作，為環(huán)境增加濕度，當(dāng)環(huán)境濕度增加到高于低門(mén)限值時(shí)系統(tǒng)自動(dòng)停止報(bào)警同時(shí)驅(qū)動(dòng)加濕器停止工作。 圖36 第四章 程序流程圖與代碼 主要程序流程圖中斷服務(wù)MAIN主程序流程圖 AD轉(zhuǎn)換程序流程圖 初始化現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)調(diào)用AD程序開(kāi)啟AD并轉(zhuǎn)換調(diào)用顯示程序讀AD結(jié)果Y查詢是否在門(mén)限區(qū)間內(nèi)保存數(shù)據(jù)N調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序 顯示子程序按鍵處理 按鍵子程序顯示子程序判斷斷點(diǎn)保護(hù)寫(xiě)緩沖單元及循環(huán)次數(shù)按鍵S4按鍵S3按鍵S2按鍵S1送顯示字位濕度下限加1濕度下限減1濕度上限減1濕度上限加1返回 主要程序見(jiàn)附錄一 第五章 系統(tǒng)的調(diào)試與總結(jié) 單片機(jī)測(cè)試判斷單片機(jī)芯片及時(shí)鐘系統(tǒng)是否正常工作有一個(gè)簡(jiǎn)單的辦法，就是用萬(wàn)用表測(cè)量單片機(jī)晶振引腳（119腳）的對(duì)地電壓，以正常工作的單片機(jī)用數(shù)字萬(wàn)用表測(cè)量為例：。 硬件及軟件調(diào)試硬件調(diào)試，第一步是目測(cè)，在印好電路板之后，先檢查印制線是否有斷線、是否有毛刺、是否與其它線或焊盤(pán)粘連、焊盤(pán)是否有脫落、過(guò)孔是否有未金屬化現(xiàn)象。第二步是用萬(wàn)用表測(cè)量。再檢查各種電源線和地線是否有短路現(xiàn)象，在檢查的過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)不管是連線還是接點(diǎn)都符合設(shè)計(jì)規(guī)定，電源和地線也沒(méi)有短路現(xiàn)象。給印制板加電時(shí)，我們檢查到的器件的電源端符合要求的電壓值+5V，同時(shí)接地端的