基于单片机的控制的温湿度报警器

基于单片机的控制的温湿度报警器内容摘要：

I N T 012P 3 . 3 / I N T 113P 3 . 4 / T 014P 3 . 5 / T 115P 3 . 6 / W R16P 3 . 7 / R D17X T A L 218X T A L 119V S S20P 2 . 0 / A 821P 2 . 1 / A 922P 2 . 2 / A 1 023P 2 . 3 / A 1 124P 2 . 4 / A 1 225P 2 . 5 / A 1 326P 2 . 6 / A 1 427P 2 . 7 / A 1 528P S E N29A L E30E A / V P P31P 0 . 7 / A D 732P 0 . 6 / A D 633P 0 . 5 / A D 534P 0 . 4 / A D 435P 0 . 3 / A D 336P 0 . 2 / A D 237P 0 . 1 / A D 138P 0 . 0 / A D 039V C C40I C 1A T 8 9 S 5 2V C C1310118129147C 1 +1C 2 +4GND15C 1 3V C C16R1D1D2R2C 2 5V6V+2I C 3M A X 2 3 2C510uFC 2 410uFC610uFC71uFP 3 . 1P 3 . 0T I O U TR 1 I NV C C1234567891110J1D C o n n e c t o r 9 图 31 AT89S52最小系统原理图 引脚功能介绍： ：电源电压。 ：地。 3. P0 口： P0口是一个 8位漏极开路的双向 I/O口。 作为输出口，每位能驱动 8个 TTL逻辑电平。 对 P0端口写 “ 1” 时，引脚用作高阻抗输入。 当访问外部程序和数据存储器时， P0口也 被作为低 8位地址 /数据复用。 在这种模式下 ,P0具有内移通学院毕业设计（论文） 7 部上拉电阻。 在 flash编程时， P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。 程序校验时，需要外部上拉电阻。 4. P1 口： P1 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， p1 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P1 端口写 “ 1” 时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 此外， /计数器 2的外部计数输入（ ）和时器 /计数器 2 的触发输入（ ），具体如表 示 ： 在 flash编程和校验时， P1口接收低 8位地址字节。 表 P1 口的第二功能 引脚号 第二功能 T2（定时器 /计数器 T2 的外部计数输入），时钟输出 T2EX（定时器 /计数器 T2 的捕捉 /重载触发信号和方向控制） MOSI（在系统编程用） MISO（在系统编程用） SCK（在系统编程用） 口： P2 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， P2 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P2 端口写 “ 1” 时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 在访问外部程序存储器或用 16位地址读取外部数据存储器（例如执行 MOVX @DPTR）时， P2 口送出高八位地址。 在这种应用中，P2 口使用很强的内部上拉发送 1。 在使用 8位地址（如 MOVX @RI）访问外部数据存储器时， P2口输出 P2锁存器的内容。 在 flash编程和校验时， P2口也接收高 8位地址字节和一些控制信号。 6. P3 口： P3 口是一个具有内部上拉电阻的 8 位双向 I/O 口， p3 输出缓冲器能驱动 4 个 TTL 逻辑电平。 对 P3 端口写 “ 1” 时，内部上拉电阻把端口拉高，移通学院毕业设计（论文） 8 此时可以作为输入口使用。 作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（ IIL）。 P3口亦作为 AT89S52特殊功能（第二功能）使用，如表。 在 flash编程和校验时， P3口也接收一些控制信号。 表 P3 口的第二功能 端口引脚 第二功能 RXD(串行输入口 ) TXD(串行输出口 ) INTO(外中断 0) INT1(外中断 1) TO(定时 /计数器 0) T1(定时 /计数器 1) WR(外部数据存储器写选通 ) RD(外部数据存储器读选通 ) 此外， P3口还接收一些用于 FLASH闪存编程和程序校验的控制信号。 RST—— 复位输入。 当振荡器工作时， RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。 ALE/PROG—— 当访问外部程存储器或数据存储器时， ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低 8位字节。 一般情况下， ALE仍以时钟振荡频 率的 1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。 要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE脉冲。 对 FLASH存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（ PROG）。 如有必要，可通过对特殊功能寄存器（ SFR）区中的 8EH单元的 D0位置位，可禁止 ALE操作。 该位置位后，只有一条 MOVX和 MOVC指令才能将 ALE激活。 此外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置 ALE禁止位无效。 PSEN—— 程序储存允许（ PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C52由外部程序 存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次 PSEN有效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次 PSEN信号。 EA/VPP—— 外部访问允许，欲使 CPU仅访问外部程序存储器（地址为0000HFFFFH）， EA端必须保持低电平（接地）。 需注意的是：如果加密位 LB1被编程，复位时内部会锁存 EA端状态。 如 EA端为高电平（接 Vcc端）， CPU则移通学院毕业设计（论文） 9 执行内部程序存储器的指令。 FLASH存储器编程时，该引脚加上 +12V的编程允许电源 Vpp，当然这必须是该器件是使用 12V编程电压 Vpp。 显 示模块 液晶显示器 (LCD)具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其它显示器无法比拟的优点，近几年来被广泛用于单片机控制的智能仪器、仪表和低功耗电子产品中。 单片机可以通过数据总线与控制信号直接采用存储器访问形式、 I/O设备访问形式控制该液晶显示模块。 本设计采用 1602液晶屏， 液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制， 通电后就 可以显示出图形 、文字。 显示器的选择 方案一：采用 LED数码管。 系统采用动态显示方式驱动 6 个数码管工作 ,其中 4 个数码管用来显示温度值 ,2 个用来显示检测到 的湿度值。 用 74LS138 的输入端来选择位码 ,单片机的 P1口控制数码管的断码。 如果检测到的温度与湿度发生变化时 ,数码管即会发生相应的变化 ,起到实时显示功能。 LED数码管 亮度高、工作电压低、功耗小、小型化、寿命长、耐冲击和性能稳定 ，从而得到了广泛的应用。 方案二：采用 1602液晶屏。 液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，有电就有显示，这样即可以显示出图形。 液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、 PDA移动通信工具等众多领域。 相对而言，液晶显示器显示质量高、体积小、功耗低等特点，而且其电路设计简单，操作更加方便。 因此我们选择方案二。 1602 液晶简介 1602字符型液晶是 工业字符型液晶，能够同时显示 16 2即 32个字符（ 16列 2行）。 注：为了表示的方便，后文皆以 1表示高电平， 0表示低电平。 移通学院毕业设计（论文） 10 1602 液晶显示特性 (1)单 5V电源电压，功耗低、寿命长、可靠性高； (2)内置 192种字符（ 160个 5 7点阵字符和 32个 5 10字符）； (3)具有 64个字节的自定义字符 RAM，可自定义八个 5 8点阵字符； (4)显示方式： STN、半透、正显； (5)驱动方式： 1/16DUTY,1/5BIAS； (6)视角方向： 6点； (7)背光方式：底部 LED； (8)通讯方式： 4位或 8位并口可选； (9)标准的接口特性，适配 MC51和 M6800系列 MPU的操作时序。 1602 液晶与 AT89S52 接口电路 P 1P 2P 3P 4P 5P 6P 7P 8R S T9P 10P 11P 12P 13P 14P 15P 16P 17X T A L 218X T A L 119V S S20P 21P 22P 23P 24P 25P 26P 27P 28P S E N29A L E30E A / V P P31P 32P 33P 34P 35P 36P 37P 38P 39V C C40I C 1A T 89S 52+5P P P P P GND1V C C2V C O M3RS4RW5E6D07D18D29D310D411D512D613D714V C C15GND161602LCD1602L C DC om pone nt _1V C CV C C 移通学院毕业设计（论文） 11 图 32 1602LCD与单片机接口电路图 温湿度采集模块 传感器的选择 传感器是实现测量与控制的首要环节，是检测系统的关键部件。 方案一：采用热电阻温度传感器和 HOS201湿敏传 感器。 热电阻是利用导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件。 现应用较多的有铂、铜、镍等热电阻。 其主要的特点为精度高、测量范围大、便于远距离测量。 铂的物理、化学性能极稳定，耐氧化能力强，易提纯，复制性好，工业性好，电阻率较高，因此，铂电阻用于工业检测中高精密测温和温度标准。 缺点是价格贵，温度系数小，受到磁场影响大，在还原介质中易被玷污变脆。 铜电阻的温度系数比铂电阻大，价格低，也易于提纯和加工；但其电阻率小，在腐蚀性介质中使用稳定性差。 在工业中用于 50～ 180℃测温。 HOS201湿敏传感器为高湿度开关传 感器，它的工作电压为交流 1V以下，频率为 50HZ～ 1KHZ，测量湿度范围为 0～ 100%RH，工作温度范围为 0～ 50℃，阻抗在 75%RH（ 25℃）时为 1MΩ。 这种传感器原是用于开关的传感器，不能在宽频带范围内检测湿度，因此，主要用于判断规定值以上或以下的湿度电平。 然而，这种传感器只限于一定范围内使用时才具有良好的线性，从而有效地利用其线性特性，而且它还不具备在本设计系统中对温度 30～ 50℃的要求。 方案二：采用 DHT11温湿度传感器。 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器 ， 它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。 传感器包括一个电阻式感湿元件和一个 NTC测温元件，并与一个高性能 8位单片机相连接，因此，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。 综上所述，我们选择方案二来作为本系统的温湿度传感器。 DHT11 温湿度传感器简介 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器 ，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的移通学院毕业设计（论文） 12 可靠性与卓越的长期稳定性。 DHT11传感器包括 一个电阻式感湿元件和一个 NTC测温元件，并与一个高性能 8位单片机相连接。 因此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。 每个 DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。 校准系数以程序的形式储存在 OTP（ One Time Programable） 内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。 单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。 超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达 20米以上，产品为 4 针单排引脚封装，连接简单方便，使其成为各类应用场合的最佳选。