畢業設計-基于at89c52單片機的測量溫濕度設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 數值，c1， c2,c3 為系數。 當測量溫度與 25℃相差較大時，則需要考慮傳感器的溫度系數： () 其中， RHtrue 為溫度不等于 25℃時相對濕度的實際值，θ c 為當前溫度， t t2 是系數 。 溫度輸出轉換公式為： () 其中，θ為實際溫度， SOθ為傳感器輸出的溫度數值，θ 1,θ 2 為系數 。 由于濕度與溫度經由同一塊芯片測量而得，因此 SHT10 可以同時實現高質量的露點測量。 數據分析 內部結構 AT89C52 是一個低電壓，高性能 CMOS8 位單片機，片內含 8k bytes 的可反復擦寫的Flash 只讀程序存儲器和 256 bytes 的隨機存取數據存儲器 (RAM)，器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準 MCS51 指令系統，片內置通用 8 位中央處理 9 器和 Flash 存儲單元， AT89C52 單片機在電子行業中有著廣泛的應用。 (1)主要功能特性 ① 8k 可反復擦寫 (大于 1000 次 )Flash ROM； ② 32 個雙向 I/O 口； ③ 256x8bit 內部 RAM； ④ 3 個 16 位可編程定時 /計數器中斷 ； ⑤時鐘頻率 024MHz； ⑥ 2 個串行中斷，可編程 UART 串行通道； ⑦ 2 個外部中斷源，共 8 個中斷源； ⑧ 2 個讀寫中斷口線， 3 級加密位； ⑨低功耗空閑和掉電模式，軟件設置睡眠和喚醒功能； ⑩兼容 MCS51 指令系統； (2)引腳功能及管腳電壓 AT89C52 為 8 位通用微處理器采用工業標準的 C51 內核，在內部功能及管腳排布上與通用的 8xc52 相同，其主要用于會聚調整時的功能控制。功能包括對會聚主 IC 內部寄存器、數據 RAM 及外部接口等功能部件的初始化，會聚調整控制，會聚測試圖控制，紅外遙控信號 IR 的接收解 碼及與主板 CPU 通信等。 其管腳圖如 右 圖 : PO 口：是一組 8 位漏極開路型雙向 I/O 口，也即地址 /數據總線復用口。作為輸出口用時，每位能吸收電流的方式驅動 8 個 TTL 邏輯門電路，對端口 P0 寫 1 時，可作為高阻抗輸入端用。 在訪問外部數據存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉換地址 (低 8 位 )和數據總線復用，在訪問期間激活內部上拉電阻。 在 Flash 編程時， P0 口接收指令字節，而在程序校驗時，輸出指令字節，校驗時，要求外接上拉電阻。 P1 口：是一個帶內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P1 的輸出緩沖級可 驅動 (吸收或輸出電流 )4 個 TTL 邏輯門電路。對端口寫“ 1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。 與 AT89C51 不同之處是， 和 還可分別作為定時 /計數器 2 的外部計數輸入 10 ()和輸入 ()， Flash 編程和程序校驗期間， P1 接收低 8 位地址。 P2 口：是一個帶有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 的輸出緩沖級可驅動 (吸收或輸出電流 )4 個 TTL 邏輯門電路。對端口 P2 寫“ 1”，通過內部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口，作輸入口使用時，因為內部存在上拉電阻，某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流 (IIL)。 在訪問外部程序存儲器或 16位地址的外部數據存儲器 (例如執行 MOVX @DPTR指令 )時，P2 口送出高 8 位地址數據。在訪問 8 位地址的外部數據存儲器 (如執行 MOVX @RI 指令 )時，P2 口輸出 P2 鎖存器的內容。 Flash 編程或校驗時， P2 亦接收高位地址和一些控制信號。 P3 口：是一組帶有內部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口。 P3 口輸出緩沖級可驅動 (吸收或輸出電流 )4 個 TTL 邏輯門電路。對 P3 口寫入“ 1”時，它們被內部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時，被外部拉低的 P3 口將用上拉電阻輸出電流 (IIL)。 P3 口除了作為一般的 I/O 口線外，更重要的用途是它的第二功能 P3 口還接收一些用于 Flash 閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。 RST：復位輸入。當振蕩器工作時， RST 引腳出現兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。 XTAL1：振蕩器反相放大器的及內部時鐘發生器的輸入端。 XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端 [9]。 單片機最小系統 (1)中斷 AT89C52 共有 6 個中斷向量：兩個外中斷 (INT0 和 INT1)， 3 個定時器中斷 (定時器 0、 2)和串行口中斷。 這些中斷源可通過分別設置專用寄存器 IE 的置位或清 0 來控制每一個中斷的允許或禁止。 IE 也有一個總禁止位 EA，它能控制所有中斷的允許或禁止。 注意表 5 中的 為保留位，在 AT89C51 中 也是保留位。程序員不應將“ 1”寫入這些位，它們是將來 AT89 系列產品作為擴展用的。 定時器 2 的中斷是由 T2CON 中的 TF2 和 EXF2 邏輯或產生的，當轉向中斷服務程序時，這些標志位不能被硬件清除，事實上，服務程 序需確定是 TF2 或 EXF2 產生中斷，而由軟件清除中斷標志位。 定時器 0 和定時器 1 的標志位 TF0 和 TF1 在定時器溢出那個機器周期的 S5P2 狀態置位，而會在下一個機器周期才查詢到該中斷標志。然而，定時器 2 的標志位 TF2 在定時器溢出的那個機器周期的 S2P2 狀態置位，并在同一個機器周期內查詢到該標志。 (2)時鐘振蕩器 AT89C52 中有一個用于構成內部振蕩器的高增益反相放大器，引腳 XTAL1 和 XTAL2 分別是該放大器的輸入端和輸出端。 這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器一起構成自激振蕩器，外接石英 晶體 (或陶瓷諧振器 )及電容 C C2 接在放大器的反饋回路中構成并聯振蕩電路。對外接電容 C C2 雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩定性、起振的難易程序及溫度穩定性，如果使用石英晶體，我們推薦 11 電容使用 30pF177。 10pF，而如使用陶瓷諧振器建議選擇 40pF177。 10pF。 用戶也可以采用外部時鐘。采用外部時鐘的電路。這種情況下，外部時鐘脈沖接到XTAL1 端，即內部時鐘發生器的輸入端， XTAL2 則懸空。 由于外部時鐘信號是通過一個 2 分頻觸發器后作為內部時鐘信號的，所以對外 部時鐘信號的占空比沒有特殊要求，但最小高電平持續時間和最大的低電平持續時間應符合產品技術條件的要求。 數據處理 LCD12864 是一種圖形點陣液晶顯示器，它主要采用動態驅動原理由行驅動控制器和列驅動器兩部分組成了 128(列 )*64(行 )的全點陣液晶顯示。 (1)主要特性： ①作電壓位 +5V177。 10%，可自帶驅動 LCD 所需的負電壓； ②全屏幕點陣，點陣數位 128(列 )*64(行 )，可顯示 8*4 個漢字，也可完成圖形，字符的顯示； ③與 CPU 接口采用 5 條位控制總線和 8 位并行數據總線輸入輸出； ④內部有顯示數據 鎖存器； ⑤簡單的操作指令顯示開關設置，顯示起始行設置，地址指針設置和數據讀 /寫等指令。 (2)LCD12864 與單片機串行接口實現顯示。 4 軟件編程仿真 主程序 圖 主程序流程圖 系統監控程序是系統的主程序，它是系統程序的框架，控制著單片機系統按預定操作方式運轉。監控程序的主要作用是能及時的響應來自系統內部的各種服務請求，有效地管理系統自身軟硬件及人機對話設備與系統中其它設備交換信息，并在系統一旦出現故障時，及時作出相應處理。 12 該系統控制核心是對單片機 AT89C52，其工作過程是：系統通電 后，單片機 AT89C52進入監控狀態，同時完成對各擴展端口的初始化工作。在沒有外部控制信息輸入的情況下，系統自動采集溫濕度傳感器數據，最后產生的數據在 LCD 顯示器上顯示 。 測溫度子程序流程圖 開 始設 置 D Q 為 1初 始 化 D S 1 8 B 2 0是 否 成 功寫 D S 1 8 B 2 0 命 令 跳 過 R O M 命 令 設 置長 時 間 延 遲循 環 取 得 溫 度初 始 化 D S 1 8 B 2 0是 否 成 功寫 D S 1 8 B 2 0 命 令 開 始 測 溫返 回 主 程 序NNYY開 始設 置 D Q 為 1初 始 化D S 1 8 B 2 0是 否 成 功寫 D S 1 8 B 2 0 命 令 跳 過 R O M 命令 設 置長 時 間 延 遲循 環 取 得 溫 度初 始 化D S 1 8 B 2 0是 否 成 功寫 D S 1 8 B 2 0 命 令 開始 測 溫返 回 主 程 序NNYY 圖 溫度測量流程圖 準備測溫時首先要將 DS18B20的 DQ設置為高電平，接著初始化 DS18B20，初始化成功后，DS18B20接收單片機的命令，然后再次初始化 DS18B20在成功后啟動測溫，然后將溫度保存 13 起來，返回。在測 得溫度后， DS18B20會將溫度數據轉換為十進制數的溫度表示，然后逐位查表 (在 C語言中是一個數組 )調用液晶 12864顯示在液晶上。 測濕度子程序流程圖 圖 SHT10測溫濕度流程圖 準備測溫時首先要對 SHT10發送復位連接命令，然后等待 11ms，接著初始化 SHT10，初始化成功后， SHT10接收單片機的命令，然后再次初始化 DS18B20在成功后啟動測溫，啟動溫度傳輸命令，然后將溫度保存起來，再啟動濕度傳輸命令，然后將濕度保存起來，返回。 14 在測得溫濕度后，進行溫濕度補償處理，然后 SHT10會將溫 濕度數據轉換為十進制數的溫濕度表示，然后逐位查表 (在 C語言中是一個數組 )調用液晶 12864顯示在液晶上。 液晶顯示子程序流程圖 圖 LCD12864 顯示流程圖 液晶顯示模塊在進行寫命令、寫數據以及讀狀態等操作時，都要嚴格依照給定的時序，只有嚴格的按照特定時序發送控制信號、使能信號和數據等才能正確地完成顯示。 使用過程中首先對液晶顯示模塊進行初始化，設置其顯示方式等，然后給出要寫入數據的寄存器地址 (即要顯示的首地址 )，指定字符顯示位置，最后發送要顯示的數據到相應的數據寄存器。調用讀、寫操作的子 程序，進入相應函數之后，首先判別忙標志，如果忙碌，控制器正忙于內部操作，則等待直到控制器處于空閑狀態時，再設置控制位進行相應的讀 (狀態 )、寫 (命令 /數據 )操作。 仿真結果 整體仿真圖，利用 DS18B20測出溫度，利用 SHT10測出濕度以及露點，并且顯示出來 。 15 圖 整體仿真圖 5 課程設計心