MACROBUTTONAcceptAllChangesShown（雙擊頁眉后，單擊此處輸入你的論文題目即可）第2頁基于Proteus的溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)目錄TOC\o"1-3"\h\u摘要（Abstract） 1關(guān)鍵字（Keywords） 1前言 21緒論 21.1背景 21.1.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 21.1.2C語言在開發(fā)中的優(yōu)勢 21.1.3Proteus在開發(fā)中的優(yōu)勢 31.2研究目的與意義 31.3設(shè)計(jì)要求 32整體設(shè)計(jì)方案 32.1方案設(shè)計(jì) 32.2單片機(jī)介紹 43硬件電路設(shè)計(jì) 63.1實(shí)現(xiàn)的功能 63.2.1主要功能模塊 73.2.2AT89C51單片機(jī)最小系統(tǒng) 73.2.3溫濕度采集模塊 83.2.4液晶顯示模塊 94軟件設(shè)計(jì) 94.1Proteus軟件簡介 94.2Keil軟件簡介 105基于Proteus的溫濕度采集系統(tǒng)仿真 105.1軟件編程 105.2仿真電路原理圖設(shè)計(jì) 135.3Proteus與Keil聯(lián)合調(diào)試 146結(jié)論 177誤差分析 177.1軟件方面 177.2硬件方面 178展望 17附錄1電路圖 20摘要：溫濕度采集系統(tǒng)在如今的生產(chǎn)生活當(dāng)中應(yīng)用十分廣泛，不僅是在日常家用也包括工業(yè)生產(chǎn)中，可以實(shí)時(shí)的觀測并記錄當(dāng)前環(huán)境下的溫濕度已經(jīng)成了不可或缺的一部分?？紤]到實(shí)用性、便捷性、成本價(jià)格等等的一系列因素，一套體積小、精度高、適用范圍廣泛以及成本低廉的的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)，成為了當(dāng)前有待解決的問題。那么如何能夠同時(shí)滿足以上條件呢？于是一套基于單片機(jī)的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)得以應(yīng)運(yùn)而生。此系統(tǒng)以51系列單片機(jī)，dth11溫濕度傳感器為主體，1062液晶顯示屏為補(bǔ)充的系統(tǒng)構(gòu)成，滿足了上述需求。本文從對比國內(nèi)外之前的溫濕度采集系統(tǒng)入手，取長補(bǔ)短利用51系列單片機(jī)以c語言作為編程語言依靠proteus完成仿真實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的功能。本文說明了該系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)思路以及過程，介紹了系統(tǒng)的檢測模塊、顯示模塊、復(fù)位模塊的設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)過程。本系統(tǒng)將傳感器收集到的信息放入單片機(jī)中，藉由單片機(jī)將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)在顯示屏上顯示這些信息。本系統(tǒng)簡單可靠，方便維護(hù)具有一定的實(shí)用價(jià)值。關(guān)鍵字：溫濕度檢測系統(tǒng)；單片機(jī)；Proteus；Keil；1緒論1.1研究背景及意義溫濕度采集系統(tǒng)已經(jīng)成為了生活中的重要組成部分之一，其在生產(chǎn)生活中都起到重要的作用，在工業(yè)生產(chǎn)中可以提醒生產(chǎn)者及時(shí)依據(jù)環(huán)境溫度調(diào)整生產(chǎn)模式以及不同生產(chǎn)要素的分配，在日常生活中可以讓更多人直觀的了解當(dāng)前環(huán)境狀況下的溫濕度，并根據(jù)情況做出調(diào)整。早先采用的傳統(tǒng)溫濕度監(jiān)測用具無法直觀呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，依靠人工觀測難免產(chǎn)生誤差，而且不具備實(shí)效性浪費(fèi)了人力物力。隨著單片機(jī)的應(yīng)用功能不斷的開發(fā)完善，一種便捷實(shí)用且造價(jià)低廉的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。如果將系統(tǒng)功能得以實(shí)現(xiàn)和完善，對生產(chǎn)和生活都存在巨大幫助。為了更加清晰地明確溫濕度采集系統(tǒng)的工作原理，本文設(shè)計(jì)了一種溫濕度采集系統(tǒng)，使用dth11傳感器模塊作為主要檢測模塊，AT89C52單片機(jī)作為控制處理中樞。但是通常情況下微處理器內(nèi)的內(nèi)容比較抽象，而且開發(fā)與調(diào)試其相關(guān)功能的步驟非常繁瑣。因此，本文選取了Proteus仿真軟件用于微處理器的仿真，并設(shè)計(jì)出了一個(gè)功能較為完善的溫濕度采集系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)防真軟件上進(jìn)行了仿真。C語言在開發(fā)中的優(yōu)勢C語言是一種高級(jí)計(jì)算機(jī)匯編語言，用于開發(fā)UNIX操作系統(tǒng)。它是一種具有高度簡單性和靈活性的結(jié)構(gòu)化編程語言。與其他匯編語言相比，C語言具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.極易讀懂。2.使用十分方便。3.結(jié)構(gòu)化的程序框架。4.擁有多種多樣的函數(shù)。5.具備較高的開發(fā)效率。6.移植方便。Proteus在開發(fā)中的優(yōu)勢將Proteus運(yùn)用于8051系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)過程中其具有以下優(yōu)勢：1.價(jià)格很低?！癙roteus”包含許多虛擬儀器，如邏輯分析器等.以及模擬環(huán)境的通用電路圖，但其成本明顯低于購買實(shí)驗(yàn)室設(shè)備所耗費(fèi)的成本。2.應(yīng)用性強(qiáng)。在軟件環(huán)境中進(jìn)行一系列的連接、更改操作，更改完成后能夠在第一時(shí)間看到更改效果3.特殊性。在Proteus軟件環(huán)境中可以實(shí)現(xiàn)許多無法在硬件環(huán)境內(nèi)達(dá)成的功能。4.極高的開發(fā)效率。對此系統(tǒng)進(jìn)行分析和測試的過程非常便捷，并且能夠?qū)Y(jié)果進(jìn)行修正。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.溫濕度采集系統(tǒng)在我國各行業(yè)得到廣泛應(yīng)用，但溫濕度采集系統(tǒng)在生產(chǎn)制造方面的整體發(fā)展水平還不高，與美國、德國等發(fā)達(dá)國家相比仍有較大差距。成熟的溫濕度采集家居產(chǎn)品主要集中在點(diǎn)控制和常規(guī)PID控制器上。它只適用于一般的溫濕度采集系統(tǒng)，但對延時(shí)、復(fù)雜、多變的溫濕度系統(tǒng)的采集和控制比較困難。國內(nèi)的智能溫濕度采集系統(tǒng)技術(shù)還不成熟，只要國外有很多成熟的產(chǎn)品，就可以適用于對溫濕度采集要求較高的場合。由于中國開發(fā)工作的延遲以及外國技術(shù)的保密性，現(xiàn)階段還沒有開發(fā)出各項(xiàng)功能較為完備的自校正軟件。憑借技術(shù)員工的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及現(xiàn)場調(diào)試對收集于控制的參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)。奇異溫濕度采集系統(tǒng)發(fā)展迅速，并在智能化、參數(shù)自調(diào)整等方面取得了成就。目前，奇異溫濕度采集系統(tǒng)正朝著高精度、智能化、小型化方向快速發(fā)展，總體而言，我國的研究水平與國外發(fā)達(dá)國家相比還有差距，這體現(xiàn)在以下三個(gè)方面：1.沒有國標(biāo)要求溫濕度控制器的設(shè)計(jì)；2.國家經(jīng)緯周期大，氣候差異對溫濕度控制器的環(huán)境參數(shù)要求不同；3.研究時(shí)間滯后，研究領(lǐng)域獨(dú)特；由于以上三大因素的影響，溫濕度控制器的研究相對滯后。2.國外研究現(xiàn)狀：20世紀(jì)70年代，歐美一些發(fā)達(dá)國家逐步開始對溫濕度監(jiān)測技術(shù)進(jìn)行研究，此項(xiàng)技術(shù)被廣泛運(yùn)用在溫室當(dāng)中，而且獲得了良好的效果。最開始通過采用模擬技術(shù)對溫室內(nèi)的濕度與溫度進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。伴隨著信息化時(shí)代的到來，生產(chǎn)計(jì)算機(jī)及傳感裝置的技術(shù)越來越成熟，美國于20世紀(jì)80年代后期研制出了一款新型的分布式溫濕度控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌h(huán)境下的溫度、濕度和光強(qiáng)的讀數(shù)實(shí)施調(diào)控與垂直測量。截至目前，此系統(tǒng)已經(jīng)普及到了溫室種植、食品儲(chǔ)存等多個(gè)領(lǐng)域。全球范圍內(nèi)的此系統(tǒng)逐步由模擬轉(zhuǎn)向數(shù)字，從集成轉(zhuǎn)向智能和網(wǎng)絡(luò)。1.3設(shè)計(jì)要求此篇文章所開發(fā)出來的溫濕度采集系統(tǒng)著重解決了硬件與軟件的設(shè)計(jì)問題。設(shè)計(jì)了一個(gè)能夠?qū)崟r(shí)檢測環(huán)境溫度和當(dāng)前濕度的信息采集系統(tǒng)。根據(jù)系統(tǒng)所需的功能，設(shè)計(jì)了電路原理圖和程序控制流程，并編寫了代碼。通過Proteus仿真軟件與Keil（μVision5）程序編寫軟件的聯(lián)合調(diào)試，對所設(shè)計(jì)的溫濕度采集系統(tǒng)進(jìn)行了仿真。2系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)方案2.1方案設(shè)計(jì)方案一：溫濕度測量系統(tǒng)的核心控制元件與測量元件分別選用單片機(jī)AT89C52,和數(shù)字式溫度傳感器DS18B20、電容式濕度傳感器HS1101;并且能夠利用RS-232總線將收集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)焦I(yè)控制計(jì)算機(jī)中實(shí)施處理方案二：使用單片機(jī)AT89C52進(jìn)行控制，測溫濕度時(shí)采用dth11溫濕度傳感裝置，用1602液晶對被測量出來的溫濕度數(shù)值進(jìn)行展示，優(yōu)缺點(diǎn)：1：接口簡單2：使用方便3：有體積小，硬件開銷低，抗干擾能力強(qiáng)。但多只單總線使用涉及到ROM搜索的程序且精度不高。所以綜合各方面因素考慮，故選擇使用方案二。2.2單片機(jī)介紹CPU、COM以及I/O接口等各種基礎(chǔ)功能元件共同組合成了單片機(jī)，它是一種集成電路芯片。單片機(jī)能夠和軟件程序、外部設(shè)備一同組建起一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。經(jīng)歷了反復(fù)開發(fā)，MCU也逐步發(fā)展出了多元化的功能、充足的存儲(chǔ)空間以及較強(qiáng)的實(shí)用性。我們國家現(xiàn)階段單片機(jī)的研發(fā)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成熟。此次設(shè)計(jì)選擇使用能夠運(yùn)用于眾多領(lǐng)域的8051系列單片機(jī)，因?yàn)槠鋺?yīng)用范圍很廣所以可以很容易在互聯(lián)網(wǎng)上查找到該單片機(jī)的相關(guān)資料。而且其開發(fā)過程并不需要耗費(fèi)過多的成本，相較于其它單片機(jī)此單片機(jī)系列更為完善，技術(shù)也已發(fā)展成熟，能夠在各種高性能儀器中使用。MCS-51系列微控制裝置中的8051系列單片機(jī)（8位微控制裝置）由英特爾在1981年研制生產(chǎn)[3]。8051單片機(jī)內(nèi)本身帶有時(shí)鐘發(fā)生器。對其進(jìn)行操作時(shí)，只要將石英晶體諧振器和電容器連接到相應(yīng)的部件上，本系統(tǒng)就可以發(fā)送正確的時(shí)鐘信號(hào)。8051系列MCU擁有雙向的四個(gè)并行8位端口（P0、P1、P2、P3）。以下三種裝置構(gòu)成了全部的雙向并口位：三態(tài)輸入緩沖裝置（2），另一個(gè)是輸出塊（1），第三個(gè)是FET驅(qū)動(dòng)裝置（1），在P0端口內(nèi)部存在一個(gè)上拉FET。兩個(gè)輸入緩沖裝置受到其內(nèi)部“讀鎖存器”和“讀引腳”信號(hào)的控制，“位鎖存器”為較為是典型的“D型觸發(fā)器”[4]。倘若將“寫鎖存”信號(hào)傳輸至D觸發(fā)裝置中的CL端，D觸發(fā)裝置能夠?qū)碓从趦?nèi)部總線的值進(jìn)行接收；倘若將“讀取塊”信號(hào)送達(dá)至緩沖裝置1中，內(nèi)部總線將會(huì)受到來源于觸發(fā)裝置Q端的值；外部引腳的輸入值會(huì)在“讀取引腳”信號(hào)輸送至緩沖裝置2的時(shí)候被歸置于內(nèi)部總線[5]上?！白x取鎖存”信號(hào)會(huì)在有端口讀取執(zhí)行的時(shí)候被激活，部分指令會(huì)對“讀取引腳”信號(hào)進(jìn)行激活。CPU會(huì)在對讀-改-寫”進(jìn)行處理的過程中發(fā)出“讀-鎖存”信號(hào)。CPU能夠依照不同的指令實(shí)施自動(dòng)化處理，例如運(yùn)行“讀取閂鎖”或“讀取pin”。1.P0端口。圖2-1為端口P0的整體框架結(jié)構(gòu)。P0端口為39~32針，P00~P0。7統(tǒng)一叫做端口P0，它的大部分功能都是雙向端口輸入/輸出[6]。通過觀察圖2-1能夠發(fā)現(xiàn)，P0端口擁有兩種工作模式，能夠重復(fù)使用低8位地址總線以及雙向數(shù)據(jù)總線。端口上寫入的“1”在P0端口被用于輸出過程中能夠作為高阻抗輸入。圖2-1P0端口結(jié)構(gòu)

2.P1端口。P1端口為1-8，是P1的關(guān)鍵。P17稱為P1端口，它還具有準(zhǔn)雙向I/O端口的功能。用作"常規(guī)常規(guī)I/O端口的P1端口和P0端口與正在使用的端口相似，但具有內(nèi)部拉伸電阻，因此P1端口不需要額外的拉伸電阻[7]。若要寫入端口“1”，請通過內(nèi)部拉伸電阻將端口拖動(dòng)到較高的水平，此時(shí)可以導(dǎo)出端口P1。圖2-2P1端口結(jié)構(gòu)3.P2端口。P2端口為21管腳，P2.0至P2.7都稱為P2端口，具有雙向輸入/輸出端口的功能。當(dāng)芯片或I/O內(nèi)存不足且尋址范圍超過256字節(jié)，P2端口充當(dāng)8位的高地址總線。下圖是P2端口的結(jié)構(gòu)。圖2-3P2端口結(jié)構(gòu)4.P3端口包含10-17個(gè)管腳，P3.0到P3.7被稱為P3端口，它還具有準(zhǔn)雙向I/O端口的功能。P3端口的每一行都可以定義為單獨(dú)的第一行或第二行。作為“常規(guī)的常規(guī)輸入/輸出端口”，處理器將第二個(gè)輸出功能控制行保留為“1”，通過“非門”（此時(shí)相當(dāng)于“非門”）鎖定驅(qū)動(dòng)器的Q模塊，并通過“非門”字段驅(qū)動(dòng)程序的“EQ\*jc0\*hps12\o(\s\up11(—),Q)”或“非門”直接驅(qū)動(dòng)到P1端口的EQ\*jc0\*hps12\o(\s\up11(—),Q)或“非門”P3端口除了一般的I/O端口外，是它的第二個(gè)功能.表2-1是P3端口的第二個(gè)特征。相當(dāng)于P1端口的EQ\*jc0\*hps12\o(\s\up11(—),Q)驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)管或P2端口的Q驅(qū)動(dòng)場效應(yīng)管通過“非門”[9]。P3端口位的位結(jié)構(gòu)如下圖所示。圖2-4P3端口結(jié)構(gòu)P3端口除了是一個(gè)通用的輸入/輸出口外，最重要的是它的第二功能。表2-1是P3端口的第二個(gè)特征。表2-1P3端口第二功能5.其他有關(guān)引腳。8051控制引腳分別為RST，ALE/EQ\*jc0\*hps12\o(\s\up11(————),PROG)，EQ\*jc0\*hps12\o(\s\up11(————),PSEN)，EQ\*jc0\*hps12\o(\s\up11(——),EA)/VPP。除此之外，一系列XTAL1和XTAL2針分別時(shí)間順序提供振蕩回路的輸入端和輸出端端，分別連接到石英晶體的一端和另一端，并在正常工作時(shí)連接到脈沖信號(hào)輸出。正常工作時(shí)，XTAL2具有脈沖信號(hào)輸出[10]。2.3傳感器的選擇dth11溫濕度傳感器具有相對溫濕度測量、結(jié)果數(shù)字化輸出、穩(wěn)定性強(qiáng)、無需額外元件、信號(hào)傳輸距離超長、功耗超低、4針安裝、互換性完全等優(yōu)點(diǎn)。因此，決定選擇dth11溫濕度傳感器進(jìn)行溫濕度采集。表2-2dth11溫濕度傳感器相關(guān)參數(shù)型號(hào)測量范圍測濕精度測溫精度分辨力封裝DHT1120－90％RH0－50℃±5％RH±2℃14針單排直插2.4dth11通訊過程數(shù)據(jù)用于微處理器與dth11之間的通信和同步。它使用單總線數(shù)據(jù)格式。通信時(shí)間約4ms。數(shù)據(jù)小數(shù)部分和整部分。格式說明如下。當(dāng)前小數(shù)部分用于未來的擴(kuò)展，現(xiàn)在讀為零。它的工作原理是：完整的數(shù)據(jù)傳輸是40位，高度優(yōu)先。數(shù)據(jù)格式：8位全濕度+8位濕度十進(jìn)制+8位全溫度，+8位溫度十進(jìn)制，+8位校驗(yàn)，當(dāng)數(shù)據(jù)正確數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，校驗(yàn)值等于“8位全濕度+8位濕度十進(jìn)制+8位全溫度+8位溫度十進(jìn)制”結(jié)果的最后8位。MCU用戶發(fā)出啟動(dòng)信號(hào)后，dth11從低功率模式切換到高速模式。在等待主機(jī)開機(jī)后，dth11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，發(fā)送40位數(shù)據(jù)并觸發(fā)信號(hào)采集。在從屬模式下，dth11接收啟動(dòng)信號(hào)以觸發(fā)溫度和濕度的采集。dth11不會(huì)主動(dòng)捕捉溫度和濕度，除非接收到來自主機(jī)的啟動(dòng)信號(hào)。dth11電源電壓為3-5.5v。傳感器打開了，等著1s來不穩(wěn)定狀態(tài)。同時(shí)，不需要發(fā)出任何命令。在電源引腳（VDD，GND）之間可以添加100nF電容器，用于去耦濾波。圖2-5DTH11通訊過程總線有很高的停機(jī)時(shí)間，主機(jī)將總線直接拉低，以等待DTH11的響應(yīng)，主機(jī)應(yīng)降低總線十八毫秒以上，以發(fā)現(xiàn)初始信號(hào)。DTH11收到節(jié)點(diǎn)的起始信號(hào)，等待節(jié)點(diǎn)開始頂信號(hào)，所以將信號(hào)發(fā)送到80US的較低水平。一旦主機(jī)發(fā)送起始信號(hào)，等待20-40US，DHT11響應(yīng)信號(hào)，主機(jī)發(fā)送起始信號(hào)，切換到輸入模式或輸出高電平，母線向上拉電阻。圖2-6DTH11總線高電平通訊過程低位總線提示dth11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)，dth11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)后，將總線拉到80US高度發(fā)送信息，每個(gè)信息位低面50US開始，同時(shí)高面總線決定了知識(shí)的零級(jí)或一級(jí)。其格式如下。如果掃描響應(yīng)信號(hào)是高的，說明DTH11沒有響應(yīng)，請檢查線路的正確性。一旦最后一個(gè)信息傳輸完成，DHT11就會(huì)把非常便宜的50US總線拉起來，然后用牽引電阻把總線拉到的空閑狀態(tài)。圖2-7DTH11總線低電平通訊過程數(shù)字0信號(hào)表示方法如圖2-9所示圖2-8數(shù)字0信號(hào)表示方法圖數(shù)字1信號(hào)表示方法如圖2-9所示圖2-9數(shù)字1信號(hào)表示方法圖3硬件電路設(shè)計(jì)3.1實(shí)現(xiàn)的功能1.顯示溫濕度功能。設(shè)備最開始運(yùn)行工作的時(shí)候，1062液晶顯示屏置為初始狀態(tài)，待檢測到當(dāng)前環(huán)境溫濕度時(shí)，在顯示屏上表現(xiàn)出來。2.調(diào)節(jié)溫濕度功能。一個(gè)是調(diào)節(jié)有效溫度功能，當(dāng)每當(dāng)按照一次“溫度加”按鍵，有效溫度增加一度，當(dāng)每按一次“溫度減”按鈕時(shí)溫度減小一度；另一個(gè)是調(diào)濕度功能，當(dāng)每按一次“濕度加”鍵按鈕，濕度加1%；當(dāng)每當(dāng)按“濕度減”按鍵的時(shí)候，有效濕度降低1%。3.2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)在本次研究設(shè)計(jì)里，體系硬件組成設(shè)施劃分為四個(gè)功能應(yīng)用模塊：主控制功能模塊、單片機(jī)最低配置應(yīng)用體系、三個(gè)熱濕度采集模塊和四個(gè)1062液晶顯示模塊。通過dth11傳感器實(shí)現(xiàn)溫濕度控制功能，溫度檢測后發(fā)送至AT89C52單片機(jī)，通過1062液晶屏顯示。確定環(huán)境濕度后，根據(jù)程序設(shè)置，系統(tǒng)將據(jù)此操作。圖3-1顯示了總體流程圖。圖3-1溫濕度檢測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖3.2.1主要功能模塊本例運(yùn)用了控制管理功能應(yīng)用模塊，就是AT89C52單片微處理器.AT89C51微處理器是ATMEL8051研發(fā)的MCU核心微處理器.4KB控制閃存和128V數(shù)據(jù)信息儲(chǔ)存應(yīng)用設(shè)備集中到了閃存中，可快速計(jì)算，并供應(yīng)了高可行性、高在線功能和很多其他真實(shí)使用特征，所以在電子領(lǐng)域范圍獲取大規(guī)模推廣和利用。AT89C51一共包括了40個(gè)連接，包含4個(gè)并排八位I/O控制應(yīng)用接口（P0控制應(yīng)用接口、P1控制應(yīng)用接口、P2控制應(yīng)用接口、P3控制應(yīng)用接口）、5個(gè)間斷源、3個(gè)可程序編譯鎖、2個(gè)可程序編譯十六位控制開關(guān)、1個(gè)異步串聯(lián)控制應(yīng)用接口、1個(gè)看門狗定時(shí)控制器設(shè)備和26個(gè)獨(dú)特功能寄存服務(wù)器設(shè)備[12]。如下示意設(shè)計(jì)圖3-2所示，這就是AT89C51控制管腳示意圖。DHT11數(shù)據(jù)實(shí)際溫濕度傳感器設(shè)備，就是一類龐雜的實(shí)際溫濕度傳感器設(shè)備，包括校對糾正分析的數(shù)字信號(hào)自動(dòng)輸出.它應(yīng)用獨(dú)特的數(shù)據(jù)功能應(yīng)用模塊收集專業(yè)應(yīng)用技術(shù)，以及濕氣傳熱作用處理專業(yè)應(yīng)用技術(shù)，保障了商品的高可行性和良好的長時(shí)間持續(xù)性。該傳感器設(shè)備由一個(gè)額定工作電阻器設(shè)備保濕元部件設(shè)備和一個(gè)NTC溫度測量計(jì)元部件設(shè)備構(gòu)成，這些元部件設(shè)備和一個(gè)高功能作用的八流單片機(jī)相互連接。所以，本產(chǎn)品綜合質(zhì)量良好，反應(yīng)快，抗外界影響干擾性高，成本費(fèi)用高.所有dth11傳感器設(shè)備均在十分準(zhǔn)確的有效濕度控制管理室中展開校對糾正分析。校對糾正分析參數(shù)以應(yīng)用程序方式保存在OTP儲(chǔ)存應(yīng)用設(shè)備中，在全面處理控制管理數(shù)字信號(hào)的時(shí)候，需要在傳感器設(shè)備內(nèi)部使用上述校對糾正分析參數(shù)。單線串聯(lián)控制應(yīng)用端口使體系集中簡易便捷.有效體積超小、額定有效功率非常低，數(shù)字信號(hào)自動(dòng)輸送距離能夠在20米以上，所以是各類使用甚至最嚴(yán)格使用的最優(yōu)化選擇。商品使用4個(gè)單腳單行針包裝。鏈接便利，能夠按照客戶需求供應(yīng)獨(dú)特包裝方式。圖3-2AT89C52及dth11控制管腳示意圖3.2.2AT89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)最低單片機(jī)體系是表示使單片機(jī)體系正常運(yùn)行作業(yè)的基礎(chǔ)工作電路功能應(yīng)用模塊。針對51類型的單片控制機(jī)，使體系正常運(yùn)行工作的基礎(chǔ)工作電路功能應(yīng)用模塊包含工作電源電路、分子晶體振蕩控制器設(shè)備工作電路和自動(dòng)智能復(fù)位工作電路[13]。51單片機(jī)的最低配置應(yīng)用體系如下示意設(shè)計(jì)圖3-3所示圖3-3單片機(jī)的最低配置應(yīng)用體系內(nèi)部和外界控制作用時(shí)鐘方式都是MCU51體系的兩大類控制作用時(shí)鐘方式。在其內(nèi)部控制作用時(shí)鐘方式下，要求外界鏈接一個(gè)石英分子晶體振蕩控制器設(shè)備和2個(gè)電容器設(shè)施，以形成一個(gè)并聯(lián)諧振電路，從而形成一個(gè)穩(wěn)定的自激振蕩器。典型電容值是30pf±10PF。分子晶體振蕩控制器設(shè)備一般選擇頻次是6.0兆赫茲或者12.0兆赫茲的石英分子晶體。外界振蕩控制器設(shè)備在外界控制作用時(shí)鐘方式下形成信號(hào)脈沖數(shù)字信號(hào)。自動(dòng)形成數(shù)字信號(hào)之后，它連接到xtal1并掛起在xtal2中。一般在多個(gè)微控制操作設(shè)備與此同時(shí)工作的時(shí)候運(yùn)用，以方便實(shí)時(shí)同步。在本次本科畢業(yè)綜合設(shè)計(jì)中，AT89C51應(yīng)用內(nèi)部控制作用時(shí)鐘方式。晶體振蕩器和電容器設(shè)施和xtal1和xtal2鏈接，產(chǎn)生分子晶體振蕩控制器設(shè)備工作電路，供應(yīng)單片機(jī)的信號(hào)脈沖。要求特別關(guān)注的是，分子晶體振蕩控制器設(shè)備和電容器設(shè)施應(yīng)該盡量接近MCU，以最低化寄生額定作用電容；除此之外，振蕩控制器設(shè)備的頻次、持續(xù)性和開啟速率受額定作用電容的作用影響[14]。在第1次自動(dòng)輸入時(shí)產(chǎn)生2個(gè)或者更多設(shè)備周期重復(fù)循環(huán)的高水日常，MCU初始處理化并且從新再次開啟[15]。自動(dòng)智能復(fù)位工作電路有兩大類完成模式，即啟動(dòng)自動(dòng)智能復(fù)位和人工手動(dòng)按鈕自動(dòng)智能復(fù)位。在自動(dòng)智能復(fù)位饋電階段，RST控制引腳上的高壓工作電平連續(xù)時(shí)間決定于電容器設(shè)施的接通充電作用時(shí)間。本次工程項(xiàng)目中，單片機(jī)自動(dòng)智能復(fù)位工作電路應(yīng)用按鈕人工手動(dòng)自動(dòng)智能復(fù)位工作電路方式。3.2.3溫濕度采集模塊如下示意設(shè)計(jì)圖2-4，是溫濕度采集模塊電路。按鍵“T+/T-”“H+/H-”依次接在AT89C51單片機(jī)的P1.7控制管腳和之后和地相互連接組成收集功能應(yīng)用模塊。dth11控制管腳輸出數(shù)據(jù)放入P1.7管腳。經(jīng)過單片機(jī)處理后，送入1062液晶顯示屏，由模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，在顯示屏上顯示出來。圖3-4實(shí)際溫濕度收集功能應(yīng)用模塊3.2.4液晶顯示模塊圖3-5是數(shù)碼智能電子自動(dòng)顯示功能應(yīng)用模塊工作電路設(shè)計(jì)示意圖。液晶電子智能顯示屏在單片機(jī)體系使用里，是一類非常普遍常見的自動(dòng)輸出設(shè)備。不單單結(jié)構(gòu)簡單，價(jià)格還很便宜。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)采用的是1062LCD液晶顯示屏。在初始狀態(tài)狀態(tài)，1062LCD液晶顯示屏置為顯示“WelcometoT&HdetectionSystem”。圖3-5液晶顯示模塊4軟件設(shè)計(jì)4.1Proteus軟件簡介“Proteus”操控應(yīng)用軟件是通過英國LabCenter企業(yè)研發(fā)的EDA操控應(yīng)用軟件[17]。除了編輯器設(shè)備和PCB綜合設(shè)計(jì)相似于其他EDA應(yīng)用工具外，本操控應(yīng)用軟件還具備交互建模功能。這意味著完成電路分析與仿真、微處理器編程與仿真，驗(yàn)證系統(tǒng)完成了PCB電子設(shè)計(jì)的開發(fā)與開發(fā)。在使用Proteus軟件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，發(fā)生在Proteus電路軟件環(huán)境中，該環(huán)境具有交互界面，具備超強(qiáng)并且容易運(yùn)用的應(yīng)用設(shè)計(jì)功能。Proteus操控應(yīng)用軟件能夠供應(yīng)30多個(gè)構(gòu)件數(shù)據(jù)信息資料庫，如模擬仿真（數(shù)據(jù)）流和替補(bǔ)使用流。僅有幾千種。可使用各類計(jì)算放大作用設(shè)備、計(jì)數(shù)控制器設(shè)備、寄存服務(wù)器設(shè)備、多類基本單元數(shù)據(jù)燈、D/A和A/D交換控制器設(shè)備等.D。一樣，客戶能夠參考依據(jù)自身的要求建立構(gòu)件庫中沒有的設(shè)備。針對儀器設(shè)備，除了工作電流表和電壓測量表設(shè)備外，Proteus還供應(yīng)波形顯示控制器設(shè)備和其他儀器設(shè)備。還有獨(dú)特的儀器設(shè)備，如分析邏輯思維分析測量儀、計(jì)數(shù)控制器設(shè)備、SPI測試器設(shè)備、IIC測試器設(shè)備、數(shù)字信號(hào)發(fā)生器設(shè)備和分布矩陣圖的發(fā)生器設(shè)備[18]4.2Keil軟件簡介keilC51是美國keil操控應(yīng)用軟件分析研究研發(fā)的C語言操控應(yīng)用軟件研發(fā)體系，是一類和51體系兼容支持的微處理器。和匯編程序語言區(qū)別在于，C語言具備十分明顯的組成構(gòu)造、功能等優(yōu)勢，有利于匯編語言的學(xué)習(xí)。Keil是一個(gè)成熟的開發(fā)人員，它與C編譯器、宏編譯器和強(qiáng)大的仿真器完美結(jié)合。keil是一個(gè)理想的C語言編程工具.KeilC51軟件是在完整的Windows操作系統(tǒng)環(huán)境下開發(fā)和調(diào)試的非常豐富和強(qiáng)大的工具。通過編譯編譯的編譯代碼，它還具有完全的可讀性和功能性。5基于Proteus的溫濕度采集系統(tǒng)仿真5.1軟件編程因?yàn)镃語言和其他編輯語言對比具備顯著的突出優(yōu)勢，如可讀取性強(qiáng)、容易運(yùn)用、系統(tǒng)化程序編譯、豐富充裕的庫函數(shù)等，本學(xué)位開發(fā)項(xiàng)目的應(yīng)用程序是采用C語言撰寫的。為了劃分“C51”和ANSIC，“MCUC語言”被叫做“C51”，也叫做“keilC”[19]。開啟keil（μVision5）操控應(yīng)用軟件，建立新的投資項(xiàng)目資料文件，選擇恰當(dāng)?shù)腃PU，之后選擇AT89C51單片機(jī)。建立1個(gè)全新的源應(yīng)用程序資料文件，將這個(gè)應(yīng)用程序資料文件增添到開發(fā)項(xiàng)目中，設(shè)立應(yīng)用工具選項(xiàng)使其合適發(fā)展目標(biāo)硬件組成設(shè)施，編輯翻譯開發(fā)項(xiàng)目，并且自動(dòng)形成一個(gè)應(yīng)用在十六進(jìn)制資料文件prom程序編譯的應(yīng)用程序。在程序編譯的時(shí)候，將發(fā)展進(jìn)度和C語言的內(nèi)部具體組成構(gòu)造結(jié)合起來，由硬件組成設(shè)施檢測程序編譯最終結(jié)果。功能應(yīng)用模塊能夠集中以簡約化順序流程結(jié)構(gòu)和改善完成。這代表了能夠?qū)?yīng)用程序概念區(qū)別為相對獨(dú)立存在的子功能，如啟動(dòng)、延時(shí)、顯示和字符刪除?？梢噪S時(shí)調(diào)用main函數(shù)中的鍵函數(shù)?？紤]到命令的順序和模塊的執(zhí)行，可以定義必要的設(shè)置和標(biāo)記。圖5-1主程序框圖圖5-2顯示全面處理應(yīng)用程序框架示意設(shè)計(jì)圖總體顯示開始圖5-2顯示全面處理應(yīng)用程序框架示意設(shè)計(jì)圖總體顯示開始顯示溫度分離顯示完整溫度顯示濕度分離顯示濕度圖5-3中斷服務(wù)程序圖5-4dth11顯示應(yīng)用程序51類型的單片控制機(jī)合計(jì)四種運(yùn)行工作方式，依次是方式0、方式1、方式2和方式3[20]。表5-1是對這四類運(yùn)行工作方式的描繪。表5-1四類運(yùn)行工作方式描繪本文采用工作模式1。工作模式1為16位計(jì)數(shù)控制器設(shè)備，m1m0=01，定時(shí)控制時(shí)間是：（216初始數(shù)值）×振蕩工作周期×12。需要特別關(guān)注的是，當(dāng)8051體系MCU運(yùn)行工作間斷綜合服務(wù)應(yīng)用程序的時(shí)候，一般要求在分布矢量儲(chǔ)存地址的開頭放置自動(dòng)跳行指示。單片機(jī)的綜合服務(wù)自動(dòng)輸入僅僅是下一個(gè)間斷應(yīng)用程序的儲(chǔ)存地址，所以單片機(jī)的服務(wù)輸入不必跳到相應(yīng)的地址[8]，因?yàn)閱纹瑱C(jī)的服務(wù)輸入只是下一個(gè)中斷程序的地址。C51中斷功能具有以下特點(diǎn)：1.中斷功能無法傳輸系數(shù)。2.間斷功能沒有自動(dòng)智能返回?cái)?shù)值。3.間斷數(shù)學(xué)函數(shù)不可以直接使用，不然編輯翻譯問題錯(cuò)誤。4.假設(shè)在間斷數(shù)學(xué)函數(shù)中使用其他數(shù)學(xué)函數(shù)，被使用數(shù)學(xué)函數(shù)運(yùn)用的登記需要和間斷數(shù)學(xué)函數(shù)一致，不然沒有辦法獲取準(zhǔn)確的最終處理結(jié)果。在儲(chǔ)存應(yīng)用設(shè)備中，從0003h開始，每8個(gè)基本單元用作間斷自動(dòng)輸入，如下統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)報(bào)表5-2所示。表5-2四類運(yùn)行工作模式描繪5.2仿真電路原理圖設(shè)計(jì)如下示意設(shè)計(jì)圖5-5所示，Proteus應(yīng)用程序的編輯器設(shè)備環(huán)境。它包含項(xiàng)目功能菜單、應(yīng)用工具欄、預(yù)先瀏覽服務(wù)應(yīng)用窗口、開發(fā)項(xiàng)目選擇按鍵、應(yīng)用工具欄、原理示意設(shè)計(jì)流程圖編輯服務(wù)應(yīng)用窗口、目標(biāo)對象選擇、模擬仿真按鍵、二維平面圖像按鍵、分布方向欄、狀態(tài)欄等。圖5-5操控應(yīng)用軟件編輯翻譯環(huán)境開啟proteus操控應(yīng)用軟件，建立1個(gè)全新開發(fā)項(xiàng)目，有需要的時(shí)候從庫或者信息數(shù)據(jù)列表中將構(gòu)件增添到開發(fā)項(xiàng)目中，同時(shí)把其設(shè)置到合適的具體位置。與此同時(shí)，放置工作電源和接地，之后展開布線設(shè)計(jì)操控管理，描繪設(shè)計(jì)工作電路原理示意設(shè)計(jì)流程圖。5.3Proteus與Keil聯(lián)合調(diào)試在Keil（μVision5）里編輯翻譯用C語言撰寫的源應(yīng)用程序，自動(dòng)形成.HEX資料文件，之后開啟Proteus仿真模擬操控應(yīng)用軟件，在描繪設(shè)計(jì)好的工作電路原理示意設(shè)計(jì)流程圖中左鍵單擊迅速持續(xù)兩次AT89C51單片機(jī)，增添在Keil中提前早已自動(dòng)形成的.HEX資料文件，完成Keil和Proteus的聯(lián)機(jī)。在Proteus操控應(yīng)用軟件的編輯服務(wù)應(yīng)用窗口中左鍵單擊一次運(yùn)行工作按鍵，進(jìn)入仿真模擬狀態(tài)。起始時(shí)間點(diǎn)，液晶顯示屏顯示“WelcometoT&HdetectionSystem”，以后會(huì)參考依據(jù)目前環(huán)境顯示實(shí)際溫濕度，仿真模擬作用效果具體如下示意設(shè)計(jì)圖。“每當(dāng)T+/T-”按鍵被按下一次時(shí)，有效溫度數(shù)就會(huì)轉(zhuǎn)變1攝氏度，每當(dāng)“H+H-”按鍵被按下一次時(shí)，有效濕度數(shù)就會(huì)增長1%。

起始時(shí)間點(diǎn)液晶電子智能顯示屏顯示為“WelcometoT&HdetectionSystem”。圖5-6初始仿真模擬作用效果圖起始時(shí)間點(diǎn)過之后，液晶電子智能顯示屏?xí)@示實(shí)際溫濕度。圖5-7仿真模擬作用效果圖假設(shè)在隨意時(shí)刻按下T+鍵，即按下溫度加按鍵，那么這個(gè)時(shí)候液晶電子智能顯示屏上顯示的有效溫度增長1攝氏度。如下示意設(shè)計(jì)圖5-8所示。圖5-8溫度加1仿真模擬作用效果圖當(dāng)按下H-時(shí)，液晶顯示屏顯示有效濕度降低1%。如下示意設(shè)計(jì)圖5-9所示。圖5-9濕度減1%仿真模擬作用效果圖假設(shè)在隨意時(shí)刻按下自動(dòng)智能復(fù)位鍵，那么此時(shí)液晶顯示屏上顯示成初始狀態(tài)。如圖5-10所示。圖5-10復(fù)位結(jié)果仿真效果圖6結(jié)論經(jīng)過對實(shí)際溫濕度收集體系已有內(nèi)部具體組成構(gòu)造和工作基本理論的研究，整個(gè)研發(fā)分析研究過程應(yīng)用C51編輯語言對實(shí)際溫濕度收集體系的每一個(gè)真實(shí)使用功能展開程序編譯。在分析研究過程里，使用Proteus操控應(yīng)用軟件對模擬仿真工作電路展開了仿真模擬和綜合設(shè)計(jì)。在獲取大量仿真模擬最終結(jié)果之后，對工作電路展開了真實(shí)綜合設(shè)計(jì)。從理論到仿真模擬，再到真實(shí)使用，整個(gè)溫濕度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)貫穿于實(shí)踐，包括溫濕度顯示、實(shí)際溫濕度調(diào)節(jié)控制等。在結(jié)尾，順利完成了該設(shè)計(jì)方案的真實(shí)使用功能。整個(gè)分析研究應(yīng)用綜合實(shí)踐說明，應(yīng)用C語言編輯翻譯研發(fā)8051單片機(jī)能夠充分提升設(shè)備（電子表）的工作效率，大大縮短設(shè)計(jì)開發(fā)周期，使C語言編輯翻譯的應(yīng)用程序編碼具備優(yōu)良的可讀取性等優(yōu)勢，所以，運(yùn)用C語言研發(fā)單片機(jī)使用可能逐漸發(fā)展成為將來的一個(gè)前瞻性發(fā)展未來前景，伴隨著C語言的改善，這一個(gè)設(shè)計(jì)方案愈來愈逐漸成為單片機(jī)的發(fā)展未來趨勢。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)只模擬了溫濕度采集系統(tǒng)的采集和調(diào)節(jié)功能，溫濕度采集系統(tǒng)還具有許多其他功能，如更準(zhǔn)確的溫濕度顯示、設(shè)定溫濕度閾值以上的自動(dòng)報(bào)警等。在之后的日常生活與學(xué)習(xí)事業(yè)中，我會(huì)不斷展開分析研究來完成上述功能。7誤差分析7.1軟件方面在間斷應(yīng)用程序中，運(yùn)行工作形成有效偏差。在其運(yùn)行工作階段，停機(jī)反應(yīng)時(shí)間要求一定的設(shè)備運(yùn)行工作周期。能夠經(jīng)過調(diào)整計(jì)時(shí)器0設(shè)置的初始值來減少有效偏差。7.2硬件方面分子晶體振蕩控制器設(shè)備不夠準(zhǔn)確，造成其工作周期不精確，誤差小。可以考慮購買高精度原稿以減少誤差；信號(hào)在線路傳輸中有一定的延遲，也可能在溫度和濕度顯示中