郭26-单片机原理及接口技术课程设计(药品库湿度监控器设计)

郭26-单片机原理及接口技术课程设计(药品库湿度监控器设计)内容摘要：

VCCRST 本科生课程设计（论文） 6 时钟电路设计 时钟电路是用来产生 AT89C51 单片机工作时所必须的时钟信号， AT89C51 本身就是一个复杂的同步时序电路，为保证工作方式的实现， AT89C51 在唯一的时钟信号的控制下严格的按时执行指令进行工作，时钟的频率影响单片机的速度和稳定性。 通常时 钟由于两种形式：内部时钟和外部时钟。 我们系统采用内部时钟方式来为系统提供时钟信号。 AT89C51 内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器，该放大器的输入输出引脚为 XTAL1 和XTAL2，他们跨接在晶体振荡器的用于微调的电容，便构成了一个自激励振荡器。 电路中的 C1,C2 的选择在 30PF 左右，但电容太小会影响振荡的频率，稳定性和快速性。 晶振频率为在 ~12MHZ 之间，频率越高单片机的速度就越快，但对存储器要求就高。 为了提高稳定性我们采用温度稳定性好的 HUMIREL 电容 ，采用晶振频率为 12MHZ. 本次系统的时钟电路设计如图 : 图 时钟电路图 30pFC230pFC112Y1XTAL2XTAL1 本科生课程设计（论文） 7 CPU 最小系统图 图 最小系统图 22uFC4100R41KR5SW10复位12Y130pFC130pFC2393821222425262728101112131415161712345678EA31ALE/PROG30PSEN29RESET9XTAL119XTAL218323334353637VCC40U1AT89C51 本科生课程设计（论文） 8 第 3章 药品库湿度监控器 输入输出接口电路 设计 药品库湿度监控器 传感器的选择 在自然界中，凡是有水和生物的地方，在其周围的大气里总是含有或多或少的水汽。 大气中含有水汽的多少，表示大气中的干、湿程度，用湿度来表示，也就是说，湿度表示大气干湿程度的物理量。 大气湿度有两种表示方法：绝对湿度与相对湿度。 绝 对湿度 绝对湿度表示单位体积空气里所含水汽的质量， 其表示为 ρ =MV/V () 式中： ρ――被测空气的绝对（ g/m3， mg/m3）； MV ――被测空气中水汽的质量（ g， mg）； V――被测空气的体积（ m3）。 相对湿度： 相对湿度是气体的绝对湿度（ρ v）与同一温度下，水蒸汽已达到饱和的气体的绝对湿度（ρ w）之比，常用 %RH 来表示。 即 相对湿度 =(PV/PW)T*100%RH () 式中： Pv――待测气体的水汽分压； Pw――同一温度下水蒸汽的饱和水汽压。 湿度传感器 HS1101 是基于独特工艺设计的电容元件，这些相对湿度传感器可以大批量生产。 可以应用于办公室自动化，车厢内空气质量控制，家电，工业控制系统等。 它有以下几个显著的特点： 全互换性，在标准环境下不需校正 长时间饱和下快速脱湿 可以自动化焊接，包括波峰或水浸 高可靠性与长时间稳定性 专利 的固态聚合物结构 可用于线性电压或频率输出回路 快速反应时间 图 HS1101 本科生课程设计（论文） 9 药品库湿度监控器 检测接口电路设计 A/D 转换器选择 A/D 转换部分是整个设计的关键，这一部分处理不好，会使得整个设计毫无意义。 ADC0809/0809 系列是现今速度最快的模 /数转换器，采样速率在 1GSPS 以上，通常称为“闪烁式” ADC。 它由电阻分压器、比较器、缓冲器及编码器四种分组成这种结构的 ADC 所 有位的转换同时完成，其转换时间主取决于比较器的开关速度、编码器的传输时间延迟等。 片内有多路模拟开关及通道地址译码及锁存电路，可对多路模拟信号进行采集与转换；片内配置了三态输出数据缓冲器，提供了与微处理器兼容接口； ADC0808 的最大不可调误差小于 +1/2LSB，而 ADC0809 为 +1LSB。 缺点是：并行比较式 A/D 转换的抗干扰能力差，由于工艺限制，其分辨率一般不高于 8 位。 图 ADC0809与 89C51 单片机对的接口电路 WRALERDINTAT89C51IN31IN42IN53IN64IN75IN026IN127IN228D418D519D620D721D215D38D017D114A025A124A223START6ALE22REF+12REF16OE9EOC7CLK10*ADC0809+5 本科生课程设计（论文） 10 模拟量检测接口电路图 WRALERDINTAT89C51IN31IN42IN53IN64IN75IN026IN127IN228D418D519D620D721D215D38D017D114A025A124A223START6ALE22REF+12REF16OE9EOC7CLK10*ADC0809+51122334455667788AD620+551K1122传感器 图 模拟量检测接口电路图 本科生课程设计（论文） 11 人机对话接口电路设计 键盘与显示器接口设计 （ 1） 键盘接口设计 本设计采用 4 4 非编码键盘，运用可编程芯片 98C51 控制键盘扫描。 在该设计的键盘接口电路中， 89C51 的 — 口接键盘的行， — 口接键盘的列。 在 89C51 初始化时，把 — 口设为输出口 ，把 — 口设为输出口，通过非编码键盘的行扫描发进行扫描得到键码值。 当 PC 口输出全部为低电平时，若无键按下，则 — ；若有键按下， — 口必须有一个输入为低电平。 图 单片机与键盘的接口电路 S0SWPBS1SWPBS2SWPBS3SWPBS4SWPBS5SWPBS6SWPBS7SWPBS8SWPBS9SWPBSASWPBSBSWP。