基于51单片机的湿度控制系统设计
基于51单片机的温室大棚温湿度检测报警系统设计

湖南科技大学课程设计课程设计名称:多路温湿度测试报警系统学生姓名:学院:机电工程学院专业及班级:09 级测控一班学号:0903030110指导教师:2013 年01 月18 日湖南科技大学机电工程学院课程设计任务书设计内容:本设计是基于 AT89c51 单片机的大棚温湿度控制系统,通过多个 DHT11 温湿度传感器采集不同地点的坏境数据,并用 LCD12864 实时显示;程序中设置所需的温湿度,若显示的坏境数据超过设置值,则通过蜂鸣器报警。
任务与要求:湿度±5% 0~100% 温度±1% 0~ 100℃限定( 20~ 100)限定( 1~ 20%)LCD 实时显示电源 DC 5V 工作环境温度小于 90℃湿度小于 90%可设置报警温湿度主要参考资料:单片机编程实用技巧丛书传感器原理与应用LCD1602 系列液晶显示与模块设计摘要随着现代技术的不断发展,生产生活现代化的不断提高,用温室大棚技术来培养农作物可以显著的提高农作物产量,降低农业生产对自然环境和气候变化的要求。
然而温室大棚对于温度湿度等一系列空气成分指标要求非常严格,而现代化的温室大棚则必须有一整套温度湿度的检测和控制系统,本设计就是为了适应现代温室大棚的需求,更加方便有效地观测环境温湿度,以便于更为科学合理地对温室大棚进行管理。
本设计是以单片机为核心,配合温湿度传感器,以及相关的外围电路组成的检测系统,可以接收所测环境的温度和湿度信号,检测人员可以通过LCD显示的数据,实时监控环境的温度和湿度情况,如果检测到的数据超过所设定的温湿度上下限,则系统会自动产生相应的声光报警。
所有的测量操作都可以通过主机控制软件来实现,温度和湿度传感器得到的测量信号,经电路转换为电信号,然后通过转换送到单片机进行数据处理,经软件分析处理后送显示装置。
本系统包括系统硬件和软件设计, 可靠性高,结构简单,系统还应用RS232 与上位机相连接,可以设置自动记录温度、湿度的相关的参数,也可以设置每隔一定的时间自动记录,操作简便,应用广泛。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计

基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代生活和工业生产中,对环境温湿度的准确监测和控制具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此,设计一个可靠、精确且易于使用的温湿度监测系统是十分必要的。
本毕业设计旨在基于单片机技术开发一款实用的温湿度监测系统。
二、系统总体设计(一)系统功能需求该监测系统应能够实时采集环境的温度和湿度数据,并将其显示在屏幕上。
同时,系统应具备数据存储功能,以便后续分析和查询。
此外,还应设置报警阈值,当温湿度超出设定范围时能发出警报。
(二)系统组成本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。
传感器模块负责采集环境温湿度数据,选用了精度高、稳定性好的DHT11 温湿度传感器。
单片机控制模块作为系统的核心,采用了 STC89C52 单片机,负责处理传感器采集到的数据、控制其他模块的工作以及进行逻辑判断。
显示模块采用了液晶显示屏(LCD1602),能够清晰地显示当前的温湿度值。
存储模块使用了 EEPROM 芯片,用于保存历史数据。
报警模块则通过蜂鸣器和指示灯实现,当温湿度异常时发出声光报警。
三、硬件设计(一)传感器接口电路DHT11 传感器与单片机通过单总线进行通信,连接时需要注意数据线的上拉电阻。
(二)单片机最小系统STC89C52 单片机的最小系统包括时钟电路和复位电路。
时钟电路采用晶振和电容组成,为单片机提供稳定的时钟信号。
复位电路用于系统初始化和异常情况下的复位操作。
(三)显示电路LCD1602 通过并行接口与单片机连接,需要配置相应的控制引脚和数据引脚。
(四)存储电路EEPROM 芯片通过 I2C 总线与单片机通信,实现数据的存储和读取。
(五)报警电路蜂鸣器通过三极管驱动,指示灯通过限流电阻连接到单片机的引脚,由单片机控制其工作状态。
四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部寄存器的设置、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
基于单片机的温湿度自动控制系统设计

方案 设计
元器件的选择
本次设计的元器件包括 STC89C5单片机、晶体振荡器、 电阻、电容、按键、开关、电 源座、三极管、二极管、蜂鸣 器、传感器、液晶显示屏、继 电器等。
3.系统硬件设计
STC89C52引脚图
1 整体方案设计
整个系统采用STC89C52单片机作为核心器件,与 电阻,电容,晶振等器件,组成了最小的单片机系 统。其它模块都是以单片机最小系统为中心展开的。
2 最小系统模块
STC89C52是一款低电压,高性能的CMOS 8位单 片机,它包含8k字节的可反复擦写的Flash只读程 序存储器(ROM)和256 字节的随机存取数据存 储器(RAM)。
12345678901234567890 22222222233333333334 0123456776543210 EC A 2222222200000000 LC E PPPPPPPPPPPPPPPP AV PSEN 21 LL AAD 01234567 TTN 11111111 PPPPPPPPRESETP30/RXDP31/TXDP32/INT0P33/INT1P34/T0P35/T1P36/WRP37/RDXXG 01234567890 123456789 11111111112
我国温湿度测控现状还远远没有工业化,生产实践中仍然存 在着设备配套能力差,环境控制水平落后和软硬件资源无法 共享等不足。
2.系统整体方案设计
设计要求
1)可同时测量温湿度。 2)1602液晶显示屏显示数据。 3)温度和湿度的正常范围都可以通过 按键设置。 4)如果超出正常范围,蜂鸣器会鸣叫 报警 。 5)有相应指示灯指示温湿度过高或过 低。 6)可模拟升温、降温、增湿和除湿过 程,使温湿度保持恒定。
基于51单片机的粮仓温湿度检测系统毕业设计

基于51单片机的粮仓温湿度检测系统[摘要]粮仓温度湿度监测控制系统是基于STC12C52A60S2的数据采集、对比、控制的系统。
以STC12C52A60S2单片机为控制器,对温度传感器DS18B20传送的数字量信号和对湿度传感器HR202传送的模拟量信号进行采集和处理,当前值和设定温度上限值进行对比,进而执行控制作用,通过对继电器的控制进而控制设备的启停,对粮仓温度湿度进行调节,使其维持在适当范围,维护粮仓正常运行。
[关键词] 单片机、温湿度、检测、控制Abstract:The granary’s temperature and humidity control and detect system is based on the micro control unit of STC12C5A60S2,the system is used for date acquisition,comparison,and control.In this system,STC12C5A60S2 is the controller,the controller is designed to deal with temperature and humidity signal from the temperature sensor and humidity sensor.Then compare these data with limits the value of temperature and humidity.If the date is out of limits,then the controller send a control signal to warn people,besides,the controller will make the fan running to make the temperature and humidity lower.In this way,the granary can be working at usual status.Key words: MCU、temperature and humidity、control目录第一章绪论 (1)1.2相关领域国内外应用的现状及发展趋势 (1)1.3 粮仓温湿度检测控制系统原理 (2)1.4 本章小结 (2)第二章:系统分析、设计要求及模块选择 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 单片机型号的选择 (3)2.21 采用STC89C52单片机 (3)2.22 采用STC12C5A60S2单片机 (3)2.3 显示系统模块的选择 (3)2.31采用LED数码管显示 (3)2.32采用1602液晶显示 (3)2.4 测温模块的选择 (4)2.41 采用模拟量温度传感器 (4)2.42 采用数字量温度传感器 (4)2.5 测湿模块的选择 (4)2.6 控制模块的选择 (4)2.7 通讯模块的选择 (4)2.8本章小结 (4)第三章系统总体方案及硬件电路模块设计 (5)3.1 系统总体设计思路: (5)3.2 系统硬件设计 (5)3.2.1 单片机最小系统 (5)3.2.2 温度信号采样电路模块 (9)3.2.3 湿度采样电路模块 (12)3.3 串口模块 (14)3.4显示模块 (15)3.5 控制模块 (16)3.6 继电器模块 (17)3.7 本章小结 (18)第四章系统的软件设计 (19)4.1 流程图设计 (19)4.1.1系统总体流程图 (19)4.1.2温度检测流程图 (19)4.1.3湿度检测流程 (20)4.2系统的程序设计 (20)4.2.1 DS18B20测温程序 (20)4.2.2 A/D转换程序 (25)4.2.3 1602显示程序 (26)4.3 本章小结 (29)第五章硬件调试部分 (30)结束语 (31)参考文献 (32)第一章绪论1.1 本课题的研究意义及必要性民以食为天,粮食是社会安定的保证,自1990年我国建立粮食储备制度以来,储备粮在国家宏观调控中占据了重要地位,无论何时,必须时刻保持储备粮的调控作用不动摇,是维持社会安定、粮食市场稳定、农民增收的重要保证。
基于51单片机的大棚温湿度检测系统的设计与实现

基于51单片机的大棚温湿度监测系统的设计与实现摘要:随着经济的快速发展,我国的农业产业结构发生了很大的变化,其中较为突出的是温室大棚种植业。
鉴于大棚种植业在不同的季节都有较大的产量,所以越来越多的农民采用温室大棚种植蔬菜。
温度、湿度和光照度的控制是温室大棚得到高产量的关键要素。
若要测量温湿度和光照度,对于大量的大棚而言,仅靠温度测量计来实现,需要更多的人力和物力。
随着农业的产业范围不断发展与扩大,采用这种传统测量大棚温湿度的方法,具有很大的局限性和不足之处.如今,自动监测棚内温湿度的装置被越来越多的用户采用。
本文设计了基于STC89C52RC单片机的温室大棚温湿度监测系统,主要包括电路设计和软件设计等.该系统以单片机为核心通过数字温湿度传感器DTH11和光照传感器BH1750对大棚的温湿度和光照度进行数据采集。
传感器将采集的数据传输给单片机,单片机根据收到的数据做出相应的分析和处理,其结果显示在LCD1602液晶显示屏上。
如果超出预先设定的温湿度和光照度限制范围,单片机控制开启指示灯,同时控制对应的继电器驱动打开设备工作,使大棚温湿度值达到适宜的范围值。
关键字:STC89C52RC单片机;数字温湿度传感器DTH11;光照传感器BH1750 FVI;LCD1602液晶显示屏Design and implementation of the greenhouse temperature and humidity detection system based on 51 single chip microcomputer Abstract:With the development of economy, great changes have taken place in the agricultural industry in our country,one of the more prominent changes is the greenhouse planting. In different seasons,the greenhouse planting has a great production, more and more farmers use greenhouses to grow vegetables。
基于51单片机的温湿度检测控制系统

摘要本次设计是采用MSC-51系列单片机中的AT89S51和DHT11构成的低成本的温湿度的检测控制系统。
单片机AT89S51是一款低消耗、高性能的CMOS8位单片机,由于它强大的功能和低价位,因此在很多领域都是用它。
DHT11温湿度传感器是一款含有已校准数字输出的温湿度复合传感器,传感器包括一个电阻式感湿原件和一个NTC测温元件,该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。
硬件电路主要包括单片机、温湿度传感器、显示模块、报警器以及控制设备等5部分。
其中由DHT11温湿度传感器及1602字符型液晶模块构成系统显示模块;测温湿度控制电路由温湿度传感器和预设温度值比较报警电路组成;用户根据需要预先输入预设值,当实际测量的温湿度不符合预设的温湿度标准时,发出报警信号(蜂鸣器蜂鸣),启动相应控制。
软件部分包括了主程序、显示子程序、测温湿度子程序。
关键词:AT89S51;DHT11;温湿度传感器AbstractMicrocontroller AT89S51 is a low consumption, high performance CMOS8 bit microcontroller.Because of its powerful features and low price, so it is used in many areas.DHT11 temperature and humidity sensor is a temperature and humidity combined sensor contains a calibrated digital output, the sensor consists of a resistor in the original sense of wet and a NTC temperature measurement devices.The product has many advantage,such as excellent quality, fast response, strong anti-jamming capability . This design is fromed by the AT89S51 in MSC-51 Series and DHT11 constitute which is a low-cost temperature and humidity measurement and control system. The design includes the design of hardware circuit design and system software.The hardware has Five modules.They are a microcontroller, temperature and humidity sensors, display module, alarm and control equipment. The 1602-character LCD module constitute the system display module.The temperature and humidity control circuit by the temperature and humidity sensors and preset temperature alarm circuit.According to the need of pre-enter the default value, when the actual measurement of the temperature humidity does not conform the preset temperature and humidity standards, send the alarm signal (buzzer will beep), and start the corresponding control.The software part includes the main program, the display routines, temperature and humidity subroutine.Key words:Temperature and humidity measurement;Temperature and humidity control;AT89S51 ;DHT11目录前言 (1)1.1本文研究的背景及意义 (1)1.2研究现状 (1)1.3本文研究的主要内容 (1)第2章设计任务分析及方案论证 (4)2.1设计过程及其工艺要求设计 (4)2.2设计总体方案及其论证 (4)2.3器件选定 (5)2.4AT89S51单片机 (11)2.5中断系统 (15)2.6复位电路 (16)2.7时钟电路 (17)2.8显示部分 (18)2.9本章小结 (26)第3章硬件设计 (27)3.1主控制电路和测温时控制电路 (27)3.2主要模块的电路 (28)3.3硬件实施控制 (33)3.4设备运行 (35)3.5控制设备: (36)3.6本章小结 (38)第4章软件设计 (39)4.1系统流程图 (39)4.2按键流程图 (41)4.3P ROTUES运行结果 (42)4.4本章小结 (43)结论 (44)参考文献 (45)附录 (47)前言1.1本文研究的背景及意义粮库已经被广泛的运用,是存储粮食的一个重要方式。
基于单片机的温湿度检测系统的设计

基于单片机的温湿度检测系统的设计一、引言温湿度是常见的环境参数,对于很多应用而言,如农业、生物、仓储等,温湿度的监测非常重要。
因此,设计并实现一个基于单片机的温湿度检测系统是非常有实际意义的。
本文将介绍该温湿度检测系统的设计方案,并详细阐述其硬件和软件实现。
二、系统设计方案1.硬件设计(1)传感器选择温湿度传感器的选择非常关键,常用的温湿度传感器包括DHT11、DHT22、SHT11等。
根据不同应用场景的精度和成本要求,选择相应的传感器。
(2)单片机选择单片机是整个系统的核心,需要选择性能稳定、易于编程的单片机。
常用的单片机有51系列、AVR系列等,也可以选择ARM系列的单片机。
(3)电路设计温湿度传感器与单片机的连接电路包括供电电路和数据通信电路。
供电电路通常采用稳压电源,并根据传感器的工作电压进行相应的电压转换。
数据通信电路使用串行通信方式。
2.软件设计(1)数据采集单片机通过串行通信方式从温湿度传感器读取温湿度数据。
根据传感器的通信协议,编写相应的代码实现数据采集功能。
(2)数据处理将采集到的温湿度数据进行处理,可以进行数据滤波、校准等操作,以提高数据的准确性和可靠性。
(3)结果显示设计一个LCD显示屏接口,将处理后的温湿度数据通过串行通信方式发送到LCD显示屏上显示出来。
三、系统实现及测试1.硬件实现按照上述设计方案,进行硬件电路的实现。
连接传感器和单片机,搭建稳定的供电电路,并确保电路连接无误。
2.软件实现根据设计方案,使用相应的开发工具编写单片机的代码。
包括数据采集、数据处理和结果显示等功能的实现。
3.系统测试将温湿度检测系统放置在不同的环境条件下,观察测试结果是否与真实值相符。
同时,进行长时间的测试,以验证系统的稳定性和可靠性。
四、系统优化优化系统的稳定性和功耗,可以采用以下方法:1.优化供电电路,减小电路噪声和干扰,提高电路的稳定性。
2.优化代码,减小程序的存储空间和运行时间,降低功耗。
基于单片机的温湿度控制系统设计

基于单片机的温湿度控制系统设计温湿度控制系统是一种基于单片机的自动控制系统,通过测量环境的温度和湿度,并根据设定的控制策略调节相关设备来维持合适的温湿度条件。
设计一个基于单片机的温湿度控制系统可以分为硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计主要包括传感器模块、控制器模块和执行器模块的选型和接口设计;软件设计主要包括数据采集与处理、控制算法设计和用户界面设计。
在硬件设计方面,温湿度传感器是获取环境温湿度的关键设备。
可以选择市场上成熟的数字温湿度传感器,比如DHT11或DHT22,它们通过数字信号输出温湿度值。
另外,还需要选择一款适用于单片机的控制器模块,如Arduino,它可以实现数字信号的采集和输出控制信号。
执行器模块可以根据具体控制目标选择,比如加热器、湿度调节装置等。
在软件设计方面,首先需要编写数据采集与处理的代码。
通过单片机连接温湿度传感器,读取其输出的数字信号,并进行数据处理,将数据转换为实际的温湿度值。
可以使用适当的算法进行数据滤波和校准,确保数据的准确性和稳定性。
接下来,需要设计控制算法。
根据实际需求,可以选择PID算法或者模糊控制算法等进行温湿度控制。
PID算法是一种经典控制算法,通过测量值与设定值之间的误差,计算出控制量,并根据比例、积分、微分三个方面进行调节。
模糊控制算法是一种基于模糊逻辑的控制算法,通过建立模糊规则库,将模糊规则与输入值进行模糊计算,得到输出控制量。
根据具体应用场景和需求,选择适当的算法进行控制。
最后,需要设计用户界面。
通过显示屏、按钮等外设,与用户进行交互,显示当前的温湿度数值和设定值,并提供设置温湿度的功能。
可以通过编程实现用户界面的交互逻辑,并调用相应的功能函数来实现温湿度的设定和控制。
总结起来,基于单片机的温湿度控制系统设计,需要进行硬件选型和接口设计,编写数据采集与处理、控制算法和用户界面的程序代码。
通过这些设计和实现,可以实现对环境温湿度的实时监测和控制,为用户提供一个舒适的环境。
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基于51单片机的湿度控制系统设计基于51单片机的湿度控制系统设计摘要:生活上,合适的空气湿度有益于人们的身体健康;工业上,芯片的封装,设备的维护以及工厂的装配等,都需要在合适的湿度下进行。
该课题对空气的湿度进行研究,采用单片机和湿度模块组成的湿度控制系统,对环境的湿度进行数据采集、处理。
系统通过测量当前环境的绝对湿度,及时、精确地了解空气湿度的变化,并将当时绝对湿度值与预设的上下限值进行比较,如果不在合适的空气湿度范围内,系统会自动发出报警。
本设计具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点。
关键词:单片机;湿度传感器;ADC0832数模转换目录序言 (1)第一章系统的整体设计方案 (2)1.1设计内容 (2)1.2系统框图 (2)1.3系统设计方案 (2)1.4 系统完成的技术指标 (4)第二章系统的硬件设计方案 (5)2.1 控制模块设计方案 (5)2.1.1 控制芯片选择思路 (5)2.1.2 单片机选择方案 (5)2.1.3 AT89C51芯片简介 (6)2.2 湿度检测模块介绍及选择方案 (10)2.2.1 湿度检测模块选择思路 (10)2.2.2 湿度传感器选择 (10)2.3 模数转换介绍 (12)2.3.1 模数转换器选择方案 (12)2.4 报警模块简介 (13)2.4.1 蜂鸣器驱动方式 (14)第三章硬件模块功能实现 (14)3.1 显示电路 (14)3.2复位开关电路 (19)3.3振荡电路 (20)3.4 ADC0832实现模数转换 (21)3.5 电路的排版连线设计 (23)第四章系统的软件与调试 (25)4.1 C语言简介 (25)4.2 总程序流程图 (25)4.2.1 湿度检测显示电路 (26)4.2.2 按键显示部分 (27)4.2.3 报警电路部分 (28)4.3程序设计 (28)第五章系统调试 (29)5.1硬件调试 (29)5.2软件调试 (29)结束语 (31)参考文献 (32)致谢 (33)附录 (34)附录一:程序清单 (34)附录二:元器件清单 (42)附录三:硬件原理图 (44)附录四:PCB图 (44)附录五:实物图 (45)序言目前我国已经进入全面建设小康社会的阶段,无论经济还是文化都已经发展到了一个另世人瞩目的时期。
但是,我们常常会听到有人无奈的说:天有不测风云啊!我们都在抱怨气候的变化无常,而我们却无法控制。
过去,面对突如其来的变化,如温度、湿度的变化,我们束手无策。
人们试图研制一种可以预测气候的系统,因此有了天气预报。
但是天气预报只能告诉我们一些大概的信息,不能准确的获知我们身边的信息。
于是,本课题设计一种能准确获知我们身边气候的系统——湿度控制系统。
测试其中最难测量的物理量——湿度,并对其进行处理、控制[1~3]。
本检测系统也可应用于环境保护、工业控制、农业生产等方面[4~5]。
设计电路以单片机为核心,配以湿度检测模块、报警电路、键盘电路和LED数码管显示电路。
本设计能控制我们的生存空间,使人们的生活更舒适。
所以说,这是一个实用而且具有发展前途的设计。
第一章系统的整体设计方案1.1设计内容本次设计分为两个内容:硬件、软件。
硬件以单片机为核心,配以湿度模块电路、键盘电路、数模转换电路、显示电路和报警电路。
主要实现以下功能:1.通过湿度模块电路对环境的湿度进行数据采集;2.通过单片机对采集的数据进行处理;3.当环境湿度低于或者高于设置湿度时启动报警。
湿度检测系统是一个智能化的系统,它的软件主要实现功能:1.单片机能够控制湿度模块对空气的湿度进行采样;2.把采集的数据通过单片机处理,再以十进制的形式显示出来;3.按键和显示电路可对设置的报警上下限值进行更改,并通过显示电路显示出来。
1.2系统框图本次设计的系统框图见图1-1。
解析:单片机控制湿度模块AM1001对环境的湿度进行检测并通过单片机处理用数码管显示出来,键盘电路可设置报警的上下限值,当环境湿度高于上限或者低于下限报警值时,启动报警电路,即蜂鸣器响。
1.3系统设计方案本设计大体分为6步:1.设计之前,查找资料。
先对湿度的概念进行了解,并了解一些湿度传感器的工作原理。
图1-1硬件电路组成框图湿度,表示大气干燥程度的物理量。
在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少,则空气越干燥;水汽越多,则空气越潮湿。
空气的干湿程度叫做“湿度”。
在此意义下,常用绝对湿度、相对湿度、比较湿度、混合比、饱和差以及露点等物理量来表示;若表示在湿蒸汽中液态水分的重量占蒸汽总重量的百分比,则称之为蒸汽的湿度。
空气湿度是指空气潮湿的程度,可用相对湿度(RH)表示。
相对湿度是指空气实际所含水蒸气密度和同温下饱和水蒸气密度的百分比值。
人体在室内感觉舒适的最佳相对湿度是,49%~5l%,相对湿度过低或过高,对人体都不适甚至有害。
绝对湿度是一定体积的空气中含有的水蒸气的质量,一般其单位是克/立方米。
绝对湿度的最大限度是饱和状态下的最高湿度。
绝对湿度只有与温度一起才有意义,因为空气中能够含有的湿度的量随温度而变化,在不同的温度中绝对湿度也不同,因为随着温度的变化空气的体积也要发生变化。
但绝对湿度越靠近最高湿度,它随温度的变化就越小。
2.分析系统的主要性能;3.对整个电路的流程进行分析;4.硬件的准备以及焊接;5.用c语言进行软件的编写并仿真;6.将硬件和软件进行系统仿真直至完成设计。
1.4系统完成的技术指标1.实时显示绝对湿度,系统的精度为10mg/L;2.采用3位数码管进行湿度显示;3.显示报警上限值为180mg/L,下限值为90mg/L;4.湿度超过上下限湿度时进行报警;5.数码管采用动态显示方式。
第二章系统的硬件设计方案2.1控制模块设计方案2.1.1控制芯片选择思路该课题的设计意义在于可以自动检测环境的湿度,并根据环境湿度的变化来自动执行相应的除湿、加湿工作,以提醒人们在合适的湿度下进行工作、生活。
目前,面向控制性领域且使用最为广泛的控制芯片是单片机。
单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自动化过程的实时控制和数据处理等等都离不开单片机。
2.1.2单片机选择方案方案一:选用STC单片机STC公司的单片机主要是基于8051内核,是新一代增强型单片机,指令代码完全兼容传统8051,速度快8~12倍,带ADC,4路PWM,双串口,有全球唯一ID号,加密性好,抗干扰强[6]。
方案二:选用PIC单片机PIC单片机是MICROCHIP公司的产品,其突出的特点是体积小,功耗低,精简指令集,抗干扰性好,可靠性高,有较强的模拟接口,代码保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASH程序存储器的芯片[7]。
方案三:选用ATMEL单片机ATMEl公司的8位单片机有AT89、AT90两个系列,AT89系列是8位Flash 单片机,与8051系列单片机相兼容,静态时钟模式[8]。
ATMEL公司把EERROM及Flash技术巧妙的用于形成特殊的集成电路,在系统的开发过程中可以十分容易进行程序的修改,这就大大缩短了系统的开发周期。
同时,在系统工作过程中,能有效地保存一些数据信息,即使外界电源损坏也不影响到信息的保存。
本设计要求可以随时改变湿度报警的上下限值,ATMEL单片机的EERROM及Flash技术对本设计比较实用(控制方便),所以控制芯片选择ATMEL51系列单片机。
2.1.3 AT89C51芯片简介图2-1 AT89C51芯片实物图AT89C51提供以下的功能标准:4K字节闪烁存储器,128字节随机存取数据存储器,32个I/O口,2个16位定时/计数器,1个5向量两级中断结构,1个串行通信口,片内震荡器和时钟电路。
另外,AT89C51还可以进行0HZ的静态逻辑操作,并支持两种软件的节电模式。
闲散方式停止中央处理器的工作,能够允许随机存取数据存储器、定时/计数器、串行通信口及中断系统继续工作。
掉电方式保存随机存取数据存储器中的内容,但震荡器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一个复位[9~11]。
主要特性:·与MCS-51 兼容·4K字节可编程闪烁存储器·寿命:1000写/擦循环·数据保留时间:10年·全静态工作:0Hz-24Hz·三级程序存储器锁定·128×8位内部RAM·32可编程I/O线·两个16位定时器/计数器·5个中断源·可编程串行通道·低功耗的闲置和掉电模式图2-2单片机管脚图·片内振荡器和时钟电路管脚说明:VCC:供电电压。
GND:接地。
P0口:P0口为一个8位漏级开路双向I/O口,每脚可吸收8TTL门电流。
当P1口的管脚第一次写1时,被定义为高阻输入。
P0能够用于外部程序数据存储器,它可以被定义为数据/地址的第八位。
在FIASH编程时,P0 口作为原码输入口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。
P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。
P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。
在FLASH 编程和校验时,P1口作为第八位地址接收。
P2口:P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口,P2口缓冲器可接收,输出4个TTL门电流,当P2口被写“1”时,其管脚被内部上拉电阻拉高,且作为输入。
并因此作为输入时,P2口的管脚被外部拉低,将输出电流。
这是由于内部上拉的缘故。
P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时,P2口输出地址的高八位。
在给出地址“1”时,它利用内部上拉优势,当对外部八位地址数据存储器进行读写时,P2口输出其特殊功能寄存器的内容。
P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口:P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。
当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。
作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口,如下表所示表2-1AT89C51 芯片p3口特殊功能表P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST :复位输入。
当振荡器复位器件时,要保持RST 脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG :当访问外部存储器时,地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。
在FLASH 编程期间,此引脚用于输入编程脉冲。
在平时,ALE 端以不变的频率周期输出正脉冲信号,此频率为振荡器频率的1/6。