酒店環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、酒店環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作學(xué)生：XX 指導(dǎo)教師：XX內(nèi)容摘要：課程設(shè)計(jì)中介紹了酒店環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作的基本原理以及工作流程一個(gè)微型的酒店環(huán)境環(huán)境監(jiān)測(cè)器。簡(jiǎn)單的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)酒店環(huán)境的溫度，濕度，以及煙霧的超標(biāo)等，本設(shè)計(jì)利用STC89C52單片機(jī)作為監(jiān)測(cè)器的控制中心即CPU,用戶(hù)它來(lái)控制相關(guān)的傳感器。如溫濕度傳感器、煙霧傳感器、液晶顯示器等。以此來(lái)檢測(cè)酒店環(huán)境的環(huán)境。達(dá)到實(shí)時(shí)檢測(cè)酒店環(huán)境的溫度，濕度，以及有毒氣體的目的。使用者可以對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置，限定溫度、濕度、煙霧等環(huán)境因素的臨界值。一旦某項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)所限定的臨界值，這個(gè)系統(tǒng)可以自動(dòng)的提醒家人進(jìn)行相關(guān)的調(diào)節(jié)動(dòng)作。關(guān)鍵詞：實(shí)時(shí)監(jiān)

2、測(cè)系統(tǒng) 傳感器 溫度The design of the hotel environmental monitoring systemAbstract: This paper introduces the hotel environment real time monitoring system design and production of the basic principle and work flow of a miniature hotel environment monitor. Simple real-time monitoring of hotel environment tem

3、perature, humidity, as well as smoke exceed the standard, this design uses the STC89C52single chip microcomputer as the control center that monitor CPU, user to control sensor. Such as temperature and humidity sensor, smoke sensor, such as liquid crystal displays. In order to test the hotel environm

4、ent. To achieve real-time detection of hotel environment temperature, humidity, and toxic gas purpose. Users can monitor system related settings, limiting temperature, humidity, smoke and other environmental factors critical value. Once an index exceeds the limit of critical values, the system can a

5、utomatically remind family related to the regulation of action.Keywords: Monitoring system Sensor Temperature.目 錄前言 .11 總體系統(tǒng)設(shè)計(jì).2 1.1 設(shè)計(jì)原理22 設(shè)計(jì)方案2 2.1 方案一2 2.2 方案二2 2.3 方案比較33 元件選型與電路設(shè)計(jì)3 3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng)3 STC89C52型單片機(jī)簡(jiǎn)介3 STC89C52引腳功能介紹4 3.1.3系統(tǒng)的引腳接線5 3.2時(shí)鐘電路6 3.2.1 DS1302簡(jiǎn)介6引腳功能介紹73.3顯示電路93.3.1 LCD12846簡(jiǎn)介

6、.103.3.2外圍電路連接.103.4溫濕度傳感器.113.5煙霧檢測(cè)電路.123.6鍵盤(pán)控制電路.143.7狀態(tài)指示電路.153.8電源模塊電路.154 系統(tǒng)工作流程164.1工作過(guò)程.154.2系統(tǒng)流程圖.164.2.1主流程圖.164.2.2鍵盤(pán)檢測(cè)子程序.185 結(jié)束語(yǔ).19參考文獻(xiàn) .20酒店環(huán)境環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制作前言在科技日新月異的今天，人們?cè)跐M(mǎn)足溫飽的基礎(chǔ)上更加重視生活品質(zhì)的提高，而室內(nèi)環(huán)境作為與人們健康密切相關(guān)的環(huán)境尤為受到重視。酒店因其特殊的服務(wù)性質(zhì)，其家具擺設(shè)，空氣檢測(cè)等要求越來(lái)越高。比如人們會(huì)需要一個(gè)適宜的溫度，不是太熱，不是太冷。同時(shí)，人們對(duì)酒店環(huán)境空氣的要

7、求更顯重要，比如男人抽煙會(huì)使得酒店環(huán)境煙霧彌漫，使用液化氣也按難免會(huì)有泄露，這些氣體都是對(duì)人體有害的。因此，把握酒店環(huán)境的環(huán)溫度、濕度、空氣質(zhì)量的度，來(lái)進(jìn)行妥善調(diào)節(jié)，從而避免由于這些環(huán)境因素的超標(biāo)對(duì)人體健康造成的傷害就顯的尤為重要。所以為了人們的身體健康，同時(shí)有個(gè)一個(gè)更好的環(huán)境，并且為了能夠達(dá)到提前未卜先知的功能，利用所學(xué)的知識(shí)設(shè)計(jì)了本作品：一個(gè)微型的酒店環(huán)境環(huán)境監(jiān)測(cè)器。簡(jiǎn)單的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)酒店環(huán)境的溫度，濕度，以及煙霧的超標(biāo)等，本設(shè)計(jì)利用STC89C52單片機(jī)作為監(jiān)測(cè)器的控制中心即CPU,用戶(hù)它來(lái)控制相關(guān)的傳感器。如溫濕度傳感器、煙霧傳感器、液晶顯示器等。以此來(lái)檢測(cè)酒店環(huán)境的環(huán)境。達(dá)到實(shí)時(shí)檢測(cè)酒店

8、環(huán)境的溫度，濕度，以及有毒氣體的目的。使用者可以對(duì)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置，限定溫度、濕度、煙霧等環(huán)境因素的臨界值。一旦某項(xiàng)指標(biāo)超過(guò)所限定的臨界值，這個(gè)系統(tǒng)可以自動(dòng)的提醒家人進(jìn)行相關(guān)的調(diào)節(jié)動(dòng)作。例如，當(dāng)溫度高了，通過(guò)相關(guān)提示打開(kāi)風(fēng)扇、空調(diào)等。當(dāng)濕度低了，通過(guò)相關(guān)提示噴灑水霧增加濕度。當(dāng)有毒氣體增多了，提示家人開(kāi)窗通風(fēng)并迅速關(guān)閉氣體來(lái)源等。這樣，系統(tǒng)在家人還沒(méi)有發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)到來(lái)之前就能夠進(jìn)行相關(guān)的提示操作，避免一定的危險(xiǎn)事故的發(fā)生，從而達(dá)到監(jiān)測(cè)報(bào)警實(shí)現(xiàn)未卜先知的目的。1 總體系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.1 設(shè)計(jì)原理本設(shè)計(jì)的思路是根據(jù)單片機(jī)的工作原理，利用各個(gè)傳感器的特性，設(shè)計(jì)相關(guān)的電路，用單片機(jī)來(lái)采集相關(guān)的各個(gè)變量，

9、結(jié)合時(shí)鐘芯片在液晶屏上實(shí)時(shí)的顯示各種狀態(tài)，并且通過(guò)按鍵進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置，超過(guò)設(shè)置界限時(shí)，進(jìn)行聲光報(bào)警。2 設(shè)計(jì)方案2.1 方案一采用STC89C52單片機(jī)作為控制核心，直接利用溫濕度傳感器采集溫度和濕度，利用煙霧傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)煙霧的危害程序，經(jīng)過(guò)處理后直接傳給單片機(jī)，單片機(jī)綜合分析以后，送到LCD12864上顯示，并且單片機(jī)結(jié)合時(shí)鐘實(shí)時(shí)的顯示狀態(tài)，通過(guò)獨(dú)立鍵盤(pán)來(lái)設(shè)置和調(diào)整時(shí)間，真題電路設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，具體模塊框圖如下：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制系統(tǒng)液晶顯示電路溫濕度傳感器獨(dú)立鍵盤(pán)報(bào)警控制模塊電源模塊煙霧檢測(cè)電路實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路圖2.1-1 方案一模塊框圖2.2 方案二：我們采用ARM7處理器作為系統(tǒng)的控制核心，利用溫度傳感

10、器和濕度傳感器來(lái)分別采集溫度和濕度，經(jīng)過(guò)高精度AD轉(zhuǎn)換器，編程數(shù)字信號(hào)后傳送給ARM處理并用TFT彩屏顯示出來(lái)，并添加專(zhuān)門(mén)各種氣體檢測(cè)傳感器來(lái)檢測(cè)酒店環(huán)境氣體的密度等，同時(shí)我們加上高精度時(shí)鐘芯片DS12C887來(lái)實(shí)時(shí)顯示時(shí)間，便于實(shí)時(shí)檢測(cè)，對(duì)于控制我們用矩陣鍵盤(pán)來(lái)輸入信號(hào)，方便處理，不用不斷的按鍵盤(pán)。同時(shí)通過(guò)485串口把數(shù)據(jù)傳給計(jì)算機(jī)來(lái)分析。具體框圖如下：ARM處理器溫濕度傳感器AD轉(zhuǎn)換模塊時(shí)鐘芯片矩陣鍵盤(pán)液晶顯示電路報(bào)警控制電路電源模塊485通信接口各種氣體傳感器圖2.2-1方案二模塊框圖2.3 方案比較方案一電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，對(duì)溫度濕度要求不是很高的情況下，基本滿(mǎn)足要求，而且可以實(shí)時(shí)顯示，

11、設(shè)置簡(jiǎn)單，軟件調(diào)試比較簡(jiǎn)單，用在家庭中不但節(jié)約成本，而且操作方便，而方案二中我們選用ARM處理器，利用各種測(cè)量范圍寬的溫濕度傳感器和高精度的氣體傳感器來(lái)檢測(cè)酒店環(huán)境的狀態(tài)，這套方案對(duì)于要求比較高的場(chǎng)合比較用，特別是在工業(yè)場(chǎng)合上來(lái)檢測(cè)酒店環(huán)境的狀態(tài)，并送到計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析，用在家庭中成本昂貴，綜合比較方案一電路簡(jiǎn)單，測(cè)試范圍滿(mǎn)足要求，而方案二測(cè)試范圍大，調(diào)試復(fù)雜，雖然精度高等優(yōu)點(diǎn)，但是方案一更具有性?xún)r(jià)比和推廣性，最后我們經(jīng)過(guò)綜合比較我們選用方案一。3 元件選型與電路設(shè)計(jì)3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng) STC89C52型單片機(jī)簡(jiǎn)介 STC89C52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可檫除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM-F

12、lash Programmable and Erasable Read Only Memory ）的低電壓，高性能COMOS8的微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。該器件采用ATMEL搞密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。其總控制電路如圖3.1.1-1。圖3.1.1-1 總控制電路 STC89C52引腳功能介紹主電源引腳（2根）VCC(Pin40)：電源輸入，接5V電源GND(Pin20)：接地線外接晶振引腳（2根）XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端控制引腳（4根）RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上

13、出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期的高電平將使單片機(jī)復(fù)位。ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào)PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令?？删幊梯斎?輸出引腳（32根）STC89C52單片機(jī)有4組8位的可編程I/O口，分別位P0、P1、P2、P3口，每個(gè)口有8位（8根引腳），共32根。PO口（Pin39Pin32）：8位雙向I/O口線，名稱(chēng)為P0.0P0.7P1口（Pin1Pin8）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱(chēng)為P1.0P1.7 P2口（Pin21Pin28）：8位準(zhǔn)雙向I/O口

14、線，名稱(chēng)為P2.0P2.7 P3口（Pin10Pin17）：8位準(zhǔn)雙向I/O口線，名稱(chēng)為P3.0P3.7根據(jù)原理我們制作了如下電路，單片機(jī)接線如下:STC89C52主要功能如表-1所示。表-1 STC89C52主要功能主要功能特性兼容MCS51指令系統(tǒng)8K可反復(fù)擦寫(xiě)Flash ROM32個(gè)雙向I/O口256x8bit內(nèi)部RAM3個(gè)16位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷時(shí)鐘頻率0-24MHz2個(gè)串行中斷可編程UART串行通道2個(gè)外部中斷源共6個(gè)中斷源2個(gè)讀寫(xiě)中斷口線3級(jí)加密位低功耗空閑和掉電模式軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能 系統(tǒng)的引腳接線根據(jù)其系統(tǒng)工作原理設(shè)計(jì)出如圖3.1.3-1所示的引腳接線：圖-1 引腳接線

15、圖根據(jù)52單片機(jī)的特點(diǎn)，我們采用12M晶振給單片機(jī)提供時(shí)鐘信號(hào)，兩個(gè)各加一個(gè)30pf的電容來(lái)穩(wěn)定型號(hào)，由于52單片機(jī)是采用低電平復(fù)位，我們又在其旁邊加了一個(gè)按鍵，便于手動(dòng)復(fù)位，電路連接如圖3.1.3-2：圖3.1.3-2 電路連接圖3.2 時(shí)鐘電路 DS1302簡(jiǎn)介 DS1302 是美國(guó)DALLAS公司推出的一種高性能、低功耗、帶RAM的實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路，它可以對(duì)年、月、日、周日、時(shí)、分、秒進(jìn)行計(jì)時(shí)，具有閏年補(bǔ)償功能，工作電壓為2.5V5.5V。采用三線接口與CPU進(jìn)行同步通信,并可采用突發(fā)方式一次傳送多個(gè)字節(jié)的時(shí)鐘信號(hào)或RAM數(shù)據(jù)。DS1302內(nèi)部有一個(gè)31×8的用于臨時(shí)性存放數(shù)據(jù)的R

16、AM寄存器。DS1302是DS1202的升級(jí)產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后背電源雙電源引腳,同時(shí)提供了對(duì)后背電源進(jìn)行涓細(xì)電流充電的能力。 DS1302引腳功能介紹DS1302的引腳功能圖如圖-4所示：圖3.2.2-4 引腳功能圖DS1302的引腳排列,其中Vcc1為后備電源，VCC2為主電源。在主電源關(guān)閉的情況下，也能保持時(shí)鐘的連續(xù)運(yùn)行。DS1302由Vcc1或Vcc2兩者中的較大者供電。當(dāng)Vcc2大于Vcc1V時(shí)，Vcc2給DS1302供電。當(dāng)Vcc2小于Vcc1時(shí)，DS1302由Vcc1供電。X1和X2是振蕩源，外接32.768kHz晶振。RST是復(fù)位/片選線，通過(guò)把RST輸

17、入驅(qū)動(dòng)置高電平來(lái)啟動(dòng)所有的數(shù)據(jù)傳送。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。當(dāng)RST為高電平時(shí)，所有的數(shù)據(jù)傳送被初始化，允許對(duì)DS1302進(jìn)行操作。如果在傳送過(guò)程中RST置為低電平，則會(huì)終止此次數(shù)據(jù)傳送，I/O引腳變?yōu)楦咦钁B(tài)。上電運(yùn)行時(shí)，在Vcc>2.0V之前，RST必須保持低電平。只有在SCLK為低電平時(shí)，才能將RST置為高電平。I/O為串行數(shù)據(jù)輸入輸出端(雙向)。SCLK為時(shí)鐘輸入端。 DS1302工作原理操作時(shí)序 DS1302工作時(shí)為了對(duì)任何數(shù)據(jù)傳送進(jìn)行初始化，需要將復(fù)位腳（RST

18、）置為高電平且將8位地址和命令信息裝入移位寄存器。數(shù)據(jù)在時(shí)鐘（SCLK）的上升沿串行輸入，前8位指定訪問(wèn)地址，命令字裝入移位寄存器后，在之后的時(shí)鐘周期，讀操作時(shí)輸出數(shù)據(jù)，寫(xiě)操作時(shí)輸出數(shù)據(jù)。時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)在單字節(jié)方式下為8+8（8位地址+8位數(shù)據(jù)），在多字節(jié)方式下為8加最多可達(dá)248的數(shù)據(jù)。對(duì)DS1302的操作就是對(duì)其內(nèi)部寄存器的操作，DS1302內(nèi)部共有12個(gè)寄存器，其中有7個(gè)寄存器與日歷、時(shí)鐘相關(guān)，存放的數(shù)據(jù)位為BCD碼形式。此外，DS1302還有年份寄存器、控制寄存器、充電寄存器、時(shí)鐘突發(fā)寄存器及與RAM相關(guān)的寄存器等。時(shí)鐘突發(fā)寄存器可一次性順序讀寫(xiě)除充電寄存器以外的寄存器。日歷、時(shí)間寄存

19、器及控制字如表-1所示：表3.2.3-1：日歷、時(shí)鐘寄存器與控制字對(duì)照表寄存器名稱(chēng)765432101RAM/CKA4A3A2A1A0RD/W秒寄存器1000000分寄存器1000001小時(shí)寄存器1000010日寄存器1000011月寄存器1000100星期寄存器1000101年寄存器1000110寫(xiě)保護(hù)寄存器1000111慢充電寄存器1001000時(shí)鐘突發(fā)寄存器1011111最后一位RD/W，為“0”時(shí)表示寫(xiě)操作進(jìn)行，為“1”時(shí)表示讀操作。DS1302內(nèi)部寄存器列表如表3.2.3-2所示：表3.2.3-2：DS14302內(nèi)部主要寄存器分布表  DS1302內(nèi)部的RAM分為兩類(lèi)，一類(lèi)是

20、單個(gè)RAM單元，共31個(gè)，每個(gè)單元為一個(gè)8位的字節(jié)，其命令控制字為COHFDH，其中奇數(shù)為讀操作，偶數(shù)為寫(xiě)操作；再一類(lèi)為突發(fā)方式下的RAM，此方式下可一次性讀寫(xiě)所有的RAM的31個(gè)字節(jié)，命令控制字為FEH（寫(xiě)）、FFH（讀）單片機(jī)是通過(guò)簡(jiǎn)單的同步串行通訊與DS1302通訊的，每次通訊都必須由單片機(jī)發(fā)起，無(wú)論是讀還是寫(xiě)操作，單片機(jī)都必須先向DS1302寫(xiě)入一個(gè)命令幀，這個(gè)幀的格式如表1所示，最高位BIT7固定為1，BIT6決定操作是針對(duì)RAM還是時(shí)鐘寄存器，接著的5個(gè)BIT是RAM或時(shí)鐘寄存器在DS1302的內(nèi)部地址，最后一個(gè)BIT表示這次操作是讀操作抑或是寫(xiě)操作。物理上，DS1302的通訊接口

21、由3個(gè)口線組成，即*RST，SCLK，I/O。其中*RST從低電平變成高電平啟動(dòng)一次數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程，SCLK是時(shí)鐘線，I/O是數(shù)據(jù)線。具體的讀寫(xiě)時(shí)序參考圖3-5：但是請(qǐng)注意，無(wú)論是哪種同步通訊類(lèi)型的串行接口，都是對(duì)時(shí)鐘信號(hào)敏感的，而且一般數(shù)據(jù)寫(xiě)入有效是在上升沿，讀出有效是在下降沿（DS1302正是如此的，但是在芯片手冊(cè)里沒(méi)有明確說(shuō)明），如果不是特別確定，則把程序設(shè)計(jì)成這樣：平時(shí)SCLK保持低電平，在時(shí)鐘變動(dòng)前設(shè)置數(shù)據(jù)，在時(shí)鐘變動(dòng)后讀取數(shù)據(jù)，即數(shù)據(jù)操作總是在SCLK保持為低電平的時(shí)候，相鄰的操作之間間隔有一個(gè)上升沿和一個(gè)下降沿。圖-1 讀寫(xiě)時(shí)序參考圖根據(jù)其電路特點(diǎn)我們?cè)O(shè)計(jì)電路圖如圖-2：圖-2 電

22、路圖3.3 顯示電路 LCD12864簡(jiǎn)介 帶中文字庫(kù)的128X64是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64, 內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集.利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。可以顯示8×4行16×16點(diǎn)陣的漢字. 也可完成圖形顯示.低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類(lèi)型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)

23、格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。 外圍電路連接我用P0口來(lái)給控制數(shù)據(jù)及命令傳輸，因?yàn)镻O口沒(méi)有接上拉，我們?cè)谕鈬娐飞辖?.千歐的上拉電阻，提高推拉電流的能力。電路如圖-1：圖-1 外圍電路連接圖3.4 溫濕度傳感器在這里我選用DHT11數(shù)字溫濕度傳感器DHT11數(shù)字溫濕度傳感器，十一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專(zhuān)用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，具有很高的可靠性與穩(wěn)定性。DHT11數(shù)字溫濕度傳感器包括一個(gè)電阻式感濕原件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。單線制串行接口，使系統(tǒng)連接可以更簡(jiǎn)潔。功耗極低，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20m以上。作為一種新型的單總

24、線數(shù)字溫濕度傳感器，DHT11具有體積小功耗低響應(yīng)速度快抗干擾能力強(qiáng)控制簡(jiǎn)單性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，能夠廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域，其基本指標(biāo)如下：全量程標(biāo)定校準(zhǔn)，單線數(shù)字輸出；溫度測(cè)量范圍050；濕度測(cè)量范圍20-90%RH；溫度測(cè)量精度+-1；濕度測(cè)量精度+-5%RH；低功耗；超長(zhǎng)的信號(hào)傳輸距離；出色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性：DHT11采用4針單排引腳封裝，電路連接方便，引腳說(shuō)明如表3.4-1所示：表 3.4-1：引腳號(hào)名稱(chēng)注釋1VDD供電3-5V DC2TATA串行數(shù)據(jù)，單總線3NC空腳，懸空4GND接地，電源負(fù)極DATA是用于未處理器與DHT11之間的通信和同步的串行雙向接口，采用單總線數(shù)據(jù)格式。每次通信都是以高

25、位先出的順序傳輸40為數(shù)據(jù)，永世約4ms數(shù)據(jù)格式為：8位溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8位校驗(yàn)和數(shù)據(jù)+8位濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8位溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8位校驗(yàn)和數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分，當(dāng)前小數(shù)部分用于以后擴(kuò)展，現(xiàn)讀出為零。數(shù)據(jù)傳送正確時(shí)，校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于“8位溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8位溫度小數(shù)數(shù)據(jù)”所得結(jié)果的末8位。其典型應(yīng)用電路如圖3.4-1圖3.4-1 典型應(yīng)用電路根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)我們?cè)O(shè)計(jì)了電路圖3.4-2圖3.4-3 結(jié)構(gòu)電路圖3.5 煙霧檢測(cè)電路這里我選用MQ-2/MQ-2S氣體傳感器MQ-2/MQ-2S氣體傳感器所使用的氣敏材料是在清潔空氣中電導(dǎo)率較低的二氧化錫(SnO2)。當(dāng)傳感器所處環(huán)境中存在可燃?xì)怏w時(shí)，傳感器的

26、電導(dǎo)率隨空氣中可燃?xì)怏w濃度的增加而增大。使用簡(jiǎn)單的電路即可將電導(dǎo)率的變化轉(zhuǎn)換為與該氣體濃度相對(duì)應(yīng)的輸出信號(hào)。MQ-2/MQ-2S氣體傳感器對(duì)液化氣、丙烷、氫氣的靈敏度高，對(duì)天然氣和其它可燃蒸汽的檢測(cè)也很理想。這種傳感器可檢測(cè)多種可燃性氣體，是一款適合多種應(yīng)用的低成本傳感器。其結(jié)構(gòu)和外形如圖3.5-1：圖3.5-1 結(jié)果外形圖根據(jù)它的工作特點(diǎn)我們?cè)O(shè)計(jì)了電路圖如圖3.5-2。圖3.5-2工作特點(diǎn)電路圖3.6 鍵盤(pán)控制電路鍵盤(pán)是若干按鍵的集合，是向系統(tǒng)提供操作人員干預(yù)命令及數(shù)據(jù)的接口設(shè)備。鍵盤(pán)可分為編碼鍵盤(pán)和非編碼鍵盤(pán)兩種類(lèi)型。編碼鍵盤(pán)能自動(dòng)識(shí)別按下的鍵并產(chǎn)生相應(yīng)代碼，以并行或串行方式發(fā)給CPU。它

27、使用方便，接口簡(jiǎn)單，響應(yīng)速度快，但需要專(zhuān)用的硬件電路。非編碼鍵盤(pán)則是通過(guò)軟件來(lái)確定按鍵并計(jì)算鍵值。這種方法雖然沒(méi)有編碼鍵盤(pán)速度快，但它不需要專(zhuān)用的硬件支持，因此得到了廣泛的應(yīng)用。鍵盤(pán)是控制應(yīng)用系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，設(shè)計(jì)時(shí)必須解決下述一些問(wèn)題。按鍵的確認(rèn)，重鍵與連擊的處理，按鍵防抖動(dòng)技術(shù)等。我們?cè)谠谙到y(tǒng)中用電路圖3.6-1，相應(yīng)的處理在軟件中實(shí)現(xiàn)。圖3.6-1 鍵盤(pán)控制電路3.7 狀態(tài)指示電路其具體電路如圖3.7-1。圖3.7-1 狀態(tài)指示電路3.8 電源模塊電路 在系統(tǒng)中需要5V的單片機(jī)供電，供電我們之間用了穩(wěn)壓模塊LM780用來(lái)提供相應(yīng)的電壓5V，電路圖如圖3.8-1：圖3.8-1 電源

28、模塊電路4 系統(tǒng)工作流程4.1 工作過(guò)程 單片機(jī)上電以后，系統(tǒng)開(kāi)始初始化，完畢后，開(kāi)始進(jìn)入主循環(huán)，首先進(jìn)行鍵盤(pán)檢測(cè)，是否有鍵按下，若有鍵按下，判斷按鍵狀態(tài)是否設(shè)置那一部分，若是設(shè)置時(shí)間，則調(diào)用設(shè)置時(shí)間子函數(shù)，若是溫度上下限，則調(diào)用設(shè)置溫度上下限函數(shù)。設(shè)置完畢以后，返回主循環(huán)。然后調(diào)用DS1302子函數(shù)，讀取時(shí)間，經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理以后，存放在時(shí)間緩沖區(qū)中，接著讀取溫濕度傳感器數(shù)據(jù)，進(jìn)行相關(guān)處理，轉(zhuǎn)化為具體溫度，存儲(chǔ)在緩沖區(qū)中。同時(shí)判斷溫度是否超過(guò)設(shè)置的溫度上下限，若是超過(guò)上限溫度，蜂鳴器開(kāi)始報(bào)警，同時(shí)上限指示燈開(kāi)始閃爍，控制繼電器做出供應(yīng)的動(dòng)作。若是低于下限溫度，下限指示燈開(kāi)始閃爍，同時(shí)蜂鳴器報(bào)警

29、，指示相關(guān)工作，繼電器開(kāi)始相關(guān)工作。若是在正常工作范圍內(nèi)，正常指示燈發(fā)光指示正常狀態(tài)。4.2 系統(tǒng)流程圖 主流程圖主流程圖如圖4.2.1-1。上電工作程序初始化鍵盤(pán)檢測(cè)讀取時(shí)間，處理轉(zhuǎn)換采集溫度，處理轉(zhuǎn)換設(shè)置判斷斷電停止指示工作狀態(tài)鍵盤(pán)處理函數(shù)液晶顯示報(bào)警及控制是否是否圖4.2.1-1 主流程圖 鍵盤(pán)檢測(cè)子程序設(shè)計(jì)出如圖4.2.2-1所示的鍵盤(pán)子程序流程：按鍵確定小時(shí)設(shè)置分鐘設(shè)置秒設(shè)置溫度上限設(shè)置溫度下限設(shè)置時(shí)調(diào)整分鐘調(diào)整秒調(diào)整上限調(diào)整下限調(diào)整存入存儲(chǔ)芯片完畢返回時(shí)間寫(xiě)入寄存器濕度上限設(shè)置濕度下限設(shè)置濕度上限調(diào)整濕度下限調(diào)整 圖-1 鍵盤(pán)子程序流程圖3 結(jié)束語(yǔ)通過(guò)這次程控交換課程設(shè)計(jì)，我又掌握了一些元器件的用途以及它們的參數(shù)、性能。這次設(shè)計(jì)提高了我理論和實(shí)踐相結(jié)合的能力，增加了把理論用于實(shí)踐的興趣，同時(shí)也提高了我分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。沒(méi)有最好，只有更好。我相信通過(guò)這一次的課程設(shè)計(jì)之后，我以后會(huì)更加努力，用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度去面對(duì)一切?？朔щy，戰(zhàn)勝自我，超越自我。在程控交換課程設(shè)計(jì)即將付梓之際，思緒萬(wàn)千，心情久久不能平靜。偉人、名人為我所崇拜，可是我更急切地要把我的敬意和贊美獻(xiàn)給一位平凡的人，我的導(dǎo)師。我不是您最出色的學(xué)生，而您卻是我最尊敬的老師。您治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，學(xué)識(shí)淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營(yíng)造了一種良好的精神氛圍。授人