毕业设计（论文）-基于单片机的大棚温湿度检测报警系统1(4)

BCD码到B码的译码器、多路复用扫描电路、字段和字位驱动器以及存储每个数字的8×8 RAM，每位数字都可以被寻址和更新，允许对每一位数字选择B码译码或不译码。采用三线串行方式与单片机接口，电路十分简单，只需要一个10k左右的外接电阻来设置所有LED的段电流

MAX7219为24引脚芯片，引脚排列如3-8图所示，各引脚功能如下： DIN:串行数据输入端； DIG0~DIG7：LED位线；

3LOAD：数据转载信号输入端； 4SEGA~SEGG，SEGDp：段码输出端； ISET：硬件亮度调节端； DOUT：串行数据输出端； CLK：移位脉冲输入端； V+：正电源； GND：地。 56 8位LED显示器 18P1.0P1.1P1.2112139AT89C51 10K ISETDIG0~DIG78位DINLOADCLKGND SEGA~G8段SEGDp 图3-9 MAX7219引脚图 图3-10 显示连接图 MAX7219采用串行数据传输方式，由16位数据包发送到DIN引脚的串行数据在每个CLK的上升沿被移入到内部16位移位寄存器中，然后在LOAD的上升沿将数据锁存到数字或控制寄存器中。LOAD信号必须在第16个时钟上升沿同时或之后，但在下一个时钟上升沿之前变高，否则将会丢失数据。DIN端的数据通过移位寄存器传送，并在16.5个时钟周期后出现在DOUT端。DOUT端的数据在CLK的下降沿输出。串行数据以16位为一14

帧，其中D15～D12可以任意，D11～D8为内部寄存器地址，D7～D0为寄存器数据，工作时序如下：

图3-11工作时序图

3.6报警电路设计

在微型计算机控制系统中，为了安全生产，对于一些重要的参数或系统部位，都设有紧急状态报警系统，以便提醒操作人员注意，或采取紧急措施。其方法就是把计算机采集的数据或记过计算机进行数据处理、数字滤波，标度变换之后，与该参数上下限给定值进行比较，如果高于上限值（或低于下限值）则进行报警，否则就作为采样的正常值，进行显示和控制。

本设计采用峰鸣音报警电路。峰鸣音报警接口电路的设计只需购买市售的压电式蜂鸣器，然后通过AT89C51的1根口线经驱动器驱动蜂鸣音发声。压电式蜂鸣器约需10mA的驱动电流，可以使用TTL系列集成电路7406或7407低电平驱动，也可以用一个晶体三极管驱动。在图中，当输出高电平“1”时，晶体管导通，压电蜂鸣器两端获得约+5V电压而鸣叫；当输出低电平“0”时，三极管截止，蜂鸣器停止发声。 图3-12是一个简单的使用三极管驱动的峰鸣音报警电路

图3-12 三极管驱动的峰鸣音报警电路

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3.7单片机与PC机的通信接口 利用AT89C51单片机的标准串行接口，通过简单的外围接口电路，可以方便地实现单片机与PC机之间的数据通讯。本文对数据通讯无特殊要求，因此选择RS-232串行通讯。在接口电路和计算机接口芯片中大都为TTL或CMOS电平,所以在通信时,必须进行电平转换,以便与RS-232C标准的电平匹配 MAX232芯片可以完成电平转换这一工作。 MAX232芯片是MAXIN公司生产的低功耗、单电源双RS232发送/接收器 适用于各种EIA-232E和V.28/V.24的通信接口MAX232芯片内部有一个电源电压变换器，可以把输入的+5V电源变换成RS-232C输出电平所需±10V电压,所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5V电源就可以 。 MAX232的管脚说明： C1+，C1-，C2+，C2-：外接电容端； R1IN，R2IN：2路RS-232电平信号接收输入端； R1OUT，R2OUT：2路转换后的TTL电平接收信号输出端，送单片机的RXD接收端； T1IN，T2IN ：2路TTL电平发送输入端，接单片机的TXD发送端； T1OUT，T2OUT：2路转换后的发送RS-232电平信号输出端，接传输线； V+：经电容接+5V电源； V-：经电容接地。 MAX232的芯片引脚如3-13图所示。接线图如3-14所示 C5VccC3DCBC113 C2451110129 Vcc C1+V-C1-V+MAX232C2+T2OUTC2-T1OUTT1INT2INR1OUTR1INR2OUTR2INGND26714C4 IBM-PCRDRS-232C 138TD 图3-13 MAX232引脚图 图3-14 接线图 A TitleSizeBDate:File:5NumberRevision4 3-Jun-2010 D:\\My Documents\\lang.ddbSheet of Drawn By:616 D器上显示数值，如果超过所设定温度湿度，蜂鸣报警器将工作。系统再由RS-232进行串信号并处理，传输给ADC0809进行模数转换，然后传输给AT89C51单片机，在LED显示

系统的总体电路如图3-15所示，由DS18B20温度传感器和HS1101湿度传感器采集

CB3.8系统总体电路

A口通信。 15KR2 100KR1 C17654321 NE556 891011121314GNDGND1 10KR42DQ 3VDDDS18B20 C4 1MR3VCC +5V 4.7KVCC IN1TN0ADC0809EOCOEALESTARTD7..D0ABCCLK QQ++CKD存锁址地2122232425262728293031323334353637383940 AT89C51 P2.0P2.1P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7PSENPROG/ALEEA/VppP0.7P0.6P0.5P0.4P0.3P0.2P0.1P0.0Vcc VssXTAL1XTAL2P3.7/RDP3.6/WRP3.5/T1P3.4/T0P3.3/INT1P3.2/INT0P3.1/TXDP3.0/RXDRST/VpdP1.7P1.6P1.5P1.4P1.3P1.2P1.1P1.02019181716151413121110987654321 ＆ MAX485 91312118TXDDERERXD 10K BAVCCGNDCLKVccLOADDINISET8LED位 C1 C291210115431SEGDpSEGA~GDIG0~DIG7示显器 8C2+C1-C5 8位 段GNDR2OUTR1OUTT2INT1INC2- R2INR1INT1OUTT2OUTMAX232C1+VccVcc V+V-C33.3K81314762 C4TDRS-232CRDIBM-PC +5V 图3-15 系统总电路图 BC

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4 软件设计

4.1 设计思想

根据实际需要，单片机软件主程序由若干模块组成:初始化模块、LED显示模块、数据发送/接受中断服务程序模块、数据采集模块、数据处理模块。其中有些模块还包含有子模块，使用时下一级模块被高一级模块调用，各部分既相互独立又相互联系。

中断允许寄存器IE中的ES位置1，采用串口中断来进行中断请求，然后通过对串行口控制寄存器SCON的设置来确定串行口的接收方式，确定中断服务程序入口地址，最后用EA命令开放中断系统，等待串口中断的到来。当中断到来之后，即进入下面的接收中断服务程序模块。

本系统的程序按其功能可以分为三部分：主程序MIAN程序，INT1中断程序（采集程序），INT0中断（输入键值）程序3部分组成。MIAN程序进行必须的初始化操作；INT1响应中断后，会进行模拟量的采集，并进行一系列的处理操作，包括：采集，转换，执行相应的操作等；INT0中断为按键程序，以中断的方式对按键做出反映。

AT89C51片内RAM资源地址分配： 00H～07H: 主程序中工作寄存器R0～R7； 08H～0FH：外部中断0服务程序中工作 寄存器R0～R7；

10H～1FH：定时中断T0服务程序中工作 寄存器R0～R7； 20H～2FH：位寻址区； 30H：存放设定温度值； 31H: 存放设定湿值； 32H：存放温度允许偏差； 33H：存放湿度允许偏差； 34H：存放温度A/D转换结果； 35H：存放湿度A/D转换结果； 36H～43H：存放计算比较数据区； 46H～4FH：显示缓冲区。

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