基于单片机的温湿度计的设计
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《基于单片机的温湿度控制系统的设计》篇一一、引言在现代生活中,温湿度的控制对各种环境和设施的运行具有极其重要的作用。
为了满足这一需求,本文设计了一种基于单片机的温湿度控制系统。
该系统利用单片机作为核心控制器,通过传感器采集环境中的温湿度信息,并据此进行精确的控制和调节,从而达到保持环境稳定的目的。
二、系统设计1. 硬件设计本系统主要由单片机、温湿度传感器、执行器(如加热器、加湿器等)以及电源等部分组成。
其中,单片机作为核心控制器,负责接收传感器采集的数据,并根据设定的控制逻辑发出控制指令。
温湿度传感器负责实时采集环境中的温湿度信息,并将这些信息以电信号的形式传输给单片机。
执行器则根据单片机的指令进行工作,如加热、加湿或降温等,以调节环境中的温湿度。
2. 软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计。
程序通过编程语言编写,实现对温湿度的实时采集、数据处理、控制输出等功能。
具体而言,程序首先通过温湿度传感器采集环境中的温湿度信息,然后对数据进行处理和分析,根据分析结果发出控制指令,以调节执行器的运行状态,从而实现对温湿度的控制。
三、系统功能1. 实时监测:系统能够实时监测环境中的温湿度信息,并通过显示屏或其它方式展示出来。
2. 自动控制:系统能够根据设定的控制逻辑,自动调节执行器的运行状态,以实现对温湿度的精确控制。
3. 报警功能:当环境中的温湿度超过设定范围时,系统能够发出报警信号,以提醒用户进行相应的处理。
4. 数据记录:系统能够记录环境中的温湿度数据,以便用户进行数据分析和处理。
四、系统实现在实际应用中,我们选择了适合的单片机、温湿度传感器和执行器等硬件设备,并根据系统需求编写了相应的程序。
通过不断调试和优化,我们成功实现了系统的各项功能。
在实际运行中,系统能够实时监测环境中的温湿度信息,并根据设定的控制逻辑自动调节执行器的运行状态,以实现对温湿度的精确控制。
同时,系统还具有报警功能和数据记录功能,能够满足用户的各种需求。
《基于单片机的温湿度控制系统的设计》篇一一、引言随着科技的不断进步,温湿度控制系统的设计逐渐成为现代工业、农业、家庭等领域的重要应用。
为了满足各种环境对温湿度的精确控制需求,本文提出了一种基于单片机的温湿度控制系统设计。
该系统采用先进的单片机技术,实现了对温湿度的实时监测与精确控制,提高了系统的稳定性和可靠性。
二、系统设计1. 硬件设计本系统硬件部分主要包括单片机、温度传感器、湿度传感器、加热器、加湿器等组件。
单片机作为核心控制单元,负责接收传感器采集的温湿度数据,并根据预设的控制策略输出控制信号,控制加热器和加湿器的运行。
温度传感器和湿度传感器分别负责实时监测环境中的温度和湿度,将检测到的数据传输给单片机。
加热器和加湿器则根据单片机的控制信号进行工作,实现对温湿度的调节。
2. 软件设计软件部分主要包括单片机程序的编写和上位机监控界面的开发。
单片机程序采用C语言编写,实现了对温湿度的实时监测、数据处理、控制策略的制定以及与上位机监控界面的通信等功能。
上位机监控界面采用图形化界面设计,方便用户进行操作和监控。
用户可以通过监控界面实时查看当前环境的温湿度数据,以及设定所需的温湿度目标值。
同时,监控界面还可以显示加热器和加湿器的工作状态,以及系统的故障信息等。
三、控制策略本系统采用PID控制算法实现温湿度的精确控制。
PID控制器根据温湿度误差计算输出控制量,使加热器和加湿器工作在最佳状态,从而实现温湿度的快速稳定控制。
同时,系统还具有自动调节功能,根据环境变化自动调整控制参数,提高系统的适应性和稳定性。
四、系统实现在硬件和软件设计的基础上,我们进行了系统的实现。
首先,将温度传感器和湿度传感器与单片机进行连接,实现数据的实时采集。
然后,编写单片机程序,实现数据的处理、控制策略的制定以及与上位机监控界面的通信等功能。
最后,开发上位机监控界面,方便用户进行操作和监控。
五、系统测试为了验证系统的性能和稳定性,我们进行了系统测试。
基于单片机的温湿度监测系统设计基于单片机的温湿度监测系统设计一、引言随着工业自动化和物联网技术的快速发展,对环境参数的监测变得越来越重要。
特别是在工业生产过程中,保持环境条件的稳定对于产品质量和生产效率具有重大影响。
为了实现这一目标,本文将介绍如何基于单片机设计一种温湿度监测系统。
二、相关技术在这个系统中,我们将使用单片机作为主控制器,负责采集和处理环境中的温度和湿度数据。
单片机是一种集成度高、价格低廉的微控制器,广泛应用于各种嵌入式系统中。
传感器则负责采集环境中的温湿度数据,并将数据传输给单片机。
我们将选择具有数字输出功能的温湿度传感器,以确保数据传输的稳定性和准确性。
此外,单片机通过液晶显示屏实时显示采集到的温湿度数据,用户可以通过按键对系统进行设置和校准。
单片机的编程语言通常为C语言,程序编写的好坏将直接影响系统的性能和稳定性。
三、系统设计1、硬件选择:选择具有I2C接口的温湿度传感器,如DHT11或SHT11,它们可以同时采集温度和湿度数据,且精度较高。
选择一个适用于单片机的液晶显示屏,如1602或2004,用于实时显示数据。
2、软件设计:根据系统的需求,编写单片机程序。
程序应包括数据采集、数据处理、数据显示和按键处理等功能。
在编写程序时,需要注意代码的优化,以提高系统的响应速度和稳定性。
3、程序编写:使用C语言编写单片机程序,实现上述功能。
程序应具有良好的可读性和可维护性,同时考虑代码优化,以提高系统的性能。
四、系统优化为了提高系统的性能和稳定性,可以进行以下优化:1、减小系统功耗:选择低功耗的单片机和传感器,优化程序,降低系统的待机功耗。
2、提高系统稳定性:在程序中加入自检功能,确保系统在异常情况下能自动复位,提高系统的稳定性。
3、优化数据传输速度:根据实际需要,调整数据传输速度,以提高系统的响应速度。
五、结果分析为了评估系统的性能,我们将对设计的温湿度监测系统进行实验验证。
比较实验结果与预期目标之间的差异,分析系统的优缺点,并根据实际情况进行优化。
《基于单片机的温湿度控制系统的设计》篇一一、引言在现代生活中,温湿度的控制对很多环境、设备和过程来说都是非常重要的。
特别是在实验室、仓储、工业生产线以及家居环境中,有效的温湿度控制系统更是必不可少。
为此,我们提出了一种基于单片机的温湿度控制系统的设计方法,这种设计既方便实用又具有良好的环境适应性。
二、系统概述我们的温湿度控制系统以单片机为核心控制器,利用温湿度传感器采集环境信息,然后通过单片机进行处理,根据处理结果驱动执行器调整环境中的温湿度。
系统的核心部分包括单片机、温湿度传感器、执行器以及电源模块等。
三、硬件设计1. 单片机模块:作为系统的核心,单片机负责接收传感器数据,处理数据并发出控制指令。
我们选择的是一款性能优越、价格适中的单片机,能够满足大部分温湿度控制需求。
2. 温湿度传感器模块:传感器负责实时采集环境中的温湿度信息。
我们采用的是一种高精度的数字式温湿度传感器,能够快速准确地提供温湿度数据。
3. 执行器模块:根据单片机的指令,执行器负责调整环境中的温湿度。
执行器可以是加热器、冷却器、加湿器或去湿器等。
4. 电源模块:为整个系统提供稳定的电源。
我们采用的是一种高效的电源管理模块,能够保证系统在各种环境下的稳定运行。
四、软件设计软件设计是整个系统的灵魂,它决定了系统如何处理数据和发出指令。
我们的软件设计主要包括以下部分:1. 数据采集:单片机通过与温湿度传感器的通信,实时采集环境中的温湿度数据。
2. 数据处理:单片机对采集到的数据进行处理,如滤波、转换等,以便更准确地反映环境的真实情况。
3. 控制算法:根据处理后的数据,单片机通过控制算法计算出最优的控制指令,如加热、冷却、加湿或去湿等。
4. 指令发送:单片机将计算出的控制指令发送给执行器,执行器根据指令调整环境中的温湿度。
五、系统实现在硬件和软件设计完成后,我们需要将两者结合起来,实现整个温湿度控制系统的功能。
首先,我们需要将单片机与温湿度传感器和执行器进行连接,然后编写并烧录程序到单片机中。
基于单片机的温湿度监测系统设计一、引言在现代生活和工业生产中,对环境温湿度的准确监测具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响到产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此,设计一个高效、准确且可靠的温湿度监测系统至关重要。
本设计基于单片机,旨在实现对环境温湿度的实时监测和数据处理。
二、系统总体设计方案(一)系统功能需求本系统需要实现以下功能:1、实时采集环境温湿度数据。
2、对采集到的数据进行处理和分析。
3、将温湿度数据显示在液晶显示屏上。
4、具备数据存储功能,以便后续查询和分析。
5、当温湿度超出设定范围时,能够发出报警信号。
(二)系统总体架构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温湿度数据,并将其转换为电信号传输给单片机。
单片机对接收的数据进行处理和分析,然后将结果发送给显示模块进行显示,同时将数据存储到存储模块中。
当温湿度超出设定范围时,单片机控制报警模块发出报警信号。
三、硬件设计(一)传感器选择选用 DHT11 数字温湿度传感器,它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
具有体积小、功耗低、响应速度快、性价比高等优点,能够满足本系统的设计要求。
(二)单片机控制模块选择 STC89C52 单片机作为控制核心。
它具有丰富的 I/O 口资源、较高的处理速度和稳定性,能够有效地处理和控制整个系统的运行。
(三)显示模块采用液晶显示屏 1602,它能够清晰地显示温湿度数据和相关信息。
(四)存储模块选用 EEPROM 芯片 AT24C02 作为存储模块,用于存储温湿度数据,方便后续查询和分析。
(五)报警模块使用蜂鸣器作为报警装置,当温湿度超出设定范围时,单片机控制蜂鸣器发出报警声音。
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,包括单片机内部资源的初始化、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
然后,系统进入循环,不断读取传感器采集到的温湿度数据,并进行处理和分析。
单片机课程设计项目名称基于单片机的湿度显示器设计专业班级通信092 学生姓名指导教师2012年12月12日通信092班刘明基于单片机的温湿度检测与显示摘要温度和湿度是两个最基本的环境参数,人们生活与温湿度息息相关。
在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域,经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。
准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要。
因此,研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。
随着科技的不断发展,单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。
已经成为一种比较成熟的技术。
由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点,目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。
本论文介绍了一种以AT89C51为主要控制器件,以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。
本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。
关键词:温湿度传感器; LCD1602; AT89C51; DHT1 1;I通信092班刘明基于单片机的温湿度检测与显示AbstractTemperature and humidity are the two most basic environmental parameters, people's life is closely related with the temperature and humidity. In daily life, industry, medicine, environmental protection, chemical industry, petroleum and other fields, we often need to environment temperature and humidity measurement and control. Accurate measuring temperature and humidity in biological pharmacy, food processing, paper making industries is very important. Therefore, the study of the temperature and humidity measurement method and equipment has important significance.With the continuous development of science and technology, microcontroller technology has spread to our work, life, scientific research, and other fields. Has become a more mature technology. Due to the high level of integration SCM, strong function, high reliability, small volume, low power consumption, easy to use, etc., and has penetrated into our work and all aspects of life.This paper introduces a kind of AT89C51 as the main control device, in order to DHT11 digital temperature sensor for new digital temperature and humidity meter. This design mainly includes hardware circuit design and software design.Keywords:Temperature and humidity sensor; LCD1602; AT89C51; DHT1 1;II通信092班刘明基于单片机的温湿度检测与显示目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1 课程设计背景概述 (1)1.2 本课程设计的内容 (1)1.3 本课程设计的意义 (1)第2章系统设计方案及硬件设计 (2)2.1 系统设计方案 (2)2.2 系统硬件介绍 (2)2.2.1 AT89C51介绍 (2)2.2.2 DHT11数字传感器介绍 (5)2.2.3 LCD1602介绍 (6)2.3 系统部分硬件电路设计介绍 (8)2.3.1 主控制电路的设计 (8)2.3.2 温湿度检电路的设计 (9)2.3.3 LCD1602液晶显示电路的设计 (11)第3章系统的软件设计 (12)3.1 系统软件主程序流程 (12)3.2 DHT11数据采集流程 (13)结论 (15)参考文献 (16)附录1 (17)附录2 (18)项目特色与创新 (24)致谢 (25)III通信092班刘明基于单片机的温湿度检测与显示第1章绪论1.1 课程设计背景概述进入21世纪后,各行各业特别是传统产业都急切需要应用电子技术、自动控制技术进行改造和提升很多企业对温湿度的测控手段很粗糙,十分落后,绝大多数仍在使用湿球湿度计,采用人工观测人工调节阀门、风机的方法,很少有人使用温湿度传感器。
基于单片机的室内温湿度检测系统的设计
一、系统简介
本系统基于单片机,能够实时检测室内的温度和湿度,显示在
液晶屏幕上,并可通过串口输出到PC端进行进一步数据处理和存储。
该系统适用于家庭、办公室和实验室等场所的温湿度检测。
二、硬件设计
系统采用了DHT11数字温湿度传感器来实时检测室内温度和湿度,采用STC89C52单片机作为控制器,通过LCD1602液晶屏幕显示
温湿度信息,并通过串口与PC进行数据通信。
三、软件设计
1、采集数据
系统通过DHT11数字温湿度传感器采集室内的温度和湿度数据,通过单片机IO口与DHT11传感器进行通信。
采集到的数据通过计算
得到实际温湿度值,并通过串口发送给PC端进行进一步处理。
2、显示数据
系统将采集到的室内温湿度数据通过LCD1602液晶屏幕进行显示,可以实时观察室内温湿度值。
3、通信数据
系统可以通过串口与PC进行数据通信,将数据发送到PC端进
行存储和进一步数据处理。
四、系统优化
为了提高系统的稳定性和精度,需要进行优化,包括以下几点:
1、添加温湿度校准功能,校准传感器的测量误差。
2、添加系统自检功能,确保系统正常工作。
3、系统可以添加温湿度报警功能,当温湿度超过设定阈值时,系统会自动发送报警信息给PC端。
以上是基于单片机的室内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。
单片机课程设计项目名称基于单片机的湿度显示器设计专业班级通信092学生姓名指导教师2012年12月12日温度和湿度是两个最基本的环境参数,人们生活与温湿度息息相关。
在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域,经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。
准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要。
因此,研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。
随着科技的不断发展,单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。
已经成为一种比较成熟的技术。
由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点,目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。
本论文介绍了一种以AT89C51为主要控制器件,以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。
本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。
关键词:温湿度传感器;LCD1602;AT89C51;DHT1 1;Temperature and humidity are the two most basic environmental parameters, people's life is closely related with the temperature and humidity. In daily life, industry, medicine, environmental protection, chemical industry, petroleum and other fields, we often need to environment temperature and humidity measurement and control. Accurate measuring temperature and humidity in biological pharmacy, food processing, paper making industries is very important. Therefore, the study of the temperature and humidity measurement method and equipment has important significance.With the continuous development of science and technology, microcontroller technology has spread to our work, life, scientific research, and other fields. Has become a more mature technology. Due to the high level of integration SCM, strong function, high reliability, small volume, low power consumption, easy to use, etc., and has penetrated into our work and all aspects of life.This paper introduces a kind of AT89C51 as the main control device, in order to DHT11 digital temperature sensor for new digital temperature and humidity meter. This design mainly includes hardware circuit design and software design.Keywords:Temperature and humidity sensor; LCD1602; AT89C51; DHT1 1;目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1 课程设计背景概述 (1)1.2 本课程设计的内容 (1)1.3 本课程设计的意义 (1)第2章系统设计方案及硬件设计 (3)2.1 系统设计方案 (3)2.2 系统硬件介绍 (3)2.2.1 AT89C51介绍 (3)2.2.2 DHT11数字传感器介绍 (7)2.2.3 LCD1602介绍 (8)2.3 系统部分硬件电路设计介绍 (11)2.3.1 主控制电路的设计 (11)2.3.2 温湿度检电路的设计 (12)2.3.3 LCD1602液晶显示电路的设计 (13)第3章系统的软件设计 (15)3.1 系统软件主程序流程 (15)3.2 DHT11数据采集流程 (17)结论 (19)参考文献 (20)附录1 (21)附录2 (22)项目特色与创新 (28)致谢 (29)第1章绪论1.1 课程设计背景概述进入21世纪后,各行各业特别是传统产业都急切需要应用电子技术、自动控制技术进行改造和提升很多企业对温湿度的测控手段很粗糙,十分落后,绝大多数仍在使用湿球湿度计,采用人工观测人工调节阀门、风机的方法,很少有人使用温湿度传感器。
随着科技的发展进步,工业及电器行业对温湿度的要求的提高,温湿度传感器的应用范围也越来越加广泛。
1.2 本课程设计的内容在本次课程设计中,为实现对温湿度的检测与显示,主要利用以AT89C51为核心构架硬件电路,DHT11温湿度传感器采集环境温度及湿度信息,(温度检测范围:-30℃至+55℃。
测量精度:±2℃.;湿度检测范围:20%-90%RH。
检测精度:±5%RH)。
LCD1602显示器直接显示温度和湿度(显示方式:温度:四位显示;湿度:四位显示);同时利用C语言编程实现温湿度信息的显示功能。
1.3 本课程设计的意义最近几年来,随着科技的飞速发展,单片机领域正在不断的走向社会各个角落,还带动传统控制检测日新月异更新。
在实时运作和自动控制的单片机应用到系统中,单片机如今是作为一个核心部件来使用,仅掌握单片机方面知识是不够的,还应根据其具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。
“单片机原理及应用课程设计”是电子类专业的学科基础科,它是继“汇编语言程序设计”,“接口技术”等课程之后开出的实践环节课程。
现代社会越来越多的场所会涉及到温度与湿度并将其显示。
由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,例如:冬天温度为18至25℃,湿度为30%至80%;夏天温度为23至28℃,湿度为30%至60%。
在此范围内感到舒适的人占95%以上。
在装有空调的室内,室温为19至24℃,湿度为40%至50%时,人会感到最舒适。
如果考虑到温、湿度对人思维活动的影响,最适宜的室温度应是工作效率高。
18℃,湿度应是40%至60%,此时,人的精神状态好,思维最敏捷。
所以,本课程设计就是通过单片机驱动LCD1602,液晶显示温湿度,通过此设计,可以发现本设计有一定的扩展性,而且可以作为其他有关设计的基础。
第2章系统设计方案及硬件设计2.1 系统设计方案本方案使用AT89C51作为控制核心,一直能温湿度传感器DHT11作为温湿度测量元件,显示电路采用LCD1602模块显示,采用单片机最小系统。
系统硬件电路设计框图如下图2-1。
图2-1 系统硬件电路设计框图2.2 系统硬件介绍2.2.1 AT89C51介绍AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片内含4kbytes的可反复擦写的只读程序存储器(EPROM)和128bytes的随机存取数据存储器(RAM),可灵活应用于各种控制领域。
由于器件采用了静态设计,可提供很宽的操作频率范围,频率可降至0。
可实现两个由软件选择的节电模式,空闲模式和掉电模式,空闲模式冻结CPU但RAM定时器,串口和中断系统仍然工作,掉电模式保存RAM的内容,但是冻结振荡器导致所有其它的片内功能停止工作。
由于设计是静态的时钟可停止而不会丢失用户数据,运行可从时钟停止处恢复。
AT89C51的制作工艺为CMOS,采用40管脚双列直插DIP封装,引脚说明如下: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,如下所示:P3.0 RXD(串行输入口);P3.1 TXD(串行输出口);P3.2 /INT0(外部中断0);P3.3 /INT1(外部中断1);P3.4 T0(记时器0外部输入);P3.5 T1(记时器1外部输入);P3.6 /WR(外部数据存储器写选通);P3.7 /RD(外部数据存储器读选通);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。
因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。