本科毕业论文-基于stc89c52单片机的粮仓温湿度无线监控系统设计

本科毕业论文-基于stc89c52单片机的粮仓温湿度无线监控系统设计内容摘要：

由 DHT11 数字温湿度传感器主要是检测温湿度是否 变化，并将变化的信息通过无线信道发送给无线接受器。 无线接受器则是通过无线方式接收来自于检测 DHT11 数字温湿度传感器的变化信息，以声音、灯光报警方式通知仓库管理人员 ，如图 1 所示。 总体硬件设计 控制系统的结构框图所示。 总体设计方案共有六个部分组成，分别是：单片机 STC89C5无限传送器、无线接受器、蜂鸣器报警电路、复位控制电路、上位机。 在进行仿真调试过程中，程序运行正确，六个部分同时工作，从而实现了温湿度无线控制的基本功能。 系统总的原理框图如图 2 所示 : 粮仓温湿度无线控制设计 8 图 2 系统结构图 粮食湿度检测器 如图 3 所示， 在嵌入式操作系统 ,Linux 系统很容易移植 ,内核小的优势 ,效率高、开源代码、手臂 9 温度和湿度的控制电路理查德是 3 美元 c2410 采用了嵌入式 Linux 操作系统。 系统编程包括 Linux 系统设计 ,转弯蜜蜂协议栈设计、硬件驱动程序设计三种点。 完成手臂 B10S 软件初始化 ,设置和内部 Linux 系统加载后 ,在 Linux 系统下运行应用程序管理。 转弯 ,蜜蜂协议栈使用是 Mieroehip 开源的转弯 ,蜜蜂协议栈 ,该协议栈是无线个域网协议栈的简化 ,最能实现无线 个域网的功能。 上位机 网络 温湿度传感器 报警器 测温下位机机 1 测温分机 1 通风控制 测温分机 2 按键 远程计算机 测温下位机机 2 粮仓温湿度无线控制设计 9 图 3 粮食湿度检测器 声音报警电路 如 图 4 所示计报警电路也是为了更加完善系统的功能。 蜂鸣器是一种一体化的结构的电子讯响器，采用的是直流电源供电，广泛应用于计算机、打印机、复印件、报警器、定时器等等电子产品中作为发生器件。 蜂鸣器主要分为电压式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。 本设计采用的是电磁式蜂鸣器为核心的声报警电路。 报警电路选用的是 12V 高音喇叭作为报警装置，使用 S8550 三极管做驱动的电路，当温湿度为 17 时，三极管导通。 反之则截至，当温湿度传感器检测到温湿度变化时时，实现扬声 器的报警，提醒仓库管理人员。 图 4 声音报警电路 STC89C52单片机简介 STC89C52 STC 公司生产的是低功耗 ,高性能 CMOS8 单片机 ,在系统可编程闪存 8 k。 粮仓温湿度无线控制设计 10 STC89C52 使用古典 MCS 51内核 ,但是做了很多的改进与传统没有 51 单片机芯片的功能。 在单个芯片上 ,具有灵活的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash,让许多 STC89C52 嵌入式控制应用程序高灵活和有效的解决方案。 具有以下功能 :标准 8 k 字节 Flash,512 字节的内存 ,32 个 I / O 端口线 ,看门狗定时器 ,内置的 4KBEEPROM,MAX810 复位电路 ,三个 16 位定时器 /计数器 ,4外部中断向量 7 年级 4 中断结构 (5 向量与传统 51 兼容 2 级中断结构 ),全双工串行端口。 除了 STC89C52 静态逻辑运算可以减少到 0 赫兹 ,支持两种类型的软件可以选择节电模式。 空闲模式下 ,CPU 停止工作 ,允许内存 ,定时器 /计数器 ,一个串行端口 ,继续工作。 掉电保护 ,RAM的内容保存 ,振荡器是冻的 ,单片机停止所有工作 ,直到下一个中断或硬件复位。 35 MHZ 工作频率最高 ,6 吨 / 12 t 可选 DHT11 数字温度和湿度传感器。 STC89C52 单片机引 脚图和实物图片 图 5 STC89C52单片机引脚 粮仓温湿度无线控制设计 11 图 6 STC89C52单片机实物图片 STC89C52 单片机 主要 特性 STC89C52 主要功能。 主要功能特性 兼容 MCS51 指令系统 8K 可反复擦写 Flash ROM 32 个双向 I/O 口 256x8bit 内部 RAM 3 个 16 位可编程定时 /计数器中断 时钟频率 024MHz 2 个串行中断 可编程 UART 串行通道 2 个外部中断源 共 6 个中断源 2 个读写中断口线 3 级加密位 低功耗空闲和掉电模式 软件设置睡眠和唤醒功能 特性 STC89C52RC 单片机 : 8K 字节的程序存储空间； 512 字节的数据存储空间； 内带 2K 字节的 EEPROM 存储空间。 可以直接使用串口下载； STC89C52单片机参数 粮仓温湿度无线控制设计 12 (1) 增强型 8051 单片机， 6 时钟 /机器周期和 12 时钟 /机器周期可以任意 选择，指令代码完全兼容传统 8051.[2] (2) 工作电压： ～ （ 5V单片机） /～ （ 3V 单片机） (3) 工作频率范围： 0～ 40MHz，相当于普通 8051 的 0～ 80MHz，实际工作 频率可达 48MHz (4) 用户应用程序空间为 8K 字节 (5) 片上集成 512 字节 RAM (6) 通用 I/O 口（ 32 个），复位后为： P0/P1/P2/P3 是准双向口 /弱上拉， P0 口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为 I/O 口用时，需加上拉电阻。 (7) ISP（在系统可编程） /IAP（在 应用可编程），无需专用编程器，无 需专用仿真器，可通过串口（ RxD/,TxD/）直接下载用户程 序，数秒即可完成一片 (8) 具有 EEPROM 功能 (9) 共 3 个 16 位定时器 /计数器。 即定时器 T0、 T T2 (10) 外部中断 4 路，下降沿中断或低电平触发电路， Power Down 模式可 由外部中断低电平触发中断方式唤醒 (11) 通用异步串行口（ UART），还可用为定时器软件用来实现多个 UART (12) 工作温湿度范围为： 40～ +85℃（工业级）和 /0～ 75℃（商业级） STC89C52RC引脚功能说明 VCC（ 40 引脚）：电源电压 VSS（ 20 引脚）：接地 P0 端口（ ～ ， 39～ 32 引脚）：对于排水 P0 口是一个 8 位双向 I / O端口。 作为一个输出端口 ,每个销可以开车八个 TTL 负载 ,写“ 1”为 P0 端口 ,可以用作高阻抗输入。 在访问外部程序和数据存储器 ,P0 口也可以带来低 8 地址和8 位数据总线的重用。 在这一点上 ,P0 口有效内部上拉电阻。 在闪速存储器编程 ,P0端口接收指令字节。 而在校准程序 ,输出字节顺序。 身份验证 ,这就需要一个外部上拉电阻。 粮仓温湿度无线控制设计 13 P1 端口（ ～ ， 1～ 8 引脚）： P1 口 ,内部上拉电阻 8 位双向 I / O 端口。 P1 输出缓冲区可以驱动 (或输出电流 )4 TTL 输入。 写 1 到港口 ,通过内部上拉电阻拉港口高潜力 ,这是可以作为一个输入端口。 P1 口作为输入端口 ,使用时由于内部上拉电阻 ,这些外部低销将输出电流。 P2 端口（ ～ ， 21～ 28 引脚）： P2 口 ,内部上拉电阻 8 位双向 I / O 端口。 P2 输出缓冲区可以驱动 (或输出电流 )4 TTL 输入。 写 1 到港口 ,通过内部上拉电阻拉港口到一个很高的水平 ,然后可以作为输入端口。 P2 用作输入端口 ,因 为内部上拉电阻 ,降低由外部信号针将输出电流。 P3 端口（ ～ ， 10～ 17 引脚）： P3 是一个内部上拉电阻与 8 位双向 I / O 端口。 P3 输出缓冲区可以驱动 (或输出电流 )4 TTL 输入。 写 1 到港口 ,通过内部上拉电阻拉港口高潜力 ,然后可以作为输入端口。 P3 输入端口使用 ,因为有内部上拉电阻 ,降低由外部信号针将输入电流。 引脚号 复用功能 RXD（串行输入口） TXD（串行输出口） （外部中断 0） （外部中断 1） T0（定时器 0 的外部输入） T1（定时器 1 的外部输入） （外部数据存储器写选通） （外部数据存储器读选通） RST（ 9 引脚）：复位输入。 当连续输入超过两机周期高电平时有效 ,用来完成单片机单片机复位初始化。 看门狗定时器的完成后 ,RST 引脚输出 96 水晶振动周期的高水平。 专用寄存器 AUXR (地址 8EH)DISRTO 可以禁用这个特性。 DISRTO 默认情况下 ,有效地减少和高水平。 ALE/（ 30 引脚）：地址锁存器控制信号 (ALE),在他访问外部程序内存锁 定输出脉冲的低 8 位地址。 在 Flash 编程中 ,这针是用来编程输入脉冲。 一般来说 ,啤酒与晶体的一个 6 输出固定频率的脉冲 ,可以用来作为外部定时器或时钟。 特别强调 ,然而 ,在每一个访问外部数据存储器 ,ALE 脉冲将被忽略。 粮仓温湿度无线控制设计 14 如果，通过将地址为 8EH 的 SFR 的第 0 位置的“ 1”， ALE 操作将无效。 这一位置“ 1”， ALE 仅在执行 MOVX 或 MOV 指令时就有效。 否则， ALE 将会被微弱拉高。 这个为 ALE 使能标志位（地址位 8EH 的 SFR 的第 0 位）的设置将会对微控制器处于外部的执行模式下无效。 （ 29 引脚）：外部程序存储器控制信号是外 部程序存储器控制信号。 当AT89C51RC 执行外部代码时 ,从每台机器的外部程序存储器周期激活两次 ,访问外部数据内存 ,不会被激活。 /VPP（ 31 引脚）：访问外部程序存储器控制信号。 使能从 0000 h FFFFH 外部程序存储器读取指令 ,必须连接到接地。 注意 ,加密方法 1,将内部锁定重置。 为了执行内部程序指令 ,应该在 VCC 回答。 在 Flash 编程 ,还应该能够收到 12 伏特VPP 电压。 XTAL1（ 19 引脚）：振荡器的反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。 XTAL2（ 18 引脚）：振荡器的反相放大器的输入端。 ALE／ PROG———— ：当访问外部程序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。 即使不访问外部存储器， ALE 依旧以时钟振荡频率的 1／ 6 输出固定的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。 要注意的是：在访问外部数据存储器时将跳过一个 ALE 脉冲。 对F1ash 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，一条 M0VX 和 M0VC 指令 ALE 才会被激活。 此外，该引脚电位会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置 ALE 无效。 PSEN———— 程序储存允许端（ PSEN———— ）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89C51 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。 当访问外部数据存储器，跳过两次有效的 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 0000H－ FFFFH）， 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 则执行内部程序存储器中的指令。 F1ash 存储器编程时，该引脚加上 +12V 的编程电粮仓温湿度无线控制设计 15 压 Vcc。 XTAL1：外接晶体引线端，当使用芯片内部时钟是，此引线端可外接石英晶体和微调电容，使用外部时钟时，用于接外部时钟脉冲信号。 DHT11数字温湿度传感器简介 DHT11 数字温度和湿度传感器是一种含有的化合物传感器校准数字信 号输出的温度和湿度 ,它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和卓越的长期稳定性。 传感器由一个电阻式水分元素和 NTC 温度测量元件 ,并连接到一个高性能的 8 位单片机。 该产品具有优良的品质 ,超快响应、抗干扰能力强、极高的性价比。 每个 DHT11 在极其精确的湿度传感器校准实验室校准。 校正因子的形式存在于程序 OTP 存储器 ,在传感器的检测模型 ,这一过程来调用校准系数。 单线串行接口 ,系统集成变得简单和快速。 超级体积小 ,功耗低 ,这类应用程序的最佳选择 ,即使是最苛刻的应用程序。 产品单行销 4 针组装 ,方便连 接。 DHT11 数字温湿度传感器技术参数 供电电压： ~ DC 输 出： 单总线数字信号 测量范围： 湿度 2090%RH， 温度 0~50℃ 测量精度： 湿度 +5%RH， 温度 +2℃ 分 辨 率： 湿度 1%RH， 温度 1℃ 互 换 性： 可完全互换 ，。