内容发布更新时间 : 2024/12/23 23:16:06星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 （外部中断1） T0（定时器0外部输入） T1（定时器1外部输入） （外部数据存储器写选通） （外部数据存储器读选通） RST：复位输入。晶振工作时，RST脚持续2个机器周期高电平将使单片机复位。DISRTO默认状态下，复位高电平有效。

ALE：控制信号（ALE）是访问外部程序存储器时，锁存低8位地址的输出脉冲。在Flash编程时，此引脚（）也用作编程输入脉冲。

在一般情况下，ALE以晶振六分之一的固定频率输出脉冲，可用来作为外部定时器或时钟使用。然而，特别强调，在每次访问外部数据存储器时， ALE脉冲将会跳过。如果需要，通过将地址为8EH的SFR的第0位置“1”，ALE操作将无效。这一位置“1”，ALE仅在执行MOVX或MOVC指令时有效。否则，ALE将被微弱拉高。这个ALE使能标志位（地址为8EH的SFR的第0位）的设置对微控制器处于外部执行模式下无效。

：外部程序存储器选通信号（）是外部程序存储器选通信号。当89S52从外部程序存储器执行外部代码时，在每个机器周期被激活两次，而在访问外部数据存储器时，将不被激活。

VPP：访问外部程序存储器控制信号。为使能从0000H到FFFFH的外部程序存储器读取指令，必须接地。

为执行内部程序指令，应该接VCC。 在Flash编程期间，也接收12伏VPP电压。

XTAL1：振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。 XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。

第3章 系统的硬件设计和连接

3.1主控模块

采用AT89S52单片机作为系统的控制器。Pl口控制数码管显示温度和湿度值。P2口与TLC549连接．实现湿度模拟电压量转换为数字量便于单片机处理。键盘控制采用PO口．其中PO．O是温度的设置，PO．1是湿度的设置，PO．2PO．3是分别对温度与湿度的上下限值进行设置。原理如下图：

图3.1 AT89S52单片机各引脚功能

3.2显示模块

系统采用动态显示方式驱动6个数码管工作，其中4个数码管用来显示温度值，2个用来显示检测到的湿度值。用74LSl38的输入端来选择位码．单片机的P1口控制数码管的断码。如检测到的温度与湿度发生变化时，数码管即会发生相应的变化，起到实时显示功能，电路如图3.2。

图3.2 现实模块连接电路

3.3 AD转换模块

采用TLC549转换芯片，用于实现模拟量向数字量的转换，由于模拟转换电路的种类很多，选择AD转换器从速度，精度和价格方面考虑．其内部是8路模拟选通开关。以及相应的通道抵制锁存译码电路，转换时间最长17μs左右，单电源供电。

3.4 温度和湿度采集模块

3.4.1 AD590温度传感器使用原理

AD590的输出电流I=(273+T)μA(T为摄氏温度)，因此量测的电压V

为(273+T)μA ×10K=(2.73+T100)V。为了将电压量测出来又需使输出电流I不分流出来，我们使用电压追随器其输出电压V2等于输入电压V。

图3.3 AD590的电路原理图

3.4.2 湿度信号采集的设计

湿度的检测方法，一般采用湿敏元件检测，分为湿敏电阻和湿敏电容两种情况。基于本次设计，采用了HIH-3610相对湿度传感器它是一种热固聚脂电容式传感器。采集到的湿度信号再配以进行适当的放大，经过AD转换送至单片机。实现湿度的显示与控制。电路连接图如图3-8所示。其湿度传感器用一个电解电容代替。

图3.4 湿度检测模块与单片机的连接图

3.5 继电器控制电路

电磁式继电器具有结构简单、工作可靠、坚固耐用、价格便宜等优点．应用极其广泛，它是最为典型和常用的继电器。本电路采用常闭继电器由单片机控制，当温度或湿度异常时，继电器开始工作且开关切断电源，小灯熄灭，从而起到保护系统的作用。其电路如图4。

图3.5 继电器控制电路

3.6 TLC549与AT89S52的接口电路设计

本设计采用TLC549与单片机AT89S52相连实现电信号的转换与采集，TLC549具有转换误差小，与单片机接口简单的特点，连接图如下图3.6所示。

图3.6 TLC549与AT89S52的连接图

3.7 键盘设计

用了几个简单的按键将它们拼成了一个简易的键盘。为提高CPU的效率，键盘采用中断方式。按键对单片机的接口电路图如图3-7所示。这里的键盘我并没有用专业的键盘。因为如果利用通讯接口连接带有专业键盘的上位机，就显得华而不实。

图3-7 按键对单片机的接口电路图

3.8 输出驱动的设计

将继电器接到单片机AT89S52的P1.5、P1.6口，开关输出控制加湿或者除湿装置电路，单片机将采集到的温湿度数字量与预设的基准上下限进行运算比较处理后，从P1.5、P1.6口输出驱动电磁继电器，对温湿度装置进行调节，以及电源通断等控制。驱动电路与单片机的连接电路如图3-8所示。当检测的湿度值高于设定的湿度值范围时,单片机AT89C52将使P1.6输出低电平,停止加湿器加湿;同时使P1.5输出高电平,使除湿器进行除湿；当检测的湿度值低于设定的湿度值范围时, 单片机AT89S52将使P1.5 输出低电平,停止除湿器除湿;同时使P1.6输出高电平，使加湿器进行加湿。

图3.8 驱动电路与单片机的连接

3.9 与上位机相连电路的设计

通过和MAX232和上位机相连接，如图3-9所示。在大气气候的检测中需要做记录时，可以通过设置单片机的参数，每隔一定的时间进行自动的做记录，省去人工的记录麻烦。Max232的T1IN和单片机的P3.2相连，R1 OUT和单片机的P3.1相连。

图3.9 单片机系统与上位机的连接

3.10 电源电路的设计

采用全桥整流电路将交流电压转化为直流电压,系统硬件电路要求电源额定电压为5 V ,单片机系统要求电源电压的纹波系数尽可能小,基于以上要求,选用固定输出线形稳压集成器LM78H05。该稳压器的输入电压VIN 在7 V～35 V 的范围变化,输出电压可保证为5 V 输出和AD转换芯片TLC549的电源电压。该稳压器还具有过热保护和过压保护功能,线性稳压结构可使电源纹波系数降低。

图3.10 电源电路的设计

3.11 报警电路设计

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MCS-51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，P3.2接晶体管基极输入端。当P3.2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P3.2输出低电平“0”时，三极管截止，蜂鸣器停止发声。

图3.11 三极管驱动的峰鸣音报警电路

第4章 系统软件方案的设计

温度控制主程序的设计应考虑以下问题：（1）温湿度采样，数字滤波；（2）越限报警和处理；（3）温度标度转换；（4）温湿度显示。通常，符合上述功能的温度控制程序由主程序和T0中断服务程序两部分组成。