基于單片機(jī)的濕度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)的濕度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘要:生活上，合適的空氣濕度有益于人們的身體健康；工業(yè)上，芯片的封裝，設(shè)備的維護(hù)以及工廠的裝配等，都需要在合適的濕度下進(jìn)行.該課題對(duì)空氣的濕度進(jìn)行研究，采用單片機(jī)和濕度模塊組成的濕度控制系統(tǒng)，對(duì)環(huán)境的濕度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、處理.系統(tǒng)通過測(cè)量當(dāng)前環(huán)境的絕對(duì)濕度，及時(shí)、精確地了解空氣濕度的變化，并將當(dāng)時(shí)絕對(duì)濕度值與預(yù)設(shè)的上下限值進(jìn)行比較，如果不在合適的空氣濕度范圍內(nèi)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警。本設(shè)計(jì)具有控制方便、組態(tài)簡(jiǎn)單和靈活性大等優(yōu)點(diǎn)。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；濕度傳感器;ADC0832數(shù)模轉(zhuǎn)換BasedonSCMhumiditycontrolsystemdesignAbstract：Indailylife，suitableairhumiditybeneficialtopeople’shealth。Inindustry，chipencapsulation,equipmentmaintenanceandfactoryassembly，etc,allneedinappropriatehumiditytowork。Thisessayanalyzesthehumidityoftheair，thehumiditycontrolsystemconstitutedbysingle-chipmicrocomputerandhumiditysensorcollectthedataoftheenvironmentalhumidityanddealwithit。Thissystemcanbeawareofthechangeoftheenvironmentalhumiditytimelyandaccuratelybymeasureabsolutehumidity,absolutehumiditymeasuredbysystemwillbecomparewiththepresupposedupperlimitandlowerlimit。iftheenvironmentalhumiditybeyondupperlimitorunderlowerlimit，thissystemwillgiveanalarm。thisdesign'sadvantageiscontrolconvenient，configurationsimpleandflexibly.Keywords:SCM;Humiditysensors;ADC0832analog-to-digitalconversion目錄TOC\o”1—3”\h\u20482序言 頁(yè)共42頁(yè)序言目前我國(guó)已經(jīng)進(jìn)入全面建設(shè)小康社會(huì)的階段,無(wú)論經(jīng)濟(jì)還是文化都已經(jīng)發(fā)展到了一個(gè)另世人矚目的時(shí)期。但是，我們常常會(huì)聽到有人無(wú)奈的說：天有不測(cè)風(fēng)云??！我們都在抱怨氣候的變化無(wú)常，而我們卻無(wú)法控制。過去，面對(duì)突如其來(lái)的變化，如溫度、濕度的變化，我們束手無(wú)策.人們?cè)噲D研制一種可以預(yù)測(cè)氣候的系統(tǒng)，因此有了天氣預(yù)報(bào)。但是天氣預(yù)報(bào)只能告訴我們一些大概的信息，不能準(zhǔn)確的獲知我們身邊的信息。于是，本課題設(shè)計(jì)一種能準(zhǔn)確獲知我們身邊氣候的系統(tǒng)——濕度控制系統(tǒng)。測(cè)試其中最難測(cè)量的物理量-—濕度,并對(duì)其進(jìn)行處理、控制[1～3］。本檢測(cè)系統(tǒng)也可應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)、工業(yè)控制、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面［4~5]。設(shè)計(jì)電路以單片機(jī)為核心，配以濕度檢測(cè)模塊、報(bào)警電路、鍵盤電路和LED數(shù)碼管顯示電路.本設(shè)計(jì)能控制我們的生存空間，使人們的生活更舒適。所以說,這是一個(gè)實(shí)用而且具有發(fā)展前途的設(shè)計(jì)。第一章系統(tǒng)的整體設(shè)計(jì)方案1。1設(shè)計(jì)內(nèi)容本次設(shè)計(jì)分為兩個(gè)內(nèi)容:硬件、軟件。硬件以單片機(jī)為核心，配以濕度模塊電路、鍵盤電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、顯示電路和報(bào)警電路。主要實(shí)現(xiàn)以下功能：1．通過濕度模塊電路對(duì)環(huán)境的濕度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集;2．通過單片機(jī)對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；3．當(dāng)環(huán)境濕度低于或者高于設(shè)置濕度時(shí)啟動(dòng)報(bào)警。濕度檢測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)智能化的系統(tǒng)，它的軟件主要實(shí)現(xiàn)功能：1．單片機(jī)能夠控制濕度模塊對(duì)空氣的濕度進(jìn)行采樣;2．把采集的數(shù)據(jù)通過單片機(jī)處理,再以十進(jìn)制的形式顯示出來(lái)；3．按鍵和顯示電路可對(duì)設(shè)置的報(bào)警上下限值進(jìn)行更改，并通過顯示電路顯示出來(lái).1.2系統(tǒng)框圖本次設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖見圖1—1。解析：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制濕度模塊AM1001對(duì)環(huán)境的濕度進(jìn)行檢測(cè)并通過單片機(jī)處理用數(shù)碼管顯示出來(lái)，鍵盤電路可設(shè)置報(bào)警的上下限值，當(dāng)環(huán)境濕度高于上限或者低于下限報(bào)警值時(shí)，啟動(dòng)報(bào)警電路,即蜂鳴器響。1.3系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)大體分為6步：1．設(shè)計(jì)之前,查找資料.先對(duì)濕度的概念進(jìn)行了解，并了解一些濕度傳感器的工作原理。圖1—1硬件電路組成框圖濕度，表示HYPERLINK”http：///view/2759.htm"大氣干燥程度的物理量。在一定的溫度下在一定/view/287194.htm"水汽越少，則空氣越干燥;水汽越多，則空氣越潮濕。空氣的干濕程度叫做“濕度”.在此意義下，常用相對(duì)濕度、比較濕度、混合比、飽和差以及露點(diǎn)等物理量來(lái)表示;若表示在濕蒸汽中液態(tài)水分的重量占蒸汽總重量的百分比，則稱之為蒸汽的濕度.空氣濕度是指空氣潮濕的程度，可用相對(duì)濕度（RH）表示。相對(duì)濕度是指空氣實(shí)際所含水蒸氣體積的空氣中含有的水蒸氣的質(zhì)量，一般其單位是克/立方米.絕對(duì)濕度的最大限度是飽和狀態(tài)下的最高濕度。絕對(duì)濕度只有與溫度一起才有意義,因?yàn)榭諝庵心軌蚝械臐穸鹊牧侩S溫度而變化，在不同的溫度中絕對(duì)濕度也不同，因?yàn)殡S著溫度的變化空氣的體積也要發(fā)生變化。但絕對(duì)濕度越靠近最高濕度,它隨溫度的變化就越小。2．分析系統(tǒng)的主要性能;3．對(duì)整個(gè)電路的流程進(jìn)行分析；4．硬件的準(zhǔn)備以及焊接；5．用c語(yǔ)言進(jìn)行軟件的編寫并仿真;6．將硬件和軟件進(jìn)行系統(tǒng)仿真直至完成設(shè)計(jì)。1.4系統(tǒng)完成的技術(shù)指標(biāo)1．實(shí)時(shí)顯示絕對(duì)濕度，系統(tǒng)的精度為10mg/L；2．采用3位數(shù)碼管進(jìn)行濕度顯示;3．顯示報(bào)警上限值為180mg/L，下限值為90mg/L；4．濕度超過上下限濕度時(shí)進(jìn)行報(bào)警;5．?dāng)?shù)碼管采用動(dòng)態(tài)顯示方式.第二章系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)方案2。1控制模塊設(shè)計(jì)方案2。1。1控制芯片選擇思路該課題的設(shè)計(jì)意義在于可以自動(dòng)檢測(cè)環(huán)境的濕度，并根據(jù)環(huán)境濕度的變化來(lái)自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的除濕、加濕工作,以提醒人們?cè)诤线m的濕度下進(jìn)行工作、生活。目前，面向控制性領(lǐng)域且使用最為廣泛的控制芯片是單片機(jī)。http：///z/Search。e？sp=S數(shù)據(jù)傳輸&ch=w.search。yjjlink&cid=w.search。yjjlink"數(shù)據(jù)傳輸，HYPERLINK”/z/Search.e?sp=S工業(yè)自動(dòng)化＆ch=w。search。yjjlink&cid=w.search。yjjlink”工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理等等都離不開單片機(jī).2.1.2單片機(jī)選擇方案方案一：選用STC單片機(jī)STC公司的單片機(jī)主要是基于8051內(nèi)核，是新一代增強(qiáng)型單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，速度快8~12倍,帶ADC，4路PWM，雙串口,有全球唯一ID號(hào)，加密性好，抗干擾強(qiáng)[6]。方案二：選用PIC單片機(jī)PIC單片機(jī)是MICROCHIP公司的產(chǎn)品，其突出的特點(diǎn)是體積小，功耗低，HYPERLINK”http：///view/981569.htm”\t”_blank"精簡(jiǎn)指令集，抗干擾性好，可靠性高，有較強(qiáng)的模擬接口，代碼保密性好,大部分芯片有其兼容的FLASHHYPERLINK”http：///view/421016.htm”\t”_blank”程序存儲(chǔ)器的芯片[7]。方案三：選用ATMEL單片機(jī)ATMEl公司的8位單片機(jī)有AT89、AT90兩個(gè)系列，AT89系列是8位Flash單片機(jī),與8051系列單片機(jī)相兼容，靜態(tài)時(shí)鐘模式［8］.ATMEL公司把EERROM及Flash技術(shù)巧妙的用于形成特殊的集成電路，在系統(tǒng)的開發(fā)過程中可以十分容易進(jìn)行程序的修改，這就大大縮短了系統(tǒng)的開發(fā)周期.同時(shí)，在系統(tǒng)工作過程中,能有效地保存一些數(shù)據(jù)信息，即使外界電源損壞也不影響到信息的保存.本設(shè)計(jì)要求可以隨時(shí)改變濕度報(bào)警的上下限值,ATMEL單片機(jī)的EERROM及Flash技術(shù)對(duì)本設(shè)計(jì)比較實(shí)用（控制方便），所以控制芯片選擇ATMEL51系列單片機(jī)。2。1。3AT89C51芯片簡(jiǎn)介 圖2—1AT89C51芯片實(shí)物圖AT89C51提供以下的功能標(biāo)準(zhǔn):4K字節(jié)閃爍存儲(chǔ)器，128字節(jié)隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，32個(gè)I/O口，2個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，1個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，1個(gè)串行通信口，片內(nèi)震蕩器和時(shí)鐘電路。另外，AT89C51還可以進(jìn)行0HZ的靜態(tài)邏輯操作,并支持兩種軟件的節(jié)電模式.閑散方式停止中央處理器的工作，能夠允許隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器、串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器中的內(nèi)容，但震蕩器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一個(gè)復(fù)位［9~11］。HYPERLINK”http：///view/1270245.htm"\o”返回頁(yè)首"主要特性：·與MCS—51兼容

·4K字節(jié)可編程閃爍存儲(chǔ)器

·壽命：1000寫/擦循環(huán)

·數(shù)據(jù)保留時(shí)間：10年

·全靜態(tài)工作：0Hz—24Hz

·三級(jí)程序存儲(chǔ)器鎖定

·128×8位內(nèi)部RAM

·32可編程I/O線

·兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器·5個(gè)中斷源

·可編程串行通道·低功耗的閑置和掉電模式圖2—2單片機(jī)管腳圖

·片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路HYPERLINK”/view/1270245。htm”\l”#"\o"返回頁(yè)首"管腳說明：VCC：供電電壓。

GND：接地。

P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口,每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器,它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位.在FIASH編程時(shí)，P0口作為原碼輸入口,當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。

P1口:P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高,可用作輸入,P1口被外部下拉為低電平時(shí)將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。P2口:P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1"時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高,且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低,將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí),P2口輸出地址的高八位.在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。

P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流.當(dāng)P3口寫入“1"后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流(ILL）這是由于上拉的緣故。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示表2-1AT89C51芯片p3口特殊功能表

P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。

RST：復(fù)位輸入.當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖.在平時(shí),ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的.然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)，ALE只有在執(zhí)行MOVX,MOVC指令是ALE才起作用。另外,該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無(wú)效。

EQ\*jc0\＊”Font：TimesNewRoman”\*hps12\o\ad(\s\up11(——————)，PSEN)：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào).在由外部程序存儲(chǔ)器取指期間,每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn).EQ\＊jc0\*"Font：TimesNewRoman"\＊hps12\o\ad(\s\up11（——-—)，EA）/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí),則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間,此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。XTAL2:來(lái)自反向振蕩器的輸出。振蕩器特性：XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時(shí)鐘源驅(qū)動(dòng)器件，XTAL2應(yīng)不接.由于輸入至內(nèi)部時(shí)鐘信號(hào)要通過一個(gè)二分頻觸發(fā)器，因此對(duì)外部時(shí)鐘信號(hào)的脈寬無(wú)任何要求，但必須保證脈沖的高低電平要求的寬度。2。2濕度檢測(cè)模塊介紹及選擇方案2.2。1濕度檢測(cè)模塊選擇思路要對(duì)當(dāng)前環(huán)境濕度進(jìn)行檢測(cè)，并且需要和單片機(jī)結(jié)合，最好便是用傳感器來(lái)檢測(cè)環(huán)境濕度，通過單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理后顯示出來(lái)。傳感器的選擇需要精度高,而且便于單片機(jī)控制。2.2.2濕度傳感器選擇方案一：使用SHT1x／7x系列單片集成傳感器SHT1x／7x系列單片集成傳感器是一種可以同時(shí)測(cè)量濕度、溫度和露點(diǎn)的傳感器，不需外圍元件直接輸出經(jīng)過標(biāo)定了的相對(duì)濕度、溫度及露點(diǎn)的數(shù)字信號(hào)，可以有效解決傳統(tǒng)溫、濕度傳感器的不足。SHT1x／7x系列單片集成傳感器是利用CMOSensTM技術(shù)制造的，內(nèi)部集成了濕度敏感元件和溫度敏感元件、放大器、一個(gè)14b的A／D轉(zhuǎn)換器、標(biāo)定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及數(shù)字總線接口以及穩(wěn)壓電路[12～13]。SHT1x／7x系列電源電壓適用范圍寬：2．4～5．5V。測(cè)量精度高:濕度的精度為±3．5%，溫度的精度為±0．5℃(在20℃時(shí)）。待機(jī)時(shí)電流低于3μA。傳感器的數(shù)字輸出是通過兩線數(shù)字接口直接連到微處理器上去，便于進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)。方案二：使用濕度傳感器HS1101/HS1100優(yōu)點(diǎn)：全互換性；在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下不需校正;長(zhǎng)時(shí)間飽和下快速脫濕；可以自動(dòng)化焊接，包括波峰焊或水浸；高可靠性與長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定性；快速反應(yīng)時(shí)間。濕度傳感器HS1101/HS1100的缺點(diǎn)是選擇HS1101/HS1100時(shí),進(jìn)行濕度補(bǔ)償時(shí)外圍的電路比較復(fù)雜，對(duì)測(cè)量的準(zhǔn)確性，會(huì)產(chǎn)生干擾。方案三:使用AM1001濕度模塊AM1001濕度模塊，即濕度傳感器與電路一體化的產(chǎn)品。模塊的供給電壓為直流電壓，濕度通過電壓輸出進(jìn)行計(jì)算，本模塊具有精度高,可靠性高，一致性好，且已帶溫度補(bǔ)償，確保長(zhǎng)期穩(wěn)定性好，使用方便及價(jià)格低廉等特點(diǎn)，尤其適合對(duì)質(zhì)量、成本要求比較苛刻的設(shè)計(jì)使用。圖2-3AM1001實(shí)物圖技術(shù)參數(shù):（1）供電電壓（Vin）：DC4。5~6V

(2）消耗電流：約2mA（MAX3mA）

(3）使用溫度范圍：0~50℃

（4)使用濕度范圍：95%RH以下（非凝露）

（5）濕度檢測(cè)范圍：20～95％RH

（6）保存溫度范圍:0～50℃

(7)保存濕度范圍:80％RH以下（非凝露）

（8）濕度檢測(cè)精度：±5％RH（0—50℃，30—80%RH)

(9)電壓輸出范圍:0。6～2.85VDC模塊優(yōu)點(diǎn):低功耗、小體積、帶溫度補(bǔ)償、單片機(jī)校準(zhǔn)線性輸出、可靠性高、使用方便、價(jià)格低廉。以上三種濕度傳感器都是應(yīng)用于濕度的測(cè)量，SHT1x／7x系列單片集成傳感器的性能最為優(yōu)越,不需要外圍的器件，測(cè)量精度高,是溫濕度控制系統(tǒng)的最佳選擇，但本設(shè)計(jì)只需要檢測(cè)環(huán)境濕度,出于節(jié)約成本的考慮，所以不選擇方案一。濕度傳感器HS1101/HS1100最大的缺點(diǎn)是外圍電路復(fù)雜，容易對(duì)測(cè)量的準(zhǔn)確度產(chǎn)生影響.因此,選擇方案三，相比方案一，節(jié)約成本。相比方案二，簡(jiǎn)化了外圍電路的設(shè)計(jì)，提高了測(cè)量的準(zhǔn)確度。2。3模數(shù)轉(zhuǎn)換介紹2。3.1模數(shù)轉(zhuǎn)換器選擇方案目前常用的AD轉(zhuǎn)換器有：（1）帶信號(hào)調(diào)理、1mW功耗、雙通道16位AD轉(zhuǎn)換器:AD7705AD7705是AD公司出品的適用于低頻測(cè)量?jī)x器的AD轉(zhuǎn)換器。它能將從傳感器接收到的很弱的輸入信號(hào)直接轉(zhuǎn)換成串行數(shù)字信號(hào)輸出,而無(wú)需外部?jī)x表放大器.AD7705是基于微控制器（MCU)、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP)系統(tǒng)的理想電路，能夠進(jìn)一步節(jié)省成本、縮小體積、減小系統(tǒng)的復(fù)雜性。應(yīng)用于微處理器(MCU）、數(shù)字信號(hào)處理（DSP）系統(tǒng)，手持式儀器,分布式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng).(2）3V/5VCMOS信號(hào)調(diào)節(jié)AD轉(zhuǎn)換器：AD7714AD7714是一個(gè)完整的用于低頻測(cè)量應(yīng)用場(chǎng)合的模擬前端，用于直接從傳感器接收小信號(hào)并輸出串行數(shù)字量。輸入信號(hào)加至位于模擬調(diào)制器前端的專用可編程增益放大器.調(diào)制器的輸出經(jīng)片內(nèi)數(shù)字濾波器進(jìn)行處理。數(shù)字濾波器的第一次陷波通過片內(nèi)控制寄存器來(lái)編程，此寄存器可以調(diào)節(jié)濾波的截止時(shí)間和建立時(shí)間。AD7714有3個(gè)差分模擬輸入（也可以是5個(gè)偽差分模擬輸入）和一個(gè)差分基準(zhǔn)輸入。單電源工作（+3V或+5V）。因此，AD7714能夠?yàn)楹卸噙_(dá)5個(gè)通道的系統(tǒng)進(jìn)行所有的信號(hào)調(diào)節(jié)和轉(zhuǎn)換.AD7714很適合于靈敏的基于微控制器或DSP的系統(tǒng),它的串行接口可進(jìn)行3線操作，通過串行端口可用軟件設(shè)置增益、信號(hào)極性和通道選擇.AD7714具有自校準(zhǔn)、系統(tǒng)和背景校準(zhǔn)選擇，也允許用戶讀寫片內(nèi)校準(zhǔn)寄存器。CMOS結(jié)構(gòu)保證了很低的功耗,省電模式使待機(jī)功耗減至15μW（典型值）。（3）串行AD轉(zhuǎn)換器ADC0832：ADC0832是一種8位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。由于它體積小,兼容性，性價(jià)比高而深受單片機(jī)愛好者及企業(yè)歡迎.ADC0832為8位分辨率A/D轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá)256級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬電壓輸入在0～5V之間。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為32μS,具有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù)校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差,轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨(dú)立的芯片使能輸入，使多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過DI數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn)通道功能的選擇。ADC0832特點(diǎn)：·8位分辨率；·雙通道A/D轉(zhuǎn)換;·輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容;·5V電源供電時(shí)輸入電壓在0～5V之間；·工作頻率為250KHZ,轉(zhuǎn)換時(shí)間為32μS；·一般功耗僅為15mW；·8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC多種封裝；本課題設(shè)計(jì)采用LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示絕對(duì)濕度,ADC0832芯片相比于其他的轉(zhuǎn)換芯片體積較小，高分辨率，使多器件掛接和處理器控制變的很方便。所以該課題的數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片采用ADC0832芯片。2.4報(bào)警模塊簡(jiǎn)介蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電,廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、HYPERLINK”http：///view/1387196。htm"電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、HYPERLINK”http：///view/281961。htm"定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲HYPERLINK”http：///view/481400。htm”器件。報(bào)警電路的要求是電路器件簡(jiǎn)單,易于控制。所以報(bào)警模塊選擇單片機(jī)設(shè)計(jì)中最常使用的有源蜂鳴器.本設(shè)計(jì)利用單片機(jī)的I/O控制三極管的開關(guān)狀態(tài)，進(jìn)而達(dá)到控制蜂鳴器的報(bào)警。2.4.１蜂鳴器驅(qū)動(dòng)方式單片機(jī)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的方式有兩種:一種是PWM輸出口直接驅(qū)動(dòng)，另一種是利用I/O定時(shí)翻轉(zhuǎn)電平產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形對(duì)蜂鳴器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。PWM輸出口直接驅(qū)動(dòng)是利用PWM輸出口本身可以輸出一定的方波來(lái)直接驅(qū)動(dòng)蜂鳴器.在單片機(jī)的HYPERLINK”http：///view/37。htm"軟件設(shè)置中有幾個(gè)系統(tǒng)寄存器是用來(lái)設(shè)置PWM口的輸出的，可以設(shè)置占空比、周期等等，通過設(shè)置這些寄存器產(chǎn)生符合蜂鳴器要求的頻率的波形之后，只要打開PWM輸出,PWM輸出口就能輸出該頻率的方波，這個(gè)時(shí)候利用這個(gè)波形就可以驅(qū)動(dòng)蜂鳴器了.而利用I/O定時(shí)翻轉(zhuǎn)電平來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)波形的方式會(huì)比較麻煩一點(diǎn)，必須利用HYPERLINK”/view/281961.htm”定時(shí)器來(lái)做定時(shí)，通過定時(shí)翻轉(zhuǎn)電平產(chǎn)生符合蜂鳴器要求的頻率的波形，這個(gè)波形就可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器了。比如為2500Hz的蜂鳴器的驅(qū)動(dòng)，可以知道周期為400μs，這樣只需要驅(qū)動(dòng)蜂鳴器的I/O口每200μs翻轉(zhuǎn)一次電平就可以產(chǎn)生一個(gè)頻率為2500Hz，占空比為1/2duty的方波,再通過三極管放大就可以驅(qū)動(dòng)這個(gè)蜂鳴器了。第三章硬件模塊功能實(shí)現(xiàn)本設(shè)計(jì)硬件模塊有：控制電路、顯示電路、復(fù)位開關(guān)電路、振蕩電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換電路等。3.1顯示電路我們?cè)O(shè)計(jì)最常用的顯示元器件是七段式和八段式LED數(shù)碼管，八段比七段多了一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，其他的基本相同。所謂的八段就是指數(shù)碼管里有八個(gè)小LED發(fā)光二極管，通過控制不同的LED的亮滅來(lái)顯示出不同的字形。數(shù)碼管又分為共陰極和共陽(yáng)極兩種類型，其實(shí)共陰極就是將八個(gè)LED的陰極連在一起，讓其接地，這樣給任何一個(gè)LED的另一端高電平，它便能點(diǎn)亮。而共陽(yáng)極就是將八個(gè)LED的陽(yáng)極連在一起。其原理圖如下。圖3-1數(shù)碼管結(jié)構(gòu)原理圖其中引腳圖的兩個(gè)COM端連在一起，是公共端，共陰數(shù)碼管要將其接地，共陽(yáng)數(shù)碼管將其接正5伏電源.一個(gè)八段數(shù)碼管稱為一位，多個(gè)數(shù)碼管并列在一起可構(gòu)成多位數(shù)碼管,它們的段選線(即a，b,c，d，e，f，g,dp）連在一起，而各自的公共端稱為位選線。顯示時(shí)，都從段選線送入字符編碼,而選中哪個(gè)位選線,那個(gè)數(shù)碼管便會(huì)被點(diǎn)亮.數(shù)碼管的8段，對(duì)應(yīng)一個(gè)字節(jié)的8位，a對(duì)應(yīng)最低位，dp對(duì)應(yīng)最高位。所以如果想讓數(shù)碼管顯示數(shù)字0,那么共陰數(shù)碼管的字符編碼為00111111，即0x3f；共陽(yáng)數(shù)碼管的字符編碼為11000000，即0xc0?？梢钥闯鰞蓚€(gè)編碼的各位正好相反，如下圖。圖3—2數(shù)碼管編碼顯示原理圖

共陽(yáng)極的數(shù)碼管0～f的段編碼是這樣的：

共陽(yáng)極0～f數(shù)碼管編碼

0xc0，0xf9，0xa4，0xb0，//0～3

0x99,0x92，0x82，0xf8，//4~7

0x80，0x90，0x88，0x83，//8～b

0xc6,0xa1，0x86,0x8e//c~f

共陰極的數(shù)碼管0~f的段編碼是這樣的：

共陰極0～f數(shù)碼管編碼

0x3f，0x06,0x5b，0x4f，

//0~3

0x66，0x6d，0x7d,0x07，

//4~7

0x7f，0x6f，0x77,0x7c,

//8~b

0x39，0x5e，0x79,0x71

//c~f濕度檢測(cè)結(jié)果利用LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示，原理圖如下:圖3—3顯示電路模塊數(shù)碼管按顯示方式分有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種，靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是每個(gè)數(shù)碼管的段選必須接一個(gè)8位的數(shù)據(jù)線來(lái)保持顯示的字形碼。當(dāng)送入一次字形碼后,可顯示的字形可一直保持，直到送入新字形碼為止。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是占用CPU時(shí)間少，顯示便于監(jiān)測(cè)和控制。缺點(diǎn)是硬件電路比較復(fù)雜,成本較高。動(dòng)態(tài)顯示的特點(diǎn)是將所有數(shù)碼管的段選線并聯(lián)在一起，由位選線控制是哪一位數(shù)碼管有效。選亮數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示.所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼管送出字形碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余暉，和人眼的視覺暫留作用,使人的感覺各位數(shù)碼管都在同時(shí)顯示。動(dòng)態(tài)顯示的亮度要比靜態(tài)的差一些，所以在選擇限流電阻時(shí)應(yīng)略小于靜態(tài)電路中的。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)也稱直流驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O埠進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。靜態(tài)驅(qū)動(dòng)的優(yōu)點(diǎn)是編程簡(jiǎn)單,顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O埠多，如驅(qū)動(dòng)5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8＝40根I/O埠來(lái)驅(qū)動(dòng),要知道一個(gè)89C51單片機(jī)可用的I/O埠才32個(gè)。故實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，增加了硬體電路的復(fù)雜性。動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)：數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃”a，b，c,d，e，f，g，dp”的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí),所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形,取決于單片機(jī)對(duì)位選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示,這就是動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)。在輪流顯示過程中，每位數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極管的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮,但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示數(shù)據(jù)，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O端口，而且功耗更低.本設(shè)計(jì)采用三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的顯示。晶體三極管有三個(gè)工作狀態(tài)：1、截止?fàn)顟B(tài)：當(dāng)基極電流很小時(shí)，無(wú)論基極電流如何變化,集電極電流都接近為0，集電極電流不隨基極電流而變化,也就是管子不導(dǎo)通；2、放大狀態(tài)：當(dāng)基極電流增大到一定值以后,集電極電流此后大于0，且集電極電流隨著基極電流而變化，這是放大狀態(tài)；3、飽和狀態(tài)：當(dāng)基極電流繼續(xù)增大，達(dá)到一定值以后，集電極電流此后再也大不上去了，此后即便是基極電流再增加,集電極電流也不能增大，即飽和了。對(duì)于單片機(jī)端口通過晶體管驅(qū)動(dòng)負(fù)載的情況,無(wú)論負(fù)載是數(shù)碼管還是繼電器,晶體管都只能工作在截止?fàn)顟B(tài)或飽和狀態(tài),即開關(guān)狀態(tài)。P0是三態(tài)雙向I/O口。可以作為輸入輸出口使用，直接連接外部的輸入輸出設(shè)備.也可作為系統(tǒng)擴(kuò)展的地址/數(shù)據(jù)總線口。用作輸入輸出口時(shí)，一般接10kΩ左右的拉高電阻。該設(shè)計(jì)通過P2口控制三極管狀態(tài)的開關(guān)來(lái)控制數(shù)碼管的顯示。3.2復(fù)位開關(guān)電路計(jì)算機(jī)在啟動(dòng)運(yùn)行時(shí)都需要復(fù)位,使CPU和其他部件都置為一個(gè)確定的初始狀態(tài)，并從這個(gè)狀態(tài)開始工作。CMOS51系列單片機(jī)的復(fù)位引腳RST是施密特觸發(fā)輸入腳，內(nèi)部有一個(gè)拉低電阻（阻值為80K—300K）。當(dāng)振蕩器起振以后,在RST引腳上輸入2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平,RST上輸入返回低電平以后,便退出復(fù)位狀態(tài)開始工作.利用RST這個(gè)特性便可以設(shè)計(jì)復(fù)位電路。CMOS51系列單片機(jī)，只要在RST端接一個(gè)電容至Vcc，便可以實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)復(fù)位,在加電瞬間，電容通過內(nèi)部電阻充電，在RST端出現(xiàn)充電正脈沖,只要正脈沖寬度足夠?qū)?，就能使單片機(jī)有效復(fù)位。RST端在加電時(shí)應(yīng)保持的高電平時(shí)間包括Vcc上升時(shí)間和振蕩器起振時(shí)間,振蕩器起振時(shí)間和頻率有關(guān)，若Vcc的上升時(shí)間為10ms，振蕩器的頻率取12MHz，則復(fù)位電容的典型值為1uF.圖3—4上電自動(dòng)復(fù)位有些應(yīng)用系統(tǒng)需要人工復(fù)位,將一個(gè)按鈕開關(guān)并聯(lián)于上電自動(dòng)復(fù)位電路，在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，按一下開關(guān)，就在RST端出現(xiàn)一段時(shí)間高電平，使器件復(fù)位。本設(shè)計(jì)采用人工復(fù)位開關(guān)電路，如圖3—5所示.單片機(jī)的RST腳為單片機(jī)的復(fù)位引腳,輸入高電平使單片機(jī)復(fù)位,返回低電平則退出復(fù)位。當(dāng)開關(guān)閉合,復(fù)位引腳直接接電源，即高電平，RST端出現(xiàn)一段時(shí)間高電平，使器件復(fù)位。開關(guān)斷開時(shí),復(fù)位腳接地(低電平）,退出復(fù)位.圖3-5單片機(jī)復(fù)位開關(guān)電路3。3振蕩電路時(shí)鐘電路是計(jì)算機(jī)的心臟，它控制著計(jì)算機(jī)的工作節(jié)奏，可以通過提高時(shí)鐘的頻率來(lái)提高CPU的速度.目前51系列單片機(jī)都采用CMOS工藝，允許的最高頻率是隨型號(hào)而變化的，最高頻率達(dá)60MHz。CMOS型單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)可控的反相放大器，引腳XTAL1、XTAL2為反相放大器的輸入端和輸出端,在XTAL1、XTAL2上外接晶振（或陶瓷諧振器）和電容便組成振蕩器。振蕩器的頻率主要取決于晶振（或陶瓷諧振器）的頻率，但必須小于器件所允許的最高頻率。振蕩器的工作受PD（PCON.1)控制，復(fù)位以后PD=0振蕩器工作，可由軟件設(shè)置PD=1,使振蕩器停止振蕩,從而使整個(gè)單片機(jī)停止工作，以達(dá)到節(jié)電的目的。本設(shè)計(jì)采用的時(shí)鐘電路是12M晶振，其原理圖如下：圖3—6單片機(jī)時(shí)鐘振蕩電路3。4ADC0832實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換由于數(shù)字電子技術(shù)的迅速發(fā)展，尤其是計(jì)算機(jī)在自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)以及許多其他領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用，用數(shù)字電路處理模擬信號(hào)的情況也更加普遍。為了能夠使用數(shù)字電路處理模擬信號(hào)，必須將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字信號(hào),方能送入數(shù)字系統(tǒng)進(jìn)行處理。本系統(tǒng)采用ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片來(lái)進(jìn)行模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換.單片機(jī)控制系統(tǒng)中通常要用到AD轉(zhuǎn)換，根據(jù)輸出格式，常用的AD轉(zhuǎn)換方式可分為并行AD和串行AD。并行方式一般在轉(zhuǎn)換后可直接接收，但芯片的引腳比較多；串行方式所用芯片引腳少,封裝小,但需要軟件處理才能得到所需要的數(shù)據(jù)?？墒菃纹瑱C(jī)I/O引腳本來(lái)就不多，使用串行器件可以節(jié)省I/O資源.在進(jìn)行單片機(jī)和ADC0832的連接時(shí)，因?yàn)镈I和DO并不是同時(shí)使用,所以DI和DO可以共用單片機(jī)的一條I/O線，再加上一條時(shí)鐘線和一條片選線就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和ADC0832的連接。下圖說明了ADC0832的工作時(shí)序，時(shí)鐘與DI，DO輸入，輸出的關(guān)系.圖3-7ADC0832的工作時(shí)序圖正常情況下與單片機(jī)的接口應(yīng)為4條數(shù)據(jù)線,分別是CS、CLK、DO、DI。但由于DO端與DI端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將DO和DI并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。當(dāng)ADC0832未工作時(shí)其CS輸入端應(yīng)為高電平，此時(shí)芯片禁用，CLK和DO/DI的電平可任意.當(dāng)要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)，須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時(shí)芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘輸入端CLK輸入電子設(shè)計(jì)工程，HYPERLINK”http：///grid2008/Navi/Bridge。aspx?DBCode=CJFD&LinkType=IssueLink＆Field=BaseID*year*issue&TableName=CJFDYEARINFO&Value=GWDZ＊2010*10＆NaviLink=％25WGC9X，6）%14%23%3C”2010,(10)．[2］匡迎春，沈岳，姚幫松，羅亞輝，王江蘭．HYPERLINK”/grid2008/detailref.aspx？filename=HNND200904030＆dbname=CJFDTEMP＆filetitle=,bBG＠=％3E2：B%3E2：％1A&8/HF66g9X，6”簡(jiǎn)易型溫室溫濕度控制器設(shè)計(jì)[J］．/grid2008/Navi/Bridge。aspx？DBCode=CJFD&LinkType=IssueLink＆Field=BaseID＊year*issue&TableName=CJFDYEARINFO＆Value=HNND*2009*04&NaviLink=*n4?5%19B%25＄cA%17A％17！%18(GD8+/6A%17％20V)"2009，（04)．［3]董慧敏．/Grid2008/Dbpub/detail.aspx?dbname=ssjd&filename=SSJD00000397029"CaneCorsoattack[J］．ForensicScience，Medicine，andPathology,2006．

[5]VittorioFineschi,IreneRiezzo，SantinaCantatore,CristoforoPomara，EmanuelaTurillazzi,MargheritaNeri．HYPERLINK”/Grid2008/Dbpub/detail。aspx?dbname=ssjd＆filename=SSJD00003436294"ComplementC3aexpressionandtryptasedegranulationaspromisinghistopathologicaltestsfordiagnosingfatalamnioticfluidembolism[J]．VirchowsArchiv，2009．

［6］ShishanWu，YanlingLuo，QianpingRan，JianShen．EffectsofcombcopolymerPAA—g-MPEOonrheologicalanddispersionpropertiesofaqueousCaCO3suspensions[J］．PolymerBulletin，2007．

[7]PIC單片機(jī)與單片機(jī)入門［J]．電子制作,2005，（10)．

[8］嚴(yán)浪濤，孫林．/grid2008/detailref.aspx？filename=LJMG200803016&dbname=CJFD2008＆filetitle=+iCJ%25％156％1C+j%254%3E2：B%3E2:％1A&8/HF6？%25=％239X,6"基于單片機(jī)的溫室溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J］．HYPERLINK”/grid2008/Navi/Bridge.aspx?DBCode=CJFD&LinkType=BaseLink&Field=BaseID＆TableName=CJFDBASEINFO＆NaviLink=1FB%25+j@%25C［4。)％149X！（&Value=LJMG”林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備，2008，(03)．

[13］于華麗，趙曉順,劉淑霞，王家忠．HYPERLINK”/grid2008/detailref。aspx？filename=NJYJ200805048&dbname=CJFD2008&filetitle=$%1B(＠6gSHT71DJ%3E2：％1A+'。%23,％5C％22R？%25=％23F@%254C％16C3"傳感器SHT71在溫濕環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用［J]．HYPERLINK”/grid2008/Navi/Bridge。aspx?DBCode=CJFD＆LinkType=BaseLink＆Field=BaseID&TableName=CJFDBASEINFO＆NaviLink=5%19+j+％1FA@./&Value=NJYJ”農(nóng)機(jī)化研究，HYPERLINK”/grid2008/Navi/Bridge。aspx?DBCode=CJFD＆LinkType=IssueLink&Field=BaseID＊year*issue&TableName=CJFDYEARINFO&Value=NJYJ*2008*05＆NaviLink=5％19+j+％1FA@。/”2008,,(05)．[14]梁合慶．使用單片機(jī)C語(yǔ)言的好處[J］．電子產(chǎn)品世界,2000,(10)．[15］牛余朋,牛傲其．HYPERLINK”http：///grid2008/detail.aspx?filename=DZZZ200703011&dbname=cjfd2007＆filetitle=51%25%156%1C+jCC_AD%254！P%23%3C，，79"51單片機(jī)C語(yǔ)言的編程技巧［J]．電子制作，2007．［16]王東峰等．單片機(jī)C語(yǔ)言應(yīng)用100例［M］．電子工業(yè)出版社,2009．

附錄附錄一：程序清單#include〈reg52。h〉//包含單片機(jī)寄存器的頭文件#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitP10=P1^0;sbitADD=P1^1；sbitSUB=P1^2；sbitP13=P1^3；uintya，temp,num=0，aa,th=180,tl=90；//ucharaa，th=200,tl=100;unsignedchartable[]={0xc0，0xf9，0xa4,0xb0，0x99， 0x92，0x82，0xf8,0x80，0x90}；sbitCS=P2^3;//將CS位定義為P3。4引腳sbitCLK=P2^4;//將CLK位定義為P1。0引腳sbitDIO=P2^5;//將DIO位定義為P1。1引腳voiddelay(uintz）；voiddisplay(uinta）；voiddisplayth(uintb);voiddisplaytl(uintc)；voidinit(）{TMOD=0x01;TH0=(65536—50000）/256；TL0=（65536-50000）%256;EA=1；ET0=1；TR0=1;}voidkey（）{if(P10==0）｛delay(5）;if（P10==0){num++；if（num==3）{num=0;}}while(！P10)display(temp）;delay(5)；while(！P10)display(temp）；｝if（num！=0）{if（ADD==0）｛delay（5);if(ADD==0)｛if（num==1){th++；if（th==250)th=tl+10;｝if（num==2）{if（tl<(th-10))tl++；Elsetl=90；｝｝while（!ADD)display(th）；}if（SUB==0){delay(5）；if(SUB==0){if(num==1){th—-；if(th==（tl+10）)th=250;}if(num==2)｛tl——；if(tl==90）tl=th—10；}}while(！SUB）display（tl）；｝}｝voiddelay（uintz){uintx，y;for（x=z；x〉0；x—-）for(y=110；y〉0;y--);}voiddisplay(uinta）{ P2=0xfe;P0=table[a/100］；delay（5)；P2=0xfd;P0=table［a%100/10];delay（5）;P2=0xfb；P0=table[a％100％10];delay（5）；}voiddisplayth(uintb）｛ P2=0xfe；P0=table［b/100］；delay(5）;P2=0xfd;P0=table［b％100/10］;delay(5);P2=0xfb;P0=table[b%100％10］;delay（5）；}voiddisplaytl（uintc)｛ P2=0xfe；P0=table[c/100]；delay(5);P2=0xfd;P0=table[c％100/10]；delay（5)；P2=0xfb；P0=table[c%100％10]；delay（5）；}unsignedcharA_D(){unsignedchari,dat;CS=1;//一個(gè)轉(zhuǎn)換周期開始CLK=0;//為第一個(gè)脈沖作準(zhǔn)備CS=0；//CS置0，片選有效DIO=1；//DIO置1，規(guī)定的起始信號(hào)CLK=1；//第一個(gè)脈沖CLK=0；//第一個(gè)脈沖的下降沿，此前DIO必須是高電平DIO=1；//DIO置1,通道選擇信號(hào)CLK=1；//第二個(gè)脈沖，第2、3個(gè)脈沖下沉之前，DI必須跟別輸入兩位數(shù)據(jù)用于選擇通道，這里選通道CH0CLK=0;//第二個(gè)脈沖下降沿DIO=0；//DI置0，選擇通道0CLK=1;//第三個(gè)脈沖CLK=0；//第三個(gè)脈沖下降沿DIO=1；//第三個(gè)脈沖下沉之后，輸入端DIO失去作用，應(yīng)置1CLK=1;//第四個(gè)脈沖for(i=0；i〈8；i++）//高位在前｛CLK=1;//第四個(gè)脈沖CLK=0；dat<〈=1；//將下面儲(chǔ)存的低位數(shù)據(jù)向右移dat｜=（unsignedchar)DIO；//將輸出數(shù)據(jù)DIO通過或運(yùn)算儲(chǔ)存在dat最低位} CS=1;//片選無(wú)效returndat；//將讀書的數(shù)據(jù)返回} /*＊＊***＊＊＊***＊＊*＊＊**＊＊＊*＊＊****＊******＊＊＊＊＊＊＊**＊**＊＊＊**函數(shù)功能:主函數(shù)＊*＊*＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊＊*＊******＊***＊*＊＊*****＊*＊**＊＊＊＊＊**/main（void){init()；while(1)｛ key()；if((temp<tl）|｜(temp>th）)P13=0;elseP13=1； if(num==0）｛display(temp）；｝if(num==1）｛displayth（th）；}if（num==2）｛displaytl（tl);} ｝｝voidtimer0(）interrupt1｛TH0=（65536-50000)/256；TL0=（65536-50000)％256;aa++；if（aa==20){ya=A_D();temp=（ya＊100/51);//(（ya*5）＊100/255）;aa=0;} }附錄二：元器件清單元器件名稱數(shù)量AT89C511個(gè)ADC08321個(gè)數(shù)碼管3個(gè)按鍵開關(guān)4個(gè)蜂鳴器1個(gè)濕度傳感器1個(gè)100Ω電阻8個(gè)1K電阻4個(gè)10uF電容1個(gè)三極管4個(gè)附錄三：硬件原理圖附錄四：PCB圖附錄五：實(shí)物圖附錄六：英文資料Fromtheworldofradiointheworldtoasinglechip

Moderncomputertechnology,industrialrevolution,theworldeconomyfromthecapitalintotheeconomytoknowledgeeconomy。Fieldintheelectronicworld,fromthe20thcenturyintotheeraofradiotocomputertechnologyinthe21stcenturyasthecenteroftheintelligentmoderneraofelectronicsystems。Thebasiccoreofmodernelectronicsystemsareembeddedcomputersystems（referredtoasembeddedsystems),whilethemicrocontrolleristhemosttypicalandmostextensiveandmostpopularembeddedsystems.First,radiohascreatedgenerationsofexcellenceintheworld

Fiftiesandsixtiesinthe20thcentury,themostrepresentativeoftheadvancedelectronictechnologyiswirelesstechnology,includingradiobroadcasting，radio，wirelesscommunications(telegraph）,AmateurRadio，radiopositioning，navigationandothertelemetry,remotecontrol,remotetechnology。Earlythattheseelectronictechnologyledmanyyoungpeopleintothewonderfuldigitalworld,radioshowwasawonderfullife，theprospectsforscienceandtechnology。Electronicsbegantoformanewdiscipline。Radioelectronics，wirelesscommunicationsbegane-worldjourney.Radiotechnologynotonlyasarepresentativeofadvancedscienceandtechnologyatthattime，butalsofrompopulartoprofessionalfieldsofscience，attractingtheyoungpeopleandenablethemtofindalotoffun.Orefromthebedsidetothesuperheterodyneradioradio;reportissuedfromtheradioamateurradiostations；fromthetelephone，electricbelltotheradiocontrolmodel。Becamepopularyouthradiotechnology，scienceandtechnologyeducationisthemostpopularandmostextensivecontent。Sofar,manyoftheoldergenerationofengineers，experts,Professoroftheyearareradioenthusiasts.Funradiotechnology，radiotechnology,comprehensivetraining,frombasicprinciplesofelectronics,electroniccomponentstotheradio-basedremotecontrol，telemetry,remoteelectronicsystems，hastrainedseveralgenerationsoftechnologicalexcellence。Second，fromthepopularityoftheradioeratoeraofelectronictechnology

Theearlyradiotechnologytopromotethedevelopmentofelectronictechnology，mostnotablyelectronicvacuumtubetechnologytosemiconductorelectronictechnology。Semiconductortechnologytorealizetheactivedeviceminiaturizationandlowcost,somorepopularwithradiotechnologyandinnovation,andtogreatlybroadenthenumberofnon—radio—controlareas.

Thedevelopmentofsemiconductortechnologyleadtotheproductionofintegratedcircuit，formingthemodernelectronictechnologyleapfromdiscreteelectronicsintotheeraoferaofintegratedcircuits.Electronicdesignengineersnolongerusethediscreteelectroniccomponentsdesignedcircuitmodules，anddirectselectionofintegratedcircuitcomponentsconstituteasinglesystem.Theyfreedthedesignofthecircuitunitdedicatedtosystemdesign，greatlyliberatingtheproductiveforcesofscienceandtechnology,promotethewiderspreadofelectronicsystems.

Semiconductorintegratedcircuitsinthebasicdigitallogiccircuitsfirstbreakthrough。Alargenumberofdigitallogiccircuits，suchasgates，counters，timers,shiftregisters，andanalogswitches，comparators,etc.，fortheelectronicdigitalcontrolprovidesexcellentconditionsforthetraditionalmechanicalcontroltoelectroniccontrol.Powerelectronicdevicesandsensortechnologytomaketheoriginaltotheradioasthecenterofelectronictechnologyturnedtomechanicalengineeringinthefieldofdigitalcontrolsystems,testinginthefieldofinformationcollection,movementofelectricalmechanicalservodrivecontrolobject。

Semiconductorandintegratedcircuittechnologywillbringusauniversalageofelectronictechnology,wirelesstechnologyasthefieldofelectronictechnologyapartof.

70yearsintothe20thcentury,largescaleintegratedcircuitappearedtopromotetheconventionalelectroniccircuitunit-specificelectronicsystemsdevelopment.Manyelectronicsystemsunitintoadedicatedintegrateddevicessuchasradios,electronicclocks，calculators,electronicengineersintheseareasfromthecircuit，thesystemdesignedtodebugintothedeviceselection,peripheraldeviceadapterwork.Electronictechnology,andelectronicproductsenriched，electronicengineerstoreducethedifficulty，butatthesametime，radiotechnology，electronictechnologyhasweakenedthecharm.Thedevelopmentofsemiconductorintegratedcircuitsclassicalelectronicsystemsarematuring,remaininthelargescaleintegratedcircuitotherthantheshrinkingofelectronictechnology,electronictechnologyisnottheolddaysofradiofuntimesandcomprehensiveengineeringtraining。Third，fromtheclassiceraofelectronictechnologytomodernelectronictechnologyofthetimes

80yearsintothe20thcentury，thecenturyofeconomicchangeisthemostimportantrevolutioninthecomputer。Thecomputerrevolutioninthemostimportantsignisthebirthofthecomputerembeddedapplications.Moderncomputernumericalrequirementsshouldbeborn。Alongperiodoftime，istodevelopthemassivecomputernumericalduty。Butthecomputershowsthelogicoperation,processing，control，attractingexpertsinthefieldofelectroniccontrol，theywantdevelopmenttomeetthecontrolobjectrequirementsofembeddedapplications,computersystems.Ifyoumeetthemassivedata—processingcomputersystemknownasgeneral-purposecomputersystem,thenthesystemcanbetheembeddedobject（suchasships,aircraft，motorcycles,etc。)inacomputersystemcalledtheembeddedcomputer.Clearly，boththedirectionoftechnologydevelopmentaredifferent。Theformerrequiresmassivedatastorage，handling，processingandanalysisofhigh-speeddatatransmission；whilethelatterrequiresreliableoperationinthetargetenvironment，theexternalphysicalparametersonhigh-speedacquisition,analysisandprocessinglogicandtherapidcontrolofexternalobjects。Itwilladdanearlygeneral—purposecomputerdataacquisitionunit，theoutputdrivercircuitreluctancetoformaheattreatmentfurnacetemperaturecontrolsystem。Thisgeneral-purposecomputersystemisnotpossibleformostoftheelectronicsystemused，andtomakegeneral-purposecomputersystemmeetstherequirementsofembeddedapplications，willinevitablyaffectthedevelopmentofhigh—speednumericprocessing。Inordertosolvethecontradictionbetweenthedevelopmentofcomputertechnology，inthe20thcentury70s，semiconductorexpertsanotherway，infullaccordancewiththeelectronicsystemembeddedcomputerapplicationrequirements,amicro—computer’sbasicsystemonachip，theformationoftheearlySCM(SingleChipMicrocomputer).Aftertheadventofsinglechipinthecomputerindustrybegantoappearinthegeneral—purposecomputersystemsandembeddedsystemsthetwobranches。Sincethen，boththeembeddedsystem,orgeneral-purposecomputersystemshavebeendevelopedrapidly.

Althoughtheearlygeneral—purposecomputerconvertedtheembeddedcomputersystems，andrealembeddedsystembeganintheemergenceofSCM。Becausethemicrocontrollerisdesignedspecificallyforembeddedapplications,theMCUcanonlyachieveembeddedapplications。MCUembeddedapplicationsthatbestmeetenvironmentalrequirements,forexample，chip-levelphysicalspace，large-scaleintegratedcircuitslow-cost，goodperipheralinterfacebusandoutstandingcontrolofinstruction.

Acomputersystemmicrocontrollercore，embeddedelectronicsystems,intelligentelectronicsystemsforthefoundation。Therefore,thecurrentsinglechipelectronicsysteminwidespreaduseofelectronicsystemstoenablerapidtransitiontotheclassicalmodernintelligentelectronicsystems。4,singlechiptocreatethemoderneraofelectronicsystems

Amicrocontrollerandembeddedsystems

Embeddedcomputersystemsfromembeddedapplications，embeddedsystemsforearlygeneral-purposecomputeradaptedtotheobjectsystemembeddedinavarietyofelectronicsystems,suchastheship’sautopilot，enginemonitoringsystems。Embedded