伴随着人们生活水平的不断提高,人们对生活环境的要求也越来越高,而温度和湿度是影响人们生活环境的重要因素,因此对于室内温度和湿度的检测在日常生活中就显得尤为重要。
室内温湿度检测系统的出现给人们的生产生活带来了极大的方便,本文主要阐述了温湿度检测系统的硬件设计和软件设计。
该系统采用温湿度传感器和单片机技术。
可以以数字形式直接显示温度值和湿度值,该系统使用方便、读数直观。
文章主要讨论了一种基于YX-HT-300U温湿度模块的系统设计。
文章从硬件和软件两方面展开了论述,硬件部分首先谈到了系统整体设计,然后从单片机芯片AT89C52的硬件接口电路做出分析和论述,同时增设键盘接口模块,LED显示模块,蜂鸣器报警模块,YX-HT-300U能同时测量相对湿度及温度,文中又论述了YX-HT-300U的性能、结构、工作原理、命令格式及功能,保证了系统设计的高性能;软件系统的设计主要给出了针对各个应用模块的设计思路和设计框架,并对各部分程序进行解释说明。
最后,文章对本次设计做出了总结,并对于设计过程中出现的问题做出了详细的讲解。
关键词:单片机;YX-HT-300U温湿度传感器;显示;报警AbstractAs the p e o p l e’s livingstandard is enhancing , the p e o p l e’s living conditions' request are getting highe r and higher The temperature and humidity is the important factor which affects people's living environ ment. Therefore, the indoor temperature and humidity testing has become particularly important in the daily life.The indoor temperature and humidity detection system gives the appearance of the production and living convenience brought about tremendous. The system has used the humiture sensor and the monolithic integrated circuit t e c h n o l o g y.It m ay demonstrate the temperature and the humidity value dire ctly by the digital. The systemoperates very easy, and the reading is direct-viewing. The artic le mainly discussed the system which based on the YX-HT-300U humiture module . The article main ly elab o r a t e s overall the system's design from the hardware part and the software p art. The hardware part talks about the system overall design firstly. Then it has m a d e the analysis and the elaboration from the monolithic integrated circuit chip A T89C52h ardware interface electric circuit, Simultaneously additionally builds the keyboard interface module, the LED display module and the buzzer warning module. Y X-H T-300U can simultaneously survey the relative humidity and the temperat ure. The article also elaborated the Y X-H T-300U performance, the structure, the principle of work, the for ms of field orders and the function. It has guaranteed the system design high erformance. The softwa re system's design has mainly given inview of each application module design mentality and the des ign frame, but carries on the explanation explanations to various subproFinally, the article made out the summary of this design. And th a r t i c l e has explained the problems of the design process in detail.Key words: Monolithic integrated circuit; Y X-H T-300U humituresensor; demonstration; warning第1章绪论1.1室内温湿度检测系统的作用与意义随着经济社会的发展,人们对生活环境的要求越来越高,本设计具有一定的使用价值,该温湿度测量系统的最大优点是利用YX-HT-300U温湿度传感器采集现场的温度和湿度,然后驱动ADC0809来完成温度传感器输出的模拟信号到数字信号的转换。
本系统以单片机AT89C52为核心,由7279键盘显示、YX-HT-300U温湿度采集、蜂鸣器报警、x5045上电复位功能、ADC0809的A/D转换器芯片等模块组成。
本设计吸收了硬件软件化的思想,大部分功能通过软件来实现,使电路简单明了,系统稳定性大大提高。
单片机接受转换好的数据后,存入指定内存单元,由INTO中断服务程序完成。
每次驱动A/D转换后等待外部中断1,中断到来说明转换完成,通过中断服务程序读取转换到的数据。
温湿度测量的精度已经达到了一定的标准,不仅成本低而且具备了市面上家用及生产生活的一系列功能。
1.2单片机的发展趋势与应用1.2.1单片机的发展趋势随着微电子技术的不断发展,微处理器芯片的集成度越来越高,在一片集成电路芯片上集成微处理器、存储器、I/O接口电路等元器件,从而构成了“单芯片微型计算机”,简称单片机。
单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用的计算机系统和嵌入式计算机系统两个分支。
单片机的发展PC系统中的CPU 一样历经几代的过程,由于单片机的巨大市场空间和广泛的应用范围,世界各大芯片厂商纷纷推出自己的单片机产品,但是单片机远没有PC中的CPU更新速度快,大体经历了4位机、8位机、16位机、32位机的发展过程,其中8位机在市场上一直是主流产品。
1976年Intel公司率先推出8位机MCS-48系列,1980年又推出了内部功能单元集成度强的8位机MCS-51系列产品,其性能大大超过并取代了MCS-48系列产品。
如计算速度为MCS-48系列的10倍,时钟12MHz时钟指令周期可为1us。
由于8位机可以一次处理一个ASCⅡ码,因而一问世便显示出其强大的生命力,广泛应用于显示、终端键盘、打印、字处理、工业控制等。
虽然再8位机发展应用过程中出现了16位机、32位机,乃至64位机,但是8位机仍以它的价格低廉、品种齐全、应用软件丰富、支持环境充分、开发方便等特点而占领着单片机市场的主导地位。
所以各大芯片生产厂家商纷纷生产与MCS-51兼容或不兼容的单片机产品。
1.2.2单片机的应用领域目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。
单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴:(1)在智能仪器仪表上的应用单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。
采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采用电子或数字电路更加强大。
(2)在工业控制中的应用用单片机可以构成形式多样的控制系统、数据采集系统。
例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化控制、各种报警系统,与计算机联网构成二级控制系统等。
(3)在家用电器中的应用可以这样说,现在的家用电器基本上都采用了单片机控制,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。
(4)在计算机网络和通信领域中的应用现代的单片机普遍具备通信接口,可以很方便地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用提供了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机智能控制,从手机,电话机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。
(5)单片机在医用设备领域中的应用单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等(6)在各种大型电器中的模块化应用某些专用单片机设计用于实现特定功能,从而在各种电路中进行模块化应用,而不要求使用人员了解其内部结构。
在大型电路中,这种模块化应用极大地缩小了体积,简化了电路,降低了损坏、错误率,也方便于更换。
此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的用途。
系统硬件设计3.1单片机系统设计经过上面的总体方案和实施措施的讨论后可以开始着手硬件系统的设计,硬件系统是应用系统的基础、软件系统设计的依据根据总体功能和性价比及其运行速度等因素的考虑,选用MCS-51系列的89C51为主机,满足上面的要求而且设计方便,不需要再存储扩展。
3.1.1AT89C51单片机MCS-51系列单片机主要包括基本型产品8031/8051/8751(对应的低功耗型80C31/80C51/87C51和增强型产品8032/8052/8752。