基于單片機(jī)的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀的設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)論文

1、<p>　　基于單片機(jī)的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)儀的設(shè)計(jì)</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　本系統(tǒng)滿足室內(nèi)環(huán)境變量實(shí)行全面、實(shí)時(shí)、長(zhǎng)期監(jiān)測(cè)的要求, 實(shí)現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境溫濕度、可燃?xì)怏w濃度檢測(cè)的自動(dòng)化和智能化。系統(tǒng)以單片機(jī)為核心，以溫度、濕度傳感器，氣敏傳感器作為測(cè)量元件，通過(guò)單片機(jī)與智能傳感器相連，采集并存儲(chǔ)智能傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)分析處理將結(jié)

2、果顯示于LCD液晶屏。在單片機(jī)系統(tǒng)中，還要實(shí)現(xiàn)超限報(bào)警和數(shù)據(jù)輔助存儲(chǔ)功能。</p><p>　　本設(shè)計(jì)主要做了如下幾方面的工作:一是確定系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案：包括系統(tǒng)應(yīng)具備的功能、達(dá)到的技術(shù)指標(biāo)、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則；二是整個(gè)系統(tǒng)和各個(gè)模塊的硬件和軟件的設(shè)計(jì)：傳感器的靜動(dòng)態(tài)特征分析使用、使用單總線技術(shù)的SHT11數(shù)字溫濕度傳感器的測(cè)溫濕電路以及程序設(shè)計(jì)、使用氣敏傳感器MQ211進(jìn)行數(shù)據(jù)采集的電路以及程序設(shè)計(jì)；三是報(bào)警、按

3、鍵的電路和程序設(shè)計(jì)。</p><p>　　該設(shè)計(jì)對(duì)室內(nèi)溫濕度實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)與顯示,而對(duì)CO和甲烷等有害氣體完成超標(biāo)報(bào)警，為人們的生活、娛樂(lè)及公共場(chǎng)所的環(huán)境提供了一種有效的防護(hù)系統(tǒng)。</p><p>　　關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)，STC89C52，SHT11，溫濕度監(jiān)測(cè)，MQ211，室內(nèi)環(huán)境</p><p>　　MCU-BASED INDOOR EVENVIRONMENTAI MO

4、NITORING SYSTEM</p><p><b>　　ABSTRACT</b></p><p>　　The system meets the implementation of a comprehensive indoor environmental variable, real-time, long-term monitoring req

5、uirements. System microcontroller core, temperature, humidity sensors, gas sensors as measuring devices, smart sensors through the MCU and connect smart sensors collect and store measurement data, through analyzing and p

6、rocessing the results shown in the LCD liquid crystal screen. In the SCM system, but also assisted to achieve over-limit alarm and data storage capa</p><p>　　This design made the following main aspects of wo

7、rk:First, determine the system's design program: including system should have functions to the technical specifications, system design principles;Second, the whole system and each module of the hardware and software

8、design: static and dynamic characteristics of the sensor to use, single-bus technology SHT11 digital temperature and humidity sensors measuring temperature and humidity circuit and program design, use of gas sensor data

9、acquisition MQ2</p><p>　　The design of the indoor temperature and humidity to achieve the detection and display, while CO and methane, and other harmful gases to complete excessive alarm, as the people's

10、 life, entertainment and public places to provide an effective environmental protection system.</p><p>　　KEY WORDS：Single-chip microcomputer, STC89C52, SHT11, monitoring of temperature and humidity, MQ211,

11、 indoor environment</p><p><b>　　學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明</b></p><p>　　本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法

12、律后果由本人承擔(dān)。</p><p>　　作者簽名： 日期： 年 月 日</p><p>　　學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書</p><p>　　本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)　　 　 　大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)

13、數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。</p><p>　　涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。</p><p>　　作者簽名：日期： 年 月 日</p><p>　　導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日</p><p><b>　　目　錄</b&

14、gt;</p><p><b>　　前　言1</b></p><p>　　第1章 室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)2</p><p><b>　　1.1課題涵義2</b></p><p>　　1.2 方案設(shè)計(jì)2</p><p>　　1.2.1 硬件設(shè)計(jì)3</p>

15、<p>　　1.2.2 軟件設(shè)計(jì)4</p><p>　　第2章 硬件電路設(shè)計(jì)6</p><p>　　2.1 CPU模塊6</p><p>　　2.1.1 芯片管腳連接6</p><p>　　2.1.2 芯片管腳說(shuō)明6</p><p>　　2.1.3 晶振和復(fù)位電路8</p><

16、;p>　　2.2 氣體傳感器與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊9</p><p>　　2.2.1 氣敏傳感器的特點(diǎn)和使用10</p><p>　　2.2.2 氣敏傳感器的連接11</p><p>　　2.3 溫度濕度傳感器模塊設(shè)計(jì)12</p><p>　　2.3.1 SHT11溫濕度簡(jiǎn)介12</p><p>　　2.3.2

17、 SHT11的引腳功能13</p><p>　　2.3.3 SHT11的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理13</p><p>　　2.3.4 SHT11應(yīng)用與連接電路14</p><p>　　2.3.5 溫度和濕度值的計(jì)算15</p><p>　　2.4 LCD顯示模塊設(shè)計(jì)16</p><p>　　2.4.1 LCD特點(diǎn)

18、17</p><p>　　2.4.2 LCD的管腳18</p><p>　　2.4.3 LCD的連接電路18</p><p>　　2.5 按鍵電路塊19</p><p>　　2.6 報(bào)警電路模塊設(shè)計(jì)20</p><p>　　第3章 軟件設(shè)計(jì)21</p><p>　　3.1軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

19、21</p><p>　　3.2 主程序設(shè)計(jì)22</p><p>　　3.3 LCD1602顯示模塊程序設(shè)計(jì)23</p><p>　　3.4 SHT11溫濕度測(cè)量模塊程序設(shè)計(jì)24</p><p>　　3.5 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)24</p><p><b>　　結(jié)　論25</b></p&

20、gt;<p><b>　　謝 辭26</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)27</b></p><p><b>　　附　錄28</b></p><p>　　附錄1:系統(tǒng)硬件仿真電路圖28</p><p>　　附錄2:程序代碼29</p&g

21、t;<p><b>　　外文資料翻譯42</b></p><p><b>　　前　言</b></p><p>　　隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，傳感器的性能和種類的不斷提高和豐富，使得基于微電腦芯片控制的室內(nèi)環(huán)境實(shí)時(shí)分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成為可能。</p><p>　　該設(shè)計(jì)通過(guò)傳感器引入數(shù)字化的環(huán)境信息，通過(guò)微電腦的數(shù)據(jù)分

22、析，如加上控制系統(tǒng)與室內(nèi)空調(diào)、加濕器、照明系統(tǒng)和電動(dòng)窗簾門窗系統(tǒng)等家居電器配合使用，不僅能給人們帶來(lái)舒適的生活環(huán)境，還能最大程度的節(jié)約能源使用。顯然在節(jié)能減排深入人心，建筑節(jié)能和智能化發(fā)展得到大力提倡的今天，其不僅能為人們的生活帶來(lái)便利，更符合可持續(xù)發(fā)展理念，無(wú)論是經(jīng)濟(jì)學(xué)角度還是社會(huì)學(xué)角度來(lái)看，設(shè)計(jì)和研究基于數(shù)字化的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)輔助家居智能化和節(jié)能環(huán)保的設(shè)備有著重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。該設(shè)計(jì)基于上述情況出發(fā)，應(yīng)用8051系列單片機(jī)

23、豐富的I/O接口和對(duì)數(shù)據(jù)的采集、處理功能，實(shí)現(xiàn)傳感器由物理變量到數(shù)字化轉(zhuǎn)變，輸入到單片機(jī)通過(guò)微處理器的分析處理給出相應(yīng)的結(jié)果，輸出到顯示電路。通過(guò)七段碼LED顯示器或者液晶顯示設(shè)備顯示實(shí)時(shí)的各環(huán)境參數(shù)的數(shù)值，使人們能及時(shí)了解各環(huán)境參數(shù)的情況，并在環(huán)境參數(shù)變到危害到正常的生理需要的時(shí)候給予報(bào)警電路報(bào)警信號(hào)，及時(shí)的通知人們離開或加以相應(yīng)的處理，使得宜于居住。由于相關(guān)家居智能化設(shè)備的不確定性，這里就不做相應(yīng)的控制算法的研究和處理，僅把相關(guān)參數(shù)

24、儲(chǔ)存在相應(yīng)位置或者輸出到某個(gè)I/O口，供其它相關(guān)設(shè)備讀取數(shù)據(jù)。</p><p>　　伴隨著人們生活水平的不斷提高，越來(lái)越多的人們更加關(guān)注居住生活環(huán)境的質(zhì)量安全（主要包括溫度，濕度，有害氣體濃度等）問(wèn)題，所以對(duì)室內(nèi)環(huán)境做實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)分析顯得尤為必要。</p><p>　　第1章 室內(nèi)環(huán)境的監(jiān)控系統(tǒng)</p><p><b>　　1.1課題涵義 </b

25、></p><p>　　近來(lái)環(huán)境問(wèn)題特別是有害氣體對(duì)人類的危害也越來(lái)越來(lái)引起人們的關(guān)注，而其中對(duì)有害氣體的濃度檢測(cè)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵對(duì)于大量使用以天然氣和甲烷氣體作為家庭燃料氣體的用戶來(lái)說(shuō)，選擇安裝一款簡(jiǎn)易、可靠和便攜的氣體濃度檢測(cè)裝置也是很重要的，這樣不僅可以避免氣體泄露，也可以保證人員和財(cái)產(chǎn)的安全?；谖㈦娔X芯片控制的室內(nèi)環(huán)境實(shí)時(shí)分析監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成通過(guò)傳感器引入數(shù)字化的環(huán)境信息，通過(guò)微電腦的數(shù)據(jù)分析，如加上控

26、制系統(tǒng)與室內(nèi)空調(diào)、加濕器、照明系統(tǒng)、和電動(dòng)窗簾門窗系統(tǒng)等家居電器配合使用，不僅能給人們帶來(lái)舒適的生活環(huán)境，還能最大程度的節(jié)約能源使用。顯然在節(jié)能減排深入人心，建筑節(jié)能和智能化發(fā)展得到大力提倡的今天，其不僅能為人們的生活帶來(lái)便利，更符合可持續(xù)發(fā)展理念,無(wú)論是經(jīng)濟(jì)學(xué)角度還是社會(huì)學(xué)角度來(lái)看，設(shè)計(jì)和研究基于數(shù)字化的室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)輔助家居智能化和節(jié)能環(huán)保的設(shè)備有著重要的現(xiàn)實(shí)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。系統(tǒng)少做程序設(shè)計(jì)部分的調(diào)整，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)二氧化碳的濃度顯示

27、,加上溫度和濕度顯示的功能，就能用于溫室大棚環(huán)境監(jiān)測(cè)，利于及時(shí)發(fā)現(xiàn)和改變溫室內(nèi)環(huán)境參數(shù)，為作物提供最佳的生成環(huán)境，提高產(chǎn)量。</p><p><b>　　1.2 方案設(shè)計(jì)</b></p><p>　　設(shè)計(jì)原則:要求單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)具有可靠性高、操作維護(hù)方便、性價(jià)比高等特點(diǎn)。</p><p><b>　　（1）可靠性</b>&l

28、t;/p><p>　　高可靠性是單片機(jī)系統(tǒng)應(yīng)用的前提，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)，都應(yīng)將可靠性作為首要的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則。提高系統(tǒng)的可靠性通常從以下幾個(gè)方面考慮:使用可靠性高的元器件;設(shè)計(jì)電路板時(shí)布線和接地要合理;對(duì)供電電源采用抗干擾措施;輸入輸出通道抗干擾措施;進(jìn)行軟硬件濾；系統(tǒng)自診斷功能等。</p><p><b>　　（2）操作維護(hù)方便</b></p><p

29、>　　在系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)從操作者的角度考慮操作和維護(hù)方便，盡量減少對(duì)操作人員專用知識(shí)的要求，以利于系統(tǒng)的推廣。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，要盡可能減少人機(jī)交互接口，多采用操作內(nèi)置或簡(jiǎn)化的方法。同時(shí)系統(tǒng)應(yīng)配有現(xiàn)場(chǎng)故障診斷程序，一旦發(fā)生故障能保證有效地對(duì)故障進(jìn)行定位，以便進(jìn)行維修。</p><p><b>　?。?）性價(jià)比</b></p><p>　　單片機(jī)除體積小、功耗低

30、等特點(diǎn)外，最大的優(yōu)勢(shì)在于高性能價(jià)格比。一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)能否被廣泛使用，性價(jià)比是其中一個(gè)關(guān)鍵因素。因此，在設(shè)計(jì)時(shí)，除了保持高性能外，盡可能降低成本，如簡(jiǎn)化外圍硬件電路，在系統(tǒng)性能和速度允許的情況下盡可能用軟件功能取代硬件功能等。</p><p>　　設(shè)計(jì)要具備以下功能：</p><p>　　溫度監(jiān)控：(1）利用溫度傳感器將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳給單片機(jī)并顯示。 </p>

31、;<p>　　(2）通過(guò)鍵盤設(shè)置溫度上下限，超過(guò)上限或低于下限后報(bào)警。</p><p>　　濕度監(jiān)測(cè)：利用濕度傳感器將檢測(cè)到的數(shù)據(jù)傳給單片機(jī)并顯示。</p><p>　　CO濃度監(jiān)控：(1）利用氣敏傳感器檢測(cè)CO濃度傳給單片機(jī)。</p><p>　　(2）通過(guò)鍵盤設(shè)置濃度上限，超過(guò)上限后報(bào)警。</p><p>　　1.2.1 硬

32、件設(shè)計(jì)</p><p>　　在室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)硬件設(shè)計(jì)上，由單片機(jī)（STC89C52）控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作、MQ211氣敏傳感器模塊實(shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)室內(nèi)可燃?xì)怏w功能、SHT11溫濕度傳感器模塊實(shí)現(xiàn)檢測(cè)室內(nèi)的溫度和濕度功能、按鍵模塊實(shí)現(xiàn)設(shè)置報(bào)警上限功能、LCD液晶模塊實(shí)現(xiàn)顯示功能、蜂鳴器報(bào)警功能。這六大模塊組成的原理圖來(lái)實(shí)現(xiàn)家庭環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。</p><p>　　在該設(shè)計(jì)中，選用了AT89C52

33、單片機(jī)作為控制芯片。該芯片有豐富的內(nèi)部資源，豐富的I/O接口，低電壓，低功耗等優(yōu)點(diǎn)；并且內(nèi)置看門狗電路，支持串口程序燒錄，使用方便快捷，可以進(jìn)行C語(yǔ)言編寫程序，易于實(shí)現(xiàn)。溫濕度測(cè)量方面選用瑞士SHT11芯片，該芯片內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換芯片，管腳接線簡(jiǎn)單，測(cè)量精度高等優(yōu)點(diǎn)，氣敏傳感器使用多氣體測(cè)量傳感器MQ211,其具有多種可燃?xì)怏w的測(cè)試功能，簡(jiǎn)單高效。A/D轉(zhuǎn)換模塊選用ADC0831，具有接口電路簡(jiǎn)單，成本低等優(yōu)點(diǎn)，能夠滿足該設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)，該芯

34、片為一路八位數(shù)轉(zhuǎn)換芯片需求。環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)硬件結(jié)模構(gòu)圖如圖1-1：</p><p>　　圖1-1系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖</p><p>　　與傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)相比，本系統(tǒng)具有以下優(yōu)點(diǎn):</p><p>　?。?）傳感器設(shè)計(jì)成智能型，可以增加系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集速度。</p><p>　　（2）增加了輔助存儲(chǔ)功能， 利于其與其他設(shè)備的連接共享環(huán)境參數(shù)信息。</

35、p><p>　?。?）單片機(jī)的設(shè)計(jì)提高了系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)速度，系統(tǒng)的可靠性、實(shí)時(shí)性都有很大提高。</p><p>　?。?）超限報(bào)警，設(shè)置簡(jiǎn)單。</p><p>　　1.2.2 軟件設(shè)計(jì)</p><p>　　在上述硬件基礎(chǔ)之上，編寫系統(tǒng)程序，實(shí)現(xiàn)以下幾項(xiàng)功能：</p><p>　　（1）通電時(shí)蜂鳴器響一聲，LCD液晶顯示室內(nèi)溫度

36、、濕度、可燃?xì)怏w濃度狀態(tài)。</p><p>　?。?）當(dāng)室內(nèi)溫度大于設(shè)定的溫度、濕度（例如溫度28度、濕度80%）、檢測(cè)到可燃?xì)怏w超標(biāo)時(shí)，蜂鳴器報(bào)警。</p><p>　　（3）當(dāng)?shù)谝淮伟丛O(shè)置按鍵：溫度值閃爍，這時(shí)可以通過(guò)按“+”或者“-”按鍵設(shè)定溫度上限值，4秒鐘無(wú)鍵按下停止閃爍，按“+”或“-”設(shè)置溫度下限值；第二次按設(shè)置按鍵：濕度值閃爍，這時(shí)可以通過(guò)按“+”或者“-”設(shè)置濕度上限值，

37、4秒鐘無(wú)鍵按下停止閃爍，按“+”或“-”設(shè)置濕度下限值；第三次按設(shè)置按鍵，退出設(shè)置狀態(tài)。</p><p>　　第2章 硬件電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　2.1 CPU模塊</b></p><p>　　在該室內(nèi)環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中選用STC89C52單片機(jī)作為主控芯片，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求的各項(xiàng)功能。在該設(shè)計(jì)中其為系統(tǒng)的核心部分，STC系列單片機(jī)

38、是基于AT89C51系列單片機(jī)內(nèi)核位核心單元，封裝時(shí)加入了看門狗電路和串口程序燒錄的功能，使用更加方便。</p><p>　　2.1.1 芯片管腳連接</p><p>　　在該設(shè)計(jì)電路中，用單片機(jī)I/O口中的P1口作為L(zhǎng)CD液晶屏的數(shù)據(jù)口，采用并口數(shù)據(jù)傳輸模式，P2口中的P2.0、P2.1、P2.2作為控制信號(hào)輸出口，分別接LCD的RS、R/W、E控制端；P2.3和P2.4分別接溫濕度傳感

39、器SHT11的SCK和DATA，P2.5、P2.6、P2.7接按鍵電路。P1口的P1.0、P1.1、P1.2分別接ADC0831的控制端，P1.4接報(bào)警的蜂鳴器。</p><p>　　2.1.2 芯片管腳說(shuō)明</p><p>　　單片機(jī)有4個(gè)I/O端口，每個(gè)端口都是8位雙向口，共占32根引腳。每個(gè)端口都包括一個(gè)鎖存器(即專用寄存器PO～P3)、一個(gè)輸入驅(qū)動(dòng)器和輸入緩沖器。通常把4個(gè)端口稱為

40、PO～P3, 見圖2-1。在無(wú)片外擴(kuò)展的存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中，這4個(gè)端口的每一位都可以作為雙向通用I/O端口使用。在具有片外擴(kuò)展存儲(chǔ)器的系統(tǒng)中，P2口作為高8位地址線，PO口分時(shí)作為低8位地址線和雙向數(shù)據(jù)總線。在作為一般的通用I/O輸入時(shí)，都必須先向鎖存器寫入“1”，使輸出驅(qū)動(dòng)場(chǎng)效應(yīng)管FET截止，以免誤讀數(shù)據(jù)。各自特點(diǎn)如下:</p><p>　　1. P0口為雙向8位三態(tài)I/O口，它既可作為通用I/O口，又可作為外部擴(kuò)

41、展時(shí)的數(shù)據(jù)總線及低8位地址總線的分時(shí)復(fù)用口。作為通用I/O口時(shí)，輸出數(shù)據(jù)可以得到鎖存，不需外接專用鎖存器;輸入數(shù)據(jù)可以得到緩沖，增加了數(shù)據(jù)輸入的可靠性。每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL負(fù)載。</p><p>　　2. P1口為8位準(zhǔn)雙向I/O口，內(nèi)部具有上拉電阻，一般作通用I/O口使用，它的每一位都可以分別定義為輸入線或輸出線，作為輸入時(shí)，鎖存器必須置1。每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng)4個(gè) TTL負(fù)載。</p><p

42、>　　3. P2口為8位準(zhǔn)雙向I/O口，內(nèi)部具有上拉電阻，可直接連接外部I/O設(shè)備。它與地址總線高8位復(fù)用，可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。一般作為外部擴(kuò)展時(shí)的高8位地址總線使用。</p><p>　　4. P3口為8位準(zhǔn)雙向I/O口，內(nèi)部具有上拉電阻，它是雙功能復(fù)用口，每個(gè)引腳可驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。作為通用I/O口時(shí)，功能與Pl口相同，常用第二功能?？刂凭€一共有6條:</p><p>　　(

43、1) ALE/PROG:地址鎖存允許/編程線，配合P0口引腳的第二功能使用。在訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，8051CPU在P0.7～P0.0引腳上輸出片外存儲(chǔ)器低8位地址的同時(shí)在ALE/PROG上輸出一個(gè)高電位脈沖，用于把這個(gè)片外存儲(chǔ)器低8位地址鎖存到外部專用地址鎖存器，以便空出P0.7～P0.0引腳線去傳送隨后而來(lái)的片外存儲(chǔ)器讀寫數(shù)據(jù)。在不訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器時(shí)，8051自動(dòng)在ALE/PROG上輸出頻率為fosc/6的脈沖序列。該脈沖序列可用作外部時(shí)

44、鐘源或作為定時(shí)脈沖源使用。</p><p>　　(2) EA/Vpp:允許訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器/編程電源線，可以控制89c52使用片內(nèi)ROM還是使用片外ROM。若EA=1，則允許使用片內(nèi)ROM;若EA=0,則允許使用片外ROM。</p><p>　　圖2-1 STC89C52管腳分布圖</p><p>　　2.1.3 晶振和復(fù)位電路</p><p>

45、;　　時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)，時(shí)鐘信號(hào)是單片機(jī)內(nèi)部各種微操作的時(shí)間基準(zhǔn)。復(fù)位對(duì)單片機(jī)來(lái)說(shuō)，是程序還沒(méi)有開始執(zhí)行，是在做準(zhǔn)備工作。</p><p>　　晶振電路和復(fù)位電路見圖2-2</p><p>　　圖 2-2 晶振和復(fù)位電路</p><p>　　2.2 氣體傳感器與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊</p><p>　　在該設(shè)計(jì)中，為了實(shí)現(xiàn)家庭環(huán)境檢測(cè)系統(tǒng)中可

46、以檢測(cè)到室內(nèi)的可燃?xì)怏w，所以使用了MQ211氣敏傳感器來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。</p><p>　　1. 檢測(cè)原理 可燃性氣體(H2、CO、CH4等)與空氣中的氧接觸，發(fā)生氧化反應(yīng)，產(chǎn)生反應(yīng)熱(無(wú)焰接觸燃燒熱)，使得作為敏感材料的鉑絲溫度升高，電阻值相應(yīng)增大。一般情況下，空氣中可燃性氣體的濃度都不太高(低于10％)，可燃性氣體可以完全燃燒，其發(fā)熱量與可燃性氣體的濃度有關(guān)。空氣中可燃性氣體濃度愈大，氧化反應(yīng)(燃燒)

47、產(chǎn)生的反應(yīng)熱量(燃燒熱)愈多，鉑絲的溫度變化(增高)愈大，其電阻值增加的就越多。因此，只要測(cè)定作為敏感件的鉑絲的電阻變化值(ΔR)，就可檢測(cè)空氣中可燃性氣體的濃度。但是，使用單純的鉑絲線圈作為檢測(cè)元件，其壽命較短，所以，實(shí)際應(yīng)用的檢測(cè)元件，都是在鉑絲圈外面涂覆一層氧化物觸媒。這樣既可以延長(zhǎng)其使用壽命，又可以提高檢測(cè)元件的響應(yīng)特性。 2. 接觸燃燒式氣敏元件的結(jié)構(gòu) 用高純的鉑絲繞制成線圈,為了使線圈具有適當(dāng)?shù)淖柚?1Ω～2

48、Ω),一般應(yīng)繞10圈以上。在線圈外面涂以氧化鋁或氧化鋁和氧化硅組成的膏狀涂覆層,干燥后在一定溫度下燒結(jié)成球狀多孔體。將燒結(jié)后的小球,放在貴金屬鉑、鈀等的鹽溶液中,充分浸漬后取出烘干。然后經(jīng)過(guò)高溫?zé)崽幚?使在氧化鋁(氧化鋁一氧化硅)載體上</p><p>　　2.2.1 氣敏傳感器的特點(diǎn)和使用</p><p>　　1. MQ211型氣敏元件特點(diǎn)：</p><p>　　

49、這是一種通用性較強(qiáng)的氣敏元件，氣敏傳感器的敏感元件是氣敏電阻器，氣敏電阻器的阻值隨吸附氣體的濃度變化而變化，利用這一特性檢測(cè)氣體濃度。適用于一般可燃?xì)怏w（如氫氣、液化石油氣、煤氣、一氧化碳、烷烴類等及酒精、乙醚、汽油、煙霧等有害氣體的檢測(cè)，是制作換氣扇、脫排油煙機(jī)自動(dòng)開關(guān)、氣體報(bào)警器，防止環(huán)境污染的理想氣體敏感器件）。</p><p>　　MQ211氣敏傳感器管腳排列如圖2-6所示：</p><

50、;p>　　A B</p><p><b>　　FF</b></p><p>　　A B</p><p>　　圖2-6 MQ211管腳分布圖</p><p>　　A—A兩腳短接，構(gòu)成測(cè)量極一端。B—B兩腳短接，構(gòu)成測(cè)量極另一端。f—

51、f加熱絲。</p><p>　　2. MQ型氣敏器件的使用注意事項(xiàng)如下：</p><p>　?。?）器件開始工作時(shí)需加熱幾分鐘后方可正常工作。</p><p>　　（2）加熱電壓5V是對(duì)丁烷氣選擇的最佳加熱電壓，測(cè)量其他氣體時(shí)，為獲得R2上最大電壓降，可按允許工作條件重新選擇。</p><p>　?。?）回路電壓根據(jù)電路要求允許范圍辦任意調(diào)節(jié)

52、。</p><p>　?。?）避免油浸各油垢污染，長(zhǎng)期使用要防止灰塵堵住不銹鋼網(wǎng)。</p><p>　?。?）不要長(zhǎng)期在腐蝕性氣氛下工作。</p><p>　?。?）長(zhǎng)期停止使用要放置在干燥無(wú)腐蝕性氣體的環(huán)境中。</p><p>　　3. MQ211型氣敏元件技術(shù)參數(shù)如表2-4：</p><p>　　表2-4 MQ21

53、1型氣敏元件技術(shù)參數(shù) </p><p>　　注: 1）R0——元件在清潔空氣中的阻值；</p><p>　　2）Rs1000——元件在1000ppm丁烷氣中的動(dòng)態(tài)阻值； </p><p>　　3）Rs3000——元件在3000ppm丁烷氣中的動(dòng)態(tài)阻值； </p><p>　　4）Vc——測(cè)試電壓，Vh——加熱電壓</p><

54、;p>　　在該設(shè)計(jì)中選用B型傳感器。</p><p>　　2.2.2 氣敏傳感器的連接</p><p>　　氣敏傳感器的連接方法如圖2-7所示，MQ211氣敏傳感器的1號(hào)腳接5V電源， 3號(hào)腳經(jīng)R12（起分壓作用）接地線。 6號(hào)腳經(jīng)R13電阻接到ADC0831的數(shù)據(jù)采集端VIN（+）上，該腳具備ADC功能。R14電阻起到分壓作用。</p><p>　　A—A兩

55、腳短接，構(gòu)成測(cè)量極一端</p><p>　　B—B兩腳短接，構(gòu)成測(cè)量極另一端</p><p><b>　　f—f加熱 </b></p><p>　　圖 2-7 氣敏傳感器的連接</p><p>　　2.3 溫度濕度傳感器模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　2.3.1 SHT11溫濕度簡(jiǎn)介</p&g

56、t;<p>　　SHT11是瑞士Scnsirion公司推出的一款數(shù)字溫濕度傳感器芯片。該芯片廣泛應(yīng)用于暖通空調(diào)、汽車、消費(fèi)電子、自動(dòng)控制等領(lǐng)域。共主要特點(diǎn)如下：</p><p>　　◆高度集成，將溫度感測(cè)、濕度感測(cè)、信號(hào)變換、A/D轉(zhuǎn)換和加熱器等功能集成到一個(gè)芯片上；</p><p>　　◆提供二線數(shù)字串行接口SCK和DATA，接口簡(jiǎn)單，支持CRC傳輸校驗(yàn)，傳輸可靠性高；&l

57、t;/p><p>　　◆測(cè)量精度可編程調(diào)節(jié)，內(nèi)置A/D轉(zhuǎn)換器(分辨率為8～12位，可以通過(guò)對(duì)芯片內(nèi)部寄存器編程來(lái)選擇)；</p><p>　　◆測(cè)量精確度高，由于同時(shí)集成溫濕度傳感器，可以提供溫度補(bǔ)償?shù)臐穸葴y(cè)量值和高質(zhì)量的露點(diǎn)計(jì)算功能；</p><p>　　◆封裝尺寸超小(7.62mm×5.08mm×2.5mm)，測(cè)量和通信結(jié)束后，自動(dòng)轉(zhuǎn)入低功耗模式

58、；</p><p>　　◆高可靠性，采用CMOSens工藝，測(cè)量時(shí)可將感測(cè)頭完全浸于水中。</p><p>　　2.3.2 SHT11的引腳功能</p><p>　　SHT11溫濕度傳感器采用SMD(LCC)表面貼片封裝形式，接口非常簡(jiǎn)單</p><p>　　引腳名稱及排列順序如圖2-3所示：</p><p>　　DA

59、TA NC</p><p>　　SCK NC</p><p>　　VDD NC </p><p>　　圖2-3 SHT11引腳</p><p>　　◆腳1和腳4--信號(hào)地和電源，其工作電壓范圍是2.4～5.5 V；</p><p>

60、　　◆腳2和腳3--二線串行數(shù)字接口，其中DATA為數(shù)據(jù)線，SCK為時(shí)鐘線；</p><p>　　◆腳5～8--未連接。</p><p>　　2.3.3 SHT11的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理</p><p>　　傳感器SHT11將溫度感測(cè)、濕度感測(cè)、信號(hào)變換、A/D轉(zhuǎn)換和加熱器等功能集成到一個(gè)芯片上，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-4所示。該芯片包括一個(gè)電容性聚合體濕度敏感元件和一個(gè)用

61、能隙材料制成的溫度敏感元件。這兩個(gè)敏感元件分別將濕度和溫度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該電信號(hào)首先進(jìn)入微弱信號(hào)放大器進(jìn)行放大；然后進(jìn)入一個(gè)14位的A/D轉(zhuǎn)換器；最后經(jīng)過(guò)二線串行數(shù)字接口輸出數(shù)字信號(hào)。SHT11在出廠前，都會(huì)在恒濕或恒溫環(huán)境中進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)系數(shù)存儲(chǔ)在校準(zhǔn)寄存器中；在測(cè)量過(guò)程中，校準(zhǔn)系數(shù)會(huì)自動(dòng)校準(zhǔn)來(lái)自傳感器的信號(hào)。此外，SHT11內(nèi)部還集成了一個(gè)加熱元件，加熱元件接通后可以將SHT11的溫度升高5℃左右，同時(shí)功耗也會(huì)有所增加。此功能主要為

62、了比較加熱前后的溫度和濕度值，可以綜合驗(yàn)證兩個(gè)傳感器元件的性能。在高濕(>95％RH)環(huán)境中，加熱傳感器可預(yù)防傳感器結(jié)露，同時(shí)縮短響應(yīng)時(shí)間，提高精度。加熱后SHT11溫度升高, 相對(duì)濕度降低，較加熱前，測(cè)量值會(huì)略有差異。</p><p>　　圖2-4 溫濕度傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)</p><p>　　微處理器是通過(guò)二線串行數(shù)字接口與SHT11進(jìn)行通信的。通信協(xié)議與通用的I2C總線協(xié)議是不兼容

63、的，因此需要用通用微處理器I/O口模擬該通信時(shí)序。微處理器對(duì)SHT11的控制是通過(guò)5個(gè)5位命令代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的，命令代碼的含義如表2-1所列</p><p>　　表2-1溫濕度傳感器指令代碼</p><p>　　2.3.4 SHT11應(yīng)用與連接電路</p><p>　　微處理器采用二線串行數(shù)字接口和溫濕度傳感器芯片SHT11進(jìn)行通信，所以硬件接門設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)單；然而，通信

64、協(xié)議是芯片廠家自己定義的，所以在軟件設(shè)計(jì)中，需要用微處理器通用I/O口模擬通信協(xié)議。需要注意的地方是：DATA數(shù)據(jù)線需要外接上拉電阻，時(shí)鐘線SCK用于微處理器和SHT11之間通信同步，由于接口包含了完全靜態(tài)邏輯，所以對(duì)SCK最低頻率沒(méi)有要求；當(dāng)工作電壓高于4.5V時(shí)，SCK頻率最高為10MHz，而當(dāng)工作電壓低于4.5V時(shí)，SCK最高頻率則為1MHz。硬件連接如圖2-5所示</p><p>　　圖2-5 溫濕度傳感

65、器電路</p><p>　　2.3.5 溫度和濕度值的計(jì)算</p><p>　　濕度線性補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償</p><p>　　SHT11可通過(guò)DATA數(shù)據(jù)總線直接輸出數(shù)字量濕度值。該濕度值稱為相對(duì)濕度，需要進(jìn)行線性補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償后才能得到較為準(zhǔn)確的濕度值。由于相對(duì)濕度數(shù)字輸出特性呈一定的非線性，因此為了補(bǔ)償濕度傳感器的非線性，可按下式修正濕度值： 式中：RHl

66、inear為經(jīng)過(guò)線性補(bǔ)償后的濕度值，SORH為相對(duì)濕度測(cè)量值，C1、C2、C3為線性補(bǔ)償系數(shù)，取值如表2-2所列。</p><p>　　由于溫度對(duì)濕度的影響十分明顯，而實(shí)際溫度和測(cè)試參考溫度25℃有所不同，所以對(duì)線性補(bǔ)償后的濕度值進(jìn)行溫度補(bǔ)償很有必要。補(bǔ)償公式如下：</p><p><b>　　(1-1)</b></p><p>　　表2-2

67、度線性補(bǔ)償系數(shù)</p><p><b>　　2. 溫度值輸出</b></p><p>　　由于SHT11是采用PTAT能隙材料制成的溫度敏感元件，因而具有很好的線性輸出。實(shí)際溫度值可由下式算得：</p><p>　　Temperature=d1+d2×SOT (1-2)</p>

68、<p>　　式中：d1和d2為特定系數(shù)，d1的取值與SHT11工作電壓有關(guān)，d2的取值則與SHT11內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器采用的分辨率有關(guān)，其對(duì)應(yīng)關(guān)系分別如表2-3所列。 </p><p>　　表2-3 D1與工作電壓的對(duì)于關(guān)系 </p><p>　　2.4 LCD顯示模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　在該設(shè)計(jì)中,LCD要顯示溫度、濕度、可燃?xì)?/p>

69、體是否超標(biāo)的功能。所以使用了一塊行列點(diǎn)陣數(shù)為128*64, 每行可以顯示8個(gè)字符，共顯示2行字的LCD。該LCD的型號(hào)為ST7920系列。</p><p>　　2.4.1 LCD特點(diǎn) </p><p>　　1.LCD工作條件：</p><p>　?。?）邏輯工作電壓(VDD)：4.5～5.5V</p><p>　　（2）電源地(GN

70、D)：0V</p><p>　?。?）工作溫度(Ta)：0～60℃(常溫)</p><p>　　2.外形尺寸如表2-5：</p><p>　　表2-5 外形尺寸 </p>

71、<p>　　3.ST7920系列產(chǎn)品硬件特性如下：</p><p>　?。?）提供8位，4位并行接口及串行接口可選</p><p>　?。?）并行接口適配M6800時(shí)序</p><p>　?。?）自動(dòng)電源啟動(dòng)復(fù)位功能</p><p>　?。?）內(nèi)部自建振蕩源</p><p>　?。?）64*16位半寬字符顯示

72、最多16字符*4行，LCD顯示范圍(16*2 行）</p><p>　?。?）2M位中文字型ROM（CGROM），總共8192個(gè)中文字型（16*16點(diǎn)陣）</p><p>　?。?）16K位半寬字型ROM（HCGROM），總共126個(gè)西文字型（16*8點(diǎn)陣）</p><p>　　（8）64*16位字符產(chǎn)生（CGROM）</p><p>　?。?/p>

73、9）15*16位總共240點(diǎn)的ICON RAM (ICONRAM)</p><p><b>　　4.中文字庫(kù)選擇：</b></p><p>　　ST7920—0A內(nèi)建BIG—5碼繁體中文字型庫(kù)</p><p>　　ST7920—0B內(nèi)建GB碼簡(jiǎn)體中文字型庫(kù)</p><p>　　5.電氣特性：（測(cè)試條件Ta=25,Vdd=

74、5.0+10%）</p><p>　?。?）輸入高電平（V i h）： 0.7Vdd～Vdd</p><p>　　（2）輸入低電平（V i l）： 0.6Vmax</p><p>　?。?）輸出高電平（V o h）：0.8Vdd～Vdd</p><p>　?。?）輸出低電平（V o l）：0.4Vmax</p><p>

75、;　?。?）模塊工作電流： 1.14～1.18mA(不含背光)</p><p>　　（6）測(cè)白光工作電流： ——</p><p><b>　　6.PSB電路：</b></p><p>　　PSB接高時(shí)選擇并口，接低時(shí)選項(xiàng)擇串口。模塊上一般都有跳線方式將PSB接高或接低，用戶可以不處理PSB腳也可以選擇不在模塊上處理，而由客戶自己選擇并口還是串口

76、。</p><p>　　2.4.2 LCD的管腳</p><p>　　管腳名稱和功能如表2-6：</p><p>　　表2-6 管腳名稱和功能</p><p>　　2.4.3 LCD的連接電路</p><p>　　當(dāng)LCD選擇并口時(shí)，要把8個(gè)數(shù)據(jù)送到芯片，而LCD選擇串口時(shí)，只需要把3個(gè)數(shù)據(jù)送到芯片。由于芯片的管腳豐富

77、夠用，所以LCD的連接方式選擇并口。LCD的連接方法如圖2-8所示，LCD的1號(hào)管腳接地線，2號(hào)和3號(hào)管腳接5V電源，4號(hào)管腳RS接STC89C52的P2.0上。5號(hào)管腳R/W接STC89C52的管腳P2.1上。6號(hào)管腳E接STC89C52的管腳P2.2上</p><p>　　圖2-8 LCD連接電路</p><p>　　注:VSS是電源引腳;VDD是地引腳;VEE是顯示偏壓信號(hào)引腳, 若

78、對(duì)顯示效果無(wú)特殊要求可將其接地;RS為數(shù)據(jù)/命令選擇輸入端;RW為讀寫選擇端; E 為使能信號(hào),高電平有效;D0～D7 為數(shù)據(jù)線。</p><p><b>　　2.5 按鍵電路塊</b></p><p>　　圖2-9是按鍵輸入的典型電路，按鍵S1、S2、S3斷開時(shí)，端口P2.5、P2.6、P2.7上的信號(hào)為高電平，按鍵S1、S2、S3合上時(shí)，端口P2.5、P2.6、P

79、2.7上的信號(hào)為低電平。電阻起到分壓、限流作用。當(dāng)按鍵電路設(shè)計(jì)成這種硬件連接時(shí)，按鍵可以采用中斷的形式進(jìn)行讀取，也可以采用循環(huán)掃描的形式讀取，為程序的編寫提供了選擇的余地。</p><p><b>　　圖2-9 按鍵電路</b></p><p>　　2.6 報(bào)警電路模塊設(shè)計(jì)</p><p>　　如圖2-10，在本系統(tǒng)中，采用P1.4口為報(bào)警電路

80、輸出口，當(dāng)有報(bào)警信號(hào)時(shí)，蜂鳴器鳴叫，提醒安全指標(biāo)超標(biāo)或不正常，須采取安全措施改變室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量，如配合智能建筑系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化無(wú)人操作，方便又安全。</p><p>　　圖2-10 報(bào)警電路</p><p><b>　　第3章 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　3.1軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)</b></p>

81、<p>　　系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用C語(yǔ)言編程, 軟件結(jié)構(gòu)為模塊化結(jié)構(gòu), 由主程序、自檢程序、SHT11數(shù)據(jù)采集與處理程序、ADC0831數(shù)據(jù)采集處理程序、報(bào)警控制程序及顯示程序等模塊組成, 其軟件模塊結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。</p><p>　　圖3-1 軟件結(jié)構(gòu)方框圖</p><p>　　主控程序完成對(duì)各程序模塊的控制和協(xié)調(diào)。</p><p>　　自檢程序?qū)?/p>

82、溫濕度傳感器、ADC模數(shù)轉(zhuǎn)化、LCD顯示、鍵盤及工作狀態(tài)進(jìn)行自檢。</p><p>　　數(shù)據(jù)采集程序完成對(duì)各路傳感信號(hào)的數(shù)據(jù)采集, 每隔4秒調(diào)用數(shù)據(jù)采樣子程序?qū)怏w進(jìn)行一次信號(hào)采樣。</p><p>　　報(bào)警控制程序完成氣體濃度超標(biāo)時(shí)或者溫濕度超出設(shè)置的范圍時(shí)的聲光報(bào)警、氣體濃度和溫濕度恢復(fù)正常時(shí), 取消報(bào)警。</p><p>　　顯示程序根據(jù)數(shù)據(jù)處理結(jié)果, 將實(shí)測(cè)

83、氣體值、溫度、濕度值和位置代碼分別送到相應(yīng)的顯示位置進(jìn)行循環(huán)顯示。</p><p><b>　　3.2 主程序設(shè)計(jì)</b></p><p><b>　　Y</b></p><p><b>　　N</b></p><p>　　N

84、 </p><p><b>　　Y</b></p><p>　　Y </p><p><b>　　N</b></p><p>　　圖3-2 主程序流程</p><p>　　3.3 LCD1602顯示模塊程序設(shè)計(jì)</

85、p><p>　　圖3-3 顯示程序流程</p><p>　　3.4 SHT11溫濕度測(cè)量模塊程序設(shè)計(jì)</p><p><b>　　N</b></p><p><b>　　Y</b></p><p>　　圖3-4 溫濕度測(cè)量流程</p><p>　　3.5

86、系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)</p><p>　　圖3-2到3-4是系統(tǒng)部分程序設(shè)計(jì)的流程，原程清單見附錄2內(nèi)容。</p><p><b>　　結(jié)　論</b></p><p>　　在本系統(tǒng)中，采用模塊化、層次化設(shè)計(jì)。單片機(jī)監(jiān)測(cè)信息的采集、報(bào)警和處理，能夠迅速、全面、準(zhǔn)確地獲取系統(tǒng)的各種特征量，完成室內(nèi)環(huán)境溫濕度參數(shù)、有害氣體濃度參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。同時(shí)LCD液晶屏

87、顯示得到的數(shù)據(jù)，供人們?yōu)g覽、查詢和進(jìn)行控制，滿足了系統(tǒng)監(jiān)測(cè)的要求。本系統(tǒng)的優(yōu)良功能可實(shí)現(xiàn)對(duì)室內(nèi)環(huán)境溫濕度的全面、實(shí)時(shí)、自動(dòng)的監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，采取有效防護(hù)措施，減少或避免災(zāi)難性事故的發(fā)生。</p><p>　　由于時(shí)間限制，本系統(tǒng)還不夠完善，尚需進(jìn)一步改進(jìn)。例如系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)還需進(jìn)一步簡(jiǎn)化; 系統(tǒng)監(jiān)測(cè)程序還有待進(jìn)一步優(yōu)化處理；系統(tǒng)監(jiān)測(cè)目前還只能實(shí)現(xiàn)對(duì)被監(jiān)測(cè)量的實(shí)時(shí)采集、顯示、超限報(bào)警等對(duì)數(shù)據(jù)的最基本處理。在

88、下一階段的工作中本系統(tǒng)將致力于開發(fā)室內(nèi)環(huán)境診斷和決策系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)報(bào)警和信息發(fā)送，并能與家電系統(tǒng)配合聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)家庭室內(nèi)環(huán)境的自動(dòng)化場(chǎng)景化的模式控制，提高人們的生活質(zhì)量，減少能源消耗，真正做到人性化和智能化。</p><p>　　通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，我逐漸對(duì)單片機(jī)產(chǎn)生了興趣，并且對(duì)于溫度氣敏傳感器、LED顯示器等都有了一定的了解，在設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)圖書館、網(wǎng)上查閱資料，自己的專業(yè)知識(shí)也有了一定的提高，相信這

89、次設(shè)計(jì)對(duì)于即將走上工作崗位的我會(huì)有很大的幫助。</p><p><b>　　謝 辭</b></p><p>　　首先，我感謝高海濤老師。本設(shè)計(jì)是在高老師的精心指導(dǎo)和大力支持下完成的。她平日里工作繁多，但在我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的每個(gè)階段，從確定命題查閱資料，設(shè)計(jì)草案的確定和修改，中期檢查，后期詳細(xì)設(shè)計(jì)，論文寫作的整個(gè)過(guò)程中都給予了我們悉心的指導(dǎo)。我對(duì)高老師的感激之情是無(wú)法用言

90、語(yǔ)表達(dá)的。</p><p>　　本課題在選題及研究過(guò)程中高老師詢問(wèn)研究進(jìn)程，并為我們指點(diǎn)迷津，幫助我們開拓研究思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)。高老師一絲不茍的作風(fēng)，嚴(yán)謹(jǐn)求是的態(tài)度，踏踏實(shí)實(shí)的精神，不僅授我以文，而且教我做人，給以終生受益無(wú)窮之道。</p><p>　　高老師以其嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、高度的敬業(yè)精神、兢兢業(yè)業(yè)、孜孜以求的工作作風(fēng)和大膽創(chuàng)新的進(jìn)取精神對(duì)我產(chǎn)生重要影響。她淵博的知識(shí)，開闊

91、的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。在她的引導(dǎo)下，我逐漸有了畢業(yè)設(shè)計(jì)的思路，極大的開拓了我的學(xué)術(shù)視野，也為本次論文寫作打下了理論基礎(chǔ)。</p><p>　　最后感謝在大學(xué)三年期間，傳授我知識(shí)的老師們，感謝在學(xué)習(xí)和生活上給予我?guī)椭耐瑢W(xué)們，沒(méi)有他們的幫助就沒(méi)有我今天的驕人成績(jī)。經(jīng)過(guò)三個(gè)月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，作為一個(gè)專科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，畢竟這次設(shè)計(jì)是我第一次

92、進(jìn)行全面和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，疏漏和不足之處在所難免，請(qǐng)老師們多多指正，以幫助我不斷提高，不斷進(jìn)步。我相信通過(guò)這次全面系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及在這個(gè)過(guò)程中各位老師的不斷點(diǎn)撥，在今后的工作中我一定會(huì)做到更好。</p><p><b>　　謝謝！ </b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　【1】李朝青.單片機(jī)

93、原理及接口技術(shù). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2006年版.</p><p>　　【2】楊素行.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程（第三版）. 北京：高等教育出版社，2006年版.</p><p>　　【3】徐安，陳耀，李銳華，郭其一.微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù). 北京：電子工業(yè)出版社，2008年版.</p><p>　　【4】楊文龍.單片機(jī)原理與應(yīng)用.陜西：西安電子科技大學(xué)出版社

94、，2001年版.</p><p>　　【5】夏路易等.電路原理圖與電路板設(shè)計(jì)教程.北京：北京希望電子出版社， 2002年版. </p><p>　　【6】潘名蓮.微計(jì)算機(jī)控制原理（第二版）.北京：電子工業(yè)出版社，2003年版.</p><p>　　【7】余永權(quán).單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的功率接口技術(shù). 北京：北京航空航天大學(xué)出版社，1993年版.</p><

95、;p>　　【8】譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)（第三版）.北京：清華大學(xué)出版社，2008年版.</p><p>　　【9】陳建元.傳感器技術(shù).北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008年版.</p><p>　　【10】范風(fēng)強(qiáng)等.單片機(jī)語(yǔ)言C51應(yīng)用實(shí)戰(zhàn)集錦. 北京：電子工業(yè)出版社，2005年版.</p><p>　　【11】王紅文.自動(dòng)化專業(yè)英語(yǔ)教程. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社. 20

96、09年版.</p><p>　　【12】王俊杰.檢測(cè)技術(shù)與儀表. 武漢：武漢理工大學(xué)出版社. 2002年版.</p><p>　　【13】白旭燦.電子實(shí)習(xí)教程. 武漢：武漢理工大學(xué)出版社. 2006年版.</p><p>　　【14】胡壽松.自動(dòng)控制原理. 北京：科學(xué)出版社. 2008年版.</p><p>　　【15】路明禮，李明偉，江姝妍

97、.數(shù)字電子技術(shù)（第二版）. 武漢：武漢理工大學(xué)出版社. 2008年版.</p><p><b>　　附　錄 </b></p><p>　　附錄1:系統(tǒng)硬件仿真電路圖</p><p><b>　　附錄2：程序代碼</b></p><p><b>　　系統(tǒng)顯示主程序：</b><

98、;/p><p>　　#include <REG51.H> </p><p>　　#include <intrins.h></p><p>　　#include <LCD1602.h></p><p>　　#include <sht10.h> </p><p>

99、　　#include <adc0831.h></p><p>　　#define uchar unsigned char</p><p>　　#define uint unsigned int</p><p>　　unsigned char TempBuffer[5] ;</p><p>　　uchar humibuffer[

100、4];</p><p>　　uchar qitibuffer[3];</p><p>　　///////////////顯示主程序///////////</p><p>　　////////////////////////////////</p><p>　　void main wendu_to_str()</p><

101、p><b>　　{ int i;</b></p><p>　　int TempBuffer[5];</p><p>　　for(i=0;i<5;i++)</p><p>　　TempBuffer[i] =i;</p><p>　　TempBuffer[0]=(SHUO[xts_zi]); </p&g

102、t;<p>　　TempBuffer[1]=(SHUO[xtg_zi]); </p><p>　　TempBuffer[2]=0xdf; </p><p>　　TempBuffer[3]='C';</p><p>　　TempBuffer[4]='\0';</p><p>　　Printf(“

103、%d”, TempBuffer[i]);</p><p>　　Printf(“\n”);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Void main shidu_to_str()</p><p><b>　　{int i;</b></p><p>　　fo

104、r(i=0;i<4;i++)</p><p>　　humibuffer[i] =i;</p><p>　　humibuffer[0]=(SHUO[xss_zi])</p><p>　　humibuffer[1]=(SHUO[xsg_zi])</p><p>　　humibuffer[2]='%';</p>

105、<p>　　humibuffer[3]='\0';</p><p>　　printf(“%d”, humibuffer[i] );</p><p>　　Printf(“\n”);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　Void main qiti_to_str()</

106、p><p><b>　　{int i;</b></p><p>　　for(i=0;i<3;i++)</p><p>　　qitibuffer[i]=i ;</p><p>　　qitibuffer[0]=b1;</p><p>　　qitibuffer[1]=b2;</p>&l

107、t;p>　　qitibuffer[2]=b3;</p><p>　　printf(“%d”, qitibuffer[i]);</p><p>　　Printf(“\n”);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void show_LCD()</p><p>&l

108、t;b>　　{ </b></p><p>　　LCD_Initial();</p><p>　　text_jishuan_temp11();</p><p>　　data_pro();</p><p>　　wendu_to_str(); </p><p>　　GotoXY

109、(6,1); </p><p>　　Print(TempBuffer); </p><p>　　GotoXY(0,1);</p><p>　　Print("Wendu");</p><p>　　shidu_to_str();</p><p>

110、　　GotoXY(11,1);</p><p>　　Print("shidu");</p><p>　　GotoXY(17,1);</p><p>　　Print(humibuffer);</p><p>　　GotoXY(0,0);</p><p>　　Print("qitizhibi

111、ao:");</p><p>　　GotoXY(13,0);</p><p>　　Print(qitibuffer);</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　csh()</b></p><p><b>　　{</b>

112、;</p><p><b>　　P2.0=0;</b></p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　main()</b></p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　csh(

113、)；</b></p><p>　　show_LCD(); </p><p>　　delay_n10us(100000);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　LCD顯示屏驅(qū)動(dòng)程序</p><p><b>　　h</b></p>

114、<p>　　#ifndef LCD_CHAR_1602_2005_4_9</p><p>　　#define LCD_CHAR_1602_2005_4_9</p><p>　　#include <intrins.h></p><p>　　sbit LcdRs= P2^0;</p><p>　　sbit LcdRw=

115、 P2^1;</p><p>　　sbit LcdEn = P2^2;</p><p>　　sfr DBPort = 0x80;</p><p>　　unsigned char LCD_Wait(void)</p><p><b>　　{</b></p><p><b>　　Lcd

116、Rs=0;</b></p><p>　　LcdRw=1;_nop_();</p><p>　　LcdEn=1;_nop_();</p><p>　　//while(DBPort&0x80);</p><p><b>　　LcdEn=0;</b></p><p>　　retu

117、rn DBPort;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　//向LCD寫入命令或數(shù)據(jù)</p><p>　　#define LCD_COMMAND</p><p>　　0 // Command</p><p>　　#define LCD_DATA1

118、 // Data</p><p>　　#define LCD_CLEAR_SCREEN0x01 // 清屏</p><p>　　#define LCD_HOMING 0x02 // 光標(biāo)返回原點(diǎn)</p><p>　　void LCD_Write(bit style, unsigned char input)</p><