基于51的湿度检测器(利用YL69) - 图文(3)

部 振荡器时，此引脚接地。

④ XTAL2： 内部振荡电路反相放大器的输出端。是外接晶体的另一端。当采用外部振荡器时，此引脚接外部振荡源。 2、控制引脚

①RST：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。

②ALE/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低位节。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。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。

③PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。

④ EA /Vpp：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，此间内部程序存储器。在FLASH编程期间，此引脚也用于施加12V编程电源（VPP）。 3、并行I/O口引脚

8051单片机设有4个双向I/O口（P0、P1、P2、P3），每一组I/O口线都可以独立地用作输入或输出口。

① P0 口（P0.0 - P0.7）：是一个 8 位漏极开路型双向 I/O 口，在访问外部存储器 时，它是分时传送的低字节地址和数据总线，P0 口能以吸收电流的方式驱动八个 LSTTL 负载。实际应用中常作为分时使用的地址/数据总线口，对外部程序或数据存储器寻址时低8位地址与数据总线分时使用P0口：先送低8位地址信号到P0口，由地址锁存信号ALE的下降沿将地址信号锁存到地址锁存器后，再作为数据总线的口线对数据进行输入或输出。

② P1 口（P1.0 - P1.7）：是一个带有内部提升电阻的 8 位准双向 I/O 口。能驱动(吸 收或输出电流)四个 LSTTL 负载。用作输入线时，口锁存器必须由单片机先写入“1”，每一位都可编程为输入或输出线。

③ P2 口（P2.0 - P2.7）：是一个带有内部提升电阻的 8 位准双向 I/O 口，在访问外部存储器时，它输出高 8 位地址，与P0口一起组成16位地址总线，用于对外部存储器的接口电路进行寻址。P2 口可以驱动(吸收或输出电流)四个 LSTTL 负载。

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④ P3 口（P3.0 - P3.7）：是一个带有内部提升电阻的 8 位准双向 I/O 口。能驱动(吸 收或输出电流)四个 LSTTL 负载。作为第一功能使用时，与P1口一样；作为第二功能使用时，每一位都有特定用途，其特殊用途如表所示：

表3.2.2.1 P3口的第二功能

端口引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 第二功能 RXD TXD /INT0 /INT1 T0 T1 /WR /RD 注 释 串行口数据接收端 串行口数据发送端 外中断请求0 外中断请求1 定时/计数器0外部计数信号输入 定时/计数器1外部计数信号输入 外部RAM写选通信号输出 外部RAM读选通信号输出 3.3.3 LCD1602简介

液晶显示器是一种被动的显示器，及液晶本身不发光，而是利用液晶经过处理后能改变光线通过方向的特性，从而达到白底黑字或黑底白字显示的目的。液晶显示器具有厚度薄、省电、抗干扰能力强、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点，目前已经被广泛应用在智能仪器仪表和单片机测控系统中、便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。

当前市场上液晶显示器种类繁多，按排列形状可分为字段型、点阵字符型和点阵图形型。除了黑白显示外，液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。如果根据驱动方式来分，可以分为静态驱动（Static）、单纯矩阵驱动（Simple Matrix）和主动矩阵驱动（Active Matrix）三种。

单片机应用中，常用点阵字符型LCD显示器。要有相应的LCD控制器、驱动器来对LCD显示器进行扫描、驱动，还要RAM和ROM来存储单片机写入的命令和显示字符的点阵。由于LCD的面板较为脆弱，制造商已将LCD控制器、驱动器、RAM、ROM和LCD显示器用PCB连接到一起，称为液晶显示模块（LCd Module，LCM）。只需购买现成的液晶显示模块即可。单片机控制LCM时，只要向LCM送入相应的命令和数据就可显示需要的内容。

本设计选用的是常见的点阵型液晶显示模块：1602字符型LCM（两行，每行16个字符）。

下图所示为字符型LCD模块的电路框图，它由日立公司生产的控制器HD44780、驱动器HD44100及几个电阻和电容组成。HD44100是扩展显示字符位用的（例如，16字符

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?1行模块就可不用HD44100，16字符?2行模块就要用一片HD44100）

图3.3.3.1 字符型LCD模块的电路框图

（3）1602字符型LCM的特性

① 内部具有字符发生器ROM（CGROM）,即字符库。可显示192个5?7点阵字符。由字符库可看出LCM显示的数字和字母部分的代码值，恰好与ASCII码表中的数字和字母相同。所以在显示数字和字母时，只需向LCM送入对应的ASCII码即可。

②模块内有64字节的自定义字符RAM(CGRAM),用户可自行定义8个5?7点阵字符。 ③ 模块内有80字节的数据显示存储器（DDRAM）。 引脚功能说明：

表3.3.3.1 液晶显示模块的部分引脚

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接口说明如下：

（1）液晶1,2端为电源；15,16为背光电源；为防止直接加5V电压烧坏背光灯，在15脚串接一个10欧姆电阻用于限流。

（2）液晶3端为液晶对比度调节端，通过一个10k欧姆电位器接地来调节液晶显示对比度。首次使用时，在液晶上电状态下，调节至液晶上面一行显示出黑色小格为止。 （3）液晶4端为向液晶控制器写数据/写命令选择端，接单片机P2.0口。 （4）液晶5端为读/写选择端，接单片机P2.1口。

（5）液晶6端为使能信号，是操作时必须的信号，接单片机的P2.2口。 LCD1602基本操作时序

（1）读状态 输入：RS=L,R/W=H,E=H 输出：D0~D7=状态字 （2）读数据 输入：RS=H,R/W=H,E=H 输出：无

（3）写指令 输入：RS=L,R/W=L,D0~D7=指令码,E=高脉冲 输出：D0~D7=数据 （4）写数据 输入：RS=H,R/W=L,D0~D7=数据,E=高脉冲 输出：无 3.3.4 蜂鸣器简介

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、各种各样的电子设备仪器中，用作发声器件，它主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。其结构原理如下所诉。

1．压电式蜂鸣器 压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。多谐振荡器由晶体管或集成电路构成。当接通电源后（1.5~15V直流工作电压）,多谐振荡器起振,输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。压电蜂鸣片由锆钛酸铅或铌镁酸铅压电陶瓷材料制成。在陶瓷片的两面镀上银电极，经极化和老化处理后，再与黄铜片或不锈钢片粘在一起。

2．电磁式蜂鸣器 电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。

3.3各单元模块的联接

见附录1 相关设计图

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4软件设计

4.1软件设计原理

本系统软件设计采用结构化和模块化设计方法，便于功能扩展，本系统的软件设计采用C语言编写。湿度传感器将当前的湿度数据转换成二进制值通过三线制接口传送给单片机，单片机将采样芯片送来的数据进行补偿算法获得精确实际采样值。然后根据需要将其送到液晶显示器显示。

系统上电以后，初始化，读取存在湿度上下限报警值。进入主循环程序首先对按键是否触发进行判断，如有按键触发则进入设置上限报警值界面设置相应的上限报警值；而后访问湿度采样芯片获取湿度采样二进制值经补偿处理转换成精确数据，接着判断当前湿度值是否超限，若湿度超限，则驱动蜂鸣器报警，直到环境的湿度都下降到报警值以下则停止报警。

数据采集系统广泛的应用于工业过程控制中，生产工作现场常弥布着各种干扰信号。这样，由于干扰的作用会在被测电流或电压上叠加上干扰信号(即噪声)。而由传感器输出的信号一般比较微弱，所以干扰信号的作用会显得突出，称为数据采集的主要障碍.因此，采取适当的抗干扰措施是必要的。如在电源、地线、去耦电路、硬件设计上采用了单片机上电复位电路，而在软件设计中则加入采用抗干扰措施。

4.2软件设计所用工具

完成该设计的软件编程主要是利用单片机的外部接口电路和单片机编程软件实现的，所以程序的正确可行是实现该方案的必要条件，编写程序时主要利用的软件是 Keil 编程软件。

Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。Keil则为其提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部分组合在一起。

C51工具包的整体结构，uVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos的集成开发环境(IDE），可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。然后分别由C51及C51编译器编译生成目标文件（.OBJ）。目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS）。ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。

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