基于单片机的温湿度自动控制系统设计-毕业设计.docx

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1、 学校代码：11517 学 号：0708071133 HENAN INSTITUTE OF ENGINEERING 毕业设计题 目 基于单片机的温湿度自动控制系统设计 学生姓名 专业班级 机械设计制造及其自动化1044班 学 号 201010614123 系 （部） 机械工程学院 指导教师(职称) 完成时间 2014年5月25日 河南工程学院毕业设计版权使用授权书本人完全了解河南工程学院关于收集、保存、使用学位论文的规定，同意如下各项内容：按照学校要求提交论文的印刷本和电子版本；学校有权保存论文的印刷本和电子版，并采用影印、缩印、扫描、数字化或其它手段保存论文；学校有权提供目录检索以及提供本论

2、文全文或者部分的阅览服务；学校有权按有关规定向国家有关部门或者机构送交论文的复印件和电子版；在不以赢利为目的的前提下，学校可以适当复制论文的部分或全部内容用于学术活动。毕业设计作者签名： 2014 年 5 月 25 日 河南工程学院毕业设计原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文，是本人在指导教师指导下，进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。毕业设计作者签名： 2014 年 5 月 25

3、日 河南工程学院毕业设计任务书题目 基于单片机的温湿度自动控制系统设计 专业 机械设计制造及其自动化 学号 201010614123 姓名 王%邦 主要内容基于52单片机的温湿度自动控制系统主要用于检测温室大棚中温度湿度变化，当温湿度变化超出阀值时，控制部分驱动外围设备加（降）温度、加（除）湿度。实现对温湿度的实时监测控制。系统的硬件设计部分主要包括温湿度传感器设计，单片机模块设计，现实模块设计，报警提示以及温湿度控制模块设计。软件设计主要为系统主程序设计以及温湿度检测和显示子程序及控制子程序。基本要求实现温度湿度实时显示 在温度湿度超出上下限蜂鸣器报警,控制升温或加湿等设备动作。完成温湿度控

4、制器实物，完成设计说明书。主要参考文献1陈富安单片机与可编程控制器应用技术M北京：电子工业出版社，2003，45-51 2张齐单片机应用系统设计技术M 北京：电子工业出版社，2004，24-323李刚新型单片机接口器件与技术M西安：西安电子科技大学出版社，2005，54-604李冰80S51嵌入式系统编程M北京：清华大学出版社，2004，457-4905徐爱卿MCS-51/96单片机原理及应用M北京：北京航空航天大学出版社，2006，802-831 6蔡振江单片机原理及应用M北京：电子工业出版社，2004，887-9217夏继强单片机实验及实践教程M北京：北京航空航天大学出版社，2002，41

5、5-4308李广弟单片机基础M北京： 北京航空航天大学出版社，2005，200-2179何立明单片机高级教程应用于设计M北京：电子工业出版社，2007，124-151完 成 期 限：2013年12月-2014年5 月指导教师签名： 专业负责人签名： 2013年12月25日基于单片机的温湿度自动控制系统设计目 录摘 要1ABSTRACT.21 温湿度研究的意义和内容.31.1 温湿度研究的意义31.2 本课题研究的主要内容32 系统元器件选择.42.1 单片机选择42.1.1 51系列单片机简介.42.1.2 AT89C51和AT89S51的对比.42.2 温湿度传感器的选择62.2.1 串行接

6、口（单线双向）.72.2.2 电器特征82.2.3 DHT11接口引脚.92.2.4 应用信息92.3 LCD1602液晶显示器102.3.1 LCD1602引脚概述.102.3.2 LCD1602技术指标.102.3.3 LCD1602管脚.112.4 继电器.123 系统硬件设计.133.1 系统硬件设计总体方案.133.2 系统硬件原理简述133.3 系统硬件运行过程简述143.4 系统模块电路设计153.4.1 电源电路图153.4.2 单片机的最小系统.153.4.3 LCD1602 液晶显示电路图.183.4.4 人机对话设计183.5 系统控制部分193.6 24C02数据存储2

7、04 软件设计224.1 主程序流程图224.2 功能实现模块及其流程图224.3 显示功能模块及其流程图234.4 控制子程序流程图.245 调试.245.1 硬件调试255.1.1 液晶模块调试.255.1.2 报警电路调试.256 工具简介266.1 PROEUS266.2 PROTEL 软件特点266.3 C语言266.3.1 C语言的优点 .266.3.2 C语言的主要缺点277 结 论28致 谢29参考文献30附录一：系统主程序设计.32附录二：DHT11温湿度监测程序32附录三：LCD1602液晶显示程序40附录四 ：系统原理图47附录五：系统实物图.48 基于单片机的温湿度自动

8、控制系统设计 摘 要 本设计是专门为温室大棚实现实时温湿度自动控制而设计的系统。该系统具有温湿度上下限设定、自动监测、显示和自动调节等多功能。系统以51系列单片机为控制核心，DHT11传感器为温湿度监测元件，LCD1602液晶显示为显示部分。继电器控制作为控制部分。数字传感器传递温湿度变化信号给单片机，单片机将信号与设定的温湿度上下限对比判断，当温度或湿度超限后，报警信号灯点亮同时相应的继电器吸合。继电器可以驱动打开或切断通风机，抽湿机，报警器等外部设备。系统设计包括硬件部分和软件部分的设计。硬件设计主要包括温湿度采集模块设计、温湿度显示模块设计、控制模块设计等；画出了温湿度检测电路、显示电路

9、、温湿度控制电路；并购买元件制作了单片机电路板；用C语言设计了系统的软件部分，画出了程序流程图、程序包括主程序设计、DHT11数据采集程序设计、LCD1602显示程序设计。把程序输入制作的单片机电路板，检验了温湿度显示和调整功能。本设计可以实现现对大棚温湿度的自动化控制，提高作物生长环境质量，为设施农业的实现提供保障。关键词：温湿度控制；单片机 ；DHT11；LCD1602TEMPERATURE AND HUMIDITYCONTROL SYSTEM BASED ON SCMABSTRACTThe system is designed specifically for real-time tem

10、perature and humidity control for the greenhouse system. The system has functions as limiting the temperature and humidity, automatic monitoring and displaying, automatic adjustment and so on. System includes microcontroller core based on the 51 single chip microcomputer and temperature and humidity

11、 monitoring devices known as DHT11 sensor and LCD1602 display section and relay acting as the control section. Digital signal of temperature and humidity sensor is passed to the microcontroller. The microcontroller has to contrast the signal on the given temperature and humidity. If the temperature

12、or humidity of the signal overrun, warning lights lit and the relay correspond. The relay can drive on or off ventilator, dehumidifiers, alarms, and other external devices. System includes hardware and software components. Hardware designed temperature and humidity acquisition module, temperature an

13、d humidity display module and control module. Temperature and humidity detection circuit is drawn same as display circuit and control circuit. Microcontroller circuit board and purchased components is produced. A flow chart of the program is draw. Software part of the system designed by C language,

14、in which includes a main design and DHT11 data acquisition program design and LCD1602 display program design. Microcontroller circuit board to which program is inputted is manufactured. Then the temperature and humidity display function is inspection and adjustment. This design can be achieved now f

15、or greenhouse temperature and humidity automatic control. It can improve crop quality of the environment which can provide protection for the realization of facility agriculture.KEY WORDS：Temperature and humidity control ; SCM ;DHT11; LCD16021 温湿度研究的意义和内容植物的生长是在一定的环境中并且其在生长过程中被各种因素影响，其中对植物生长的影响最大的是环

16、境温度和湿度，因此，必须对环境温度和湿度进行监测、控制、调节。随着科技发展人们对生活衣食住行要求越来越越来越丰富，因此蔬菜大棚温湿度的检测对于满足人们绿色生活势在必行。为了满足最适宜植物生长最佳温度和湿度，我们需要研究一种低成本，便于提醒和控制温湿度的装置，用户可以根据不同季节以及植物的需要进行不同的调节，以便达到最佳生长繁殖的环境从而提高作物品质。1.1温湿度研究的意义随着城市居民生活节奏的加快以及人民生活水平的不断提高，人们对于亚健康的问题越来越关注，因此对于生活质量以及环境的要求也越来越高，饮食健康要求选用绿色高品质的蔬菜，因此需要对蔬菜生长的温湿度环境进行监测，提供适宜作物生长的大棚环

17、境1。1.2本课题研究的主要内容本设计包括硬件部分和软件部分设计。本设计的硬件是以51系列单片机为核心、DHT11传感器为监测元件、LCD1602为显示元件构建的单总线多点温湿度监测显示系统。包括单片机主模块设计、传感器采集模块设计、液晶显示模块设计、外围设备电路设计部分。系统软件则是主程序模块、功能实现模块和控制模块。2 系统元器件选择当单片机被用作控制监测系统中，必须有温湿度数据信号的输入通道，再由计算机对输入信息挑选判断。在监测系统中，核心任务是如何获得准确的测试信号;而在控制系统中，监控的受控对象的状态和测试条件必不可少，传感器是实现测量和控制的第一部分，精确的测量和控制的关键部分依赖

18、传感器的准确性、可靠的转换、原始信号精确捕捉以及自动测量和工业过程有效控制2。捕获主要依赖各种传感器的基本控制和各种检测的生产过程中系统和设备正常运行的最佳状态。2.1 单片机选择2.1.1 51系列单片机简介51系列单片机是基本型，包括8031、8051、8751、8951这四个机种区别，仅在于内程序储存器。其中8031/8051/8751是Intel公司早期的产品。8031片内不带程序存储器ROM，使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路373，外接的程序存储器多为EPROM的2764系列。用户若想对写入到EPROM中的程序进行修改，必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除，之后再可写入。写

19、入到外接程序存储器的程序代码没有什么保密性可言。8051片内有4k ROM，无须外接外存储器和373，更能体现“单片”的简练。但是你编的程序你无法烧写到其ROM中，只有将程序交芯片厂代你烧写，并是一次性的，今后你和芯片厂都不能改写其内容。8751与8051基本一样，但8751片内有4k的EPROM，用户可以将自己编写的程序写入单片机的EPROM中进行现场实验与应用，EPROM的改写同样需要用紫外线灯照射一定时间擦除后再烧写。由于上述类型的单片机应用的早，影响很大，已成为事实上的工业标准。后来很多芯片厂商以各种方式与Intel公司合作，也推出了同类型的单片机，如同一种单片机的多个版本一样，虽都在

20、不断的改变制造工艺，但内核却一样，也就是说这类单片机指令系统完全兼容，绝大多数管脚也兼容；在使用上基本可以直接互换。人们统称这些与8051内核相同的单片机为“51系列单片机”。2.1.2 AT89C51和AT89S51的对比在众多的51系列单片机中，要算 ATMEL 公司的AT89C51、AT89S51更实用，因他不但和8051指令、管脚完全兼容，而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写，一般专为 ATMEL AT89xx 做的编程器均带有这些功能。显而易见，这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可以进行加

21、密，这又很好地保护了你的劳动成果。再者，AT89C51、AT89S51目前的售价比8031还低，市场供应也很充足。由于51系列单片机的内核都一样，所以在51单片机教材方面目前仍然沿用Intel MCS 8051单片机的书籍。开发软件和工具也是一样，我们统称为8051开发系统、环境等，如我们网站介绍的汇编程序ASM51、Keil C51、MedWin 等均是针对8051内核单片机的开发软件。MCS-51单片机是美国INTE公司于1980年推出的产品，典型产品有 8031（内部没有程序存储器，实际使用方面已经被市场淘汰）、8051（芯片采用HMOS，功耗是630mW，是89C51的5倍，实际使用方

22、面已经被市场淘汰）和8751等通用产品，一直到现在， MCS-51内核系列兼容的单片机仍是应用的主流产品（比如目前流行的89S51、89C51等）。 89S51相对于89C51增加的新功能包括：- 新增加很多功能，性能有了较大提升，价格基本不变，甚至比89C51更低！- ISP在线编程功能，这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。是一个强大易用的功能。- 最高工作频率为33MHz，大家都知道89C51的极限工作频率是24M，就是说S51具有更高工作频率，从而具有了更快的计算速度。- 具有双工UART串行通道。- 内部集成看门狗计时器，不再需要像89C51那样外接

23、看门狗计时器单元电路。 - 双数据指示器。- 电源关闭标识。- 全新的加密算法，这使得对于89S51的*变为不可能，程序的保密性大大加强，这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯。- 兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列产品。比如8051、89C51等等早期MCS-51兼容产品。也就是说所有教科书、网络教程上的程序（不论教科书上采用的单片机是8051还是89C51还是MCS-51等等），在89S51上一样可以照常运行，这就是所谓的向下兼容。2.2温湿度传感器的选择DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极

24、高的可靠性和卓越的长期稳定性。DHT11传感器包含一个NTC电阻式的温度和一个湿度传感元件，并与一个高性能8位单片机连接的，在精确的校准室中，DHT11湿度传感器被校准后，存储在程序存储器0TP中。检测信号的校准系数形式时，在此过程中，由内部传感器来调用这些校准系数。采用单线串行接口系统，使系统集成商可以拥有更低的功耗，更简单和快速的信号，传输距离超过20米时，数字DHT11温湿度传感器具有响应速度快，抗干扰能力强，成本优势，其性能指标如下：20%90RH的湿度测量范围;5RH的湿度的测量精度;050温度测量范围;测量精度：湿度+-5%RH，温度+-2，分辨率：湿度1%RH，温度1;互换性：可

25、完全互换,响应时间5S，DHT1l 4针单排引脚封装，传感器上电的2温度测量精度，工作电压3.05.5V，对应的时间，你需要等待1秒，这是由于交叉不稳定的状态造成的。由传感器资料知连线长度短于20米时用5K上拉电阻，大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻。考虑本设计实际 应用情况故使用5k上拉电阻。典型的应用电路如图2-1：图2-1应用电路DHT11实物图如图2-2：图2-2 DHT11实物图2.2.1串行接口（单线双向）目前常用的微机与外设之间进行数据传输的串行总线主要有I2C总线、SPI总线和SCI总线。DHT11传感器连接单片机相对比较简单。单片机的P2.0口用来发收串行数据，即数据

26、口。连接传感器的pin2（单总线，串行数据）。传感器的电源口pin1和pin4分别接单片机的VDD端和GND端。传感器第三脚悬浮放置。采用单总线数据格式，数据被用于AT89S52和DHT11之间同步，一次大约4ms的通信时间，小数部分和整数部分构成数据整体。DHT11与AT89S52之间的通讯过程如图2-3所示图2-3 DHT11和AT89S52单片机之间通讯过程总线空闲状态为高电平时，总线被拉低等待DHT11的反应， DHT11能检测到启动信号，主机必须把总线拉低，至少超过18毫秒。 DHT11接收到主机的启动信号，然后他们等待开始信号的结束，然后发送一个响应信号，读取了80us低电平响应信

27、号后的DHT11不能立即接受，时间上滞后约20-40us，然后开始接受主机传送开始信号，这时候你可以输出高或切换到输入模式，然后通过一个上拉电阻拉高总线3。发送响应信号时，DHT11总线低，总线被DHT11拉高80us之前，必须等待，直到响应信号时，每bit数据准备好时以一个低电平的50微秒时隙发送，高电平的长短决定数据位是0或1。如果读出的响应信号是高电平的，可能会由于接线不正确导致DHT11不能响应，当数据传输的最后一个比特结束后，总线被DHT11拉低到拉到50微秒，随后是上拉电阻器使总线进入空闲状态。数字0信号表示方法如图2-4。 图2-4 数字0信号表示方法数字1信号表示方法.如图2-

28、5所示：图2-5 信号1表示方法2.2.2 电器特征DHT11的主要电器特征如表2-1所示： 表2-1 DHT11电器特征参数条件MinTypMax单位供电DC355.5V供电电流测量0.22.5Ma平均0.51Ma待机100150Ua采样周期秒1次2.2.3 DHT11接口引脚表2-2 DHT11引脚说明Pin名称注释1VDD供电3-5.5v2DATA串行数据，单总线3NC空脚，悬空4GND接地，电源负极DHT11封装信息如图2-6如图2-6 DHT11的封装信息2.2.4 应用信息电阻式温湿度传感器的灵敏度容易受到化学物质的干扰，常常保存在远离化学物质的地方，传感器具有自动程序化功能，所以

29、在极端状态下，传感器可以返回到初始校准状态，禁止在不合乎标准的环境中使用传感器，否则会产生3%的信号漂移，传感器硬件生命周期缩短。温度和湿度都会影响监测结果，因此可以隔离影响因素，单独改变一个环境因素，再分别测量温度和湿度的变化4。2.3 LCD1602液晶显示器 LCD1602是一块专门显示数值、字母、符号的点阵液晶显示模块，被广泛应用的有40*2行、16*2行、16*1行模块。2.3.1 LCD1602引脚概述表2-3 LCD1602引脚LCD160引脚符号引脚说明1VDD正极2VSS地3VL液晶显示偏压4RS数据/命令选择5R/W读/写选择6E使能信号7DO数据8D1数据9D2数据10D

30、3数据11D4数据12D5数据13D6数据14D7数据15BLA背光源正极16BLK背光源负极注：CD1602可以通过编写指令程序实现屏幕、光标、读写等操作功能2.3.2 LCD1602技术指标表2-4 LCD1602技术指标基本参数数值工作电压4.5-5.5v容量16x2个字符最佳工作电压5.0v工作电流2.0Ma字符尺寸2.95x4.35（WxH）mm2.3.3 LCD1602管脚图图2-7 LCD1602的管脚图LCD1602实物照片如图2-8所示图2-8 1602液晶字符型显示器背光LCD1602的控制器主要是HD44780,比不背光显示器轻薄，两者在现实实践应用中功能上没有明显差别，

31、实物图2-9所示：图2-9 1602LCD尺寸图液晶显示模块功能反应迟缓单一，执行指令要先调整模块至低电平空闲状态，否则指令失效，输入指令后只显示输入的字符串。图2-10是LCD1602的显示地址。图2-10 1602内部显示地址2.4 继电器继电器（英文名称：relay）是一种电控制器件，是当输入量（激励量）的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路）之间的互动关系。自动装置上的继电器与其他电器一起，可以组成程序控制线路，从而实现自动运行。温度或湿度超限后，报警信号灯点亮同时相应的继电器吸合5。继电器可

32、以驱动打开或切断通风机、抽湿机、加热器、制冷器、加湿器、报警器等外部设备。本设计模拟了一个除湿风扇，通过继电器控制。 3 系统硬件设计3.1 系统硬件设计总体方案系统采用单片机对大棚的温度、湿度进行自动监测和控制，不仅具有控制方便、简单和灵活性大等特点，而且还可以大大提高被控制温度、湿度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。图3-1系统整体框架图本设计利用单片机电路对大棚的温度、湿度进行控制，温度测量范围0-50，DHT11测量范围是20%-90%。若温度低于0，加热装置工作；若温度高于50，通风装置工作；湿度低于20%RH，喷灌装置工作；湿度达到或超过90%RH，喷灌装置停止工作。本

33、设计选用单片机为控制器，通过温度监测电路，湿度监测电路，控制系统，报警电路，显示电路等组成这样一个系统。系统设计框图如图3-1。3.2 系统硬件原理简述硬件设计是以51系列单片机、DHT11传感器、LCD1602显示构建的单总线多点温湿度监测显示系统。目前，比较常见的温湿度检测系统仍然是利用热电偶或者热电阻等传统监测温湿度的元件。检测到温湿度变化先将电量放大，A/D转化器把电信号转换成可以被单片机测控的单点温度值，采用LCD1602显示该温度值。这种电路很难满足现代高精度，方便操作，使用在极端环境的要求。由于技术上的不足，目前不能够实现多点温湿度数据采集与显示6,7。搭建多点多模块温湿度监测显

34、示系统可以弥补传统温湿度监测系统接口复杂、精度低、工作不稳定、成本高、数据转化不精确、数据显示不稳定等缺点。考虑现实条件本设计参照的原理图如3-2。图3-2 系统原理图3.3 系统硬件运行过程简述本设计基于51系列单片机及24c02芯片掉电存储以及外围的按键、1602液晶显示等部件，配用全数字型温湿度传感器DHT11，温度测量范围0-50，湿度测量范围20%RH90%RH，可以满足一般需要。液晶显示比数码管的显示效果要好，有英文提示，24C02可以掉电复位保存设置的温湿湿度限值，温湿度限值可以通过四个按键加减修改。数字传感器传递温湿度变化信号给单片机，单片机将信号与设定的温湿度上下限判断，当温

35、度或湿度超限后，报警信号灯点亮同时相应的继电器吸合。继电器可以驱动打开或切断通风机，抽湿机，报警器等外部设备。直到温湿度在上下限内。本设计模拟了一个抽湿风扇，通过继电器控制。系统以51系列单片机为中央控制器，外围有加热、加湿、除湿等设备核心单片机不仅分析处理数据还要负责协调各个模块运行排潮设备：吸收空气中的水蒸气。喷雾设备：喷雾增加空气中的湿度。加热设备：加热给系统升温。风扇：给系统降低温度。3.4 系统模块电路设计系统硬件包括单片机最小系统设计、传感器采集模块设计、液晶显示模块设计、控制设备电路设计。3.4.1 电源电路图图3-3电源电路实际采用电路是4节1.5伏的电池组，图中S1是电源开关

36、，DSI为电源工作指示灯。3.4.2 单片机的最小系统单片机最小系统包括单片机电路、晶振电路 、复位电路。最小系统焊接电路图参照如图3-4。图3-4 单片机最小系统3.4.2.1 晶体震荡电路（时钟电路）在单片机电路中晶振的作用非常大，结合单片机内部的电路，产生单片机所必需的时钟频率，单片机一切指令的执行都是建立在晶振的基础上。晶振是利用一种特殊的晶体，在电能和机械能之间相互转化产生共振，提供稳定精确的单频震荡，为系统提供基本的时钟信号8。XTAL1和XTAL2是外接时钟电路的接入端，C2、C3为负载电容，Y1为12MHz的晶振。单片机的系统振荡器和时钟信号周，通常是在晶体的公共系统中，为了保

37、持与部件，该电子频率调整方法可以使基频和使用不同频率振荡器的一些无线通信系统保持同步。如要提供所需的系统时钟频率只需结晶通常与锁相环电路一起使用即可，PLL可用于相同类型的晶体。使用无源晶振AT89S52单片机的晶振电路。时钟电路图3-5。 图3-5时钟电路振荡电路(时钟电路)的主要任务是为AT89S52单片机正常工作需要的时钟电路提供一个稳定的工作频率。根据AT89S52单片机时钟周期的要求，回路需要选用频率为12MHz的晶振。晶振回路由电容和陶瓷谐振器并联组成，作为单片机的时钟源。AT89S52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，此放大器的输入和输出端分别是引脚XTAL1和XTAL

38、2，在XTAL1和XTAL2端口接上时钟电源即可构成时钟电路9。本设计中采用内部时钟产生方式，如图3-5所示。在XTAL1和XTAL2两端跨接晶振，与内部的反相器构成稳定的自激振荡器。其发出的时钟脉冲直接送入单片机内定时控制部件。电容C8和C9对频率有微调作用。电容C2和C3，应尽可能的安装在单片机芯片附近，以减少寄生电容，保证振荡器稳定可靠的工作。3.4.2.2 复位电路本系统设计采用上电复位，而AT89S52通常都是高电平复位。RST引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。复位电路的功能就是对CPU进行实时监测，当CPU落入死循环之后，能及时发现并使整个系统复位。为确保微机系统中电路

39、稳未定可靠工作，复位可靠工作，复位电路是必不可少的一部分，复位电路的第一功能是上电复位10。一般微机电路正常工作需要供电电源为4.755.25V。由于微机电路是时序数字电路，它需要稳定的时钟信号，因此在电源上电时，只有当VCC上电时，只有当VCC超过4.75V，低于5.25V以及晶体振荡器稳定工作时，复位信号才被撤除，微机电路开始正常工作。单片机在启动时都需要复位，以使CPU及系统各部件处于确定的初始状态，并从初态开始工作。51系列单片机的复位信号是从RST引脚输入到芯片内的施密特触发器中的。当系统处于正常工作状态时，且振荡器稳定后，如果RST引脚上有一个高电平并维持2个机器周期(24个振荡周

40、期)以上，则CPU就可以响应并将系统复位。图3-6复位电路3.4.3 LCD1602 液晶显示电路图图3-7 LCD1602液晶显示电路图随着电子电气产品的普遍应用，我们队液晶产品也不再陌生。例如生活中我们看到的电脑显示屏、万用表、电子表等等家用电器都已数字、图形、特别符号的形式显示。在人机交流方面输入方式主要有扫描仪、键盘；输出方式主要是发光二极管、LCD数码管、液晶显示器。在单片机系统中以液晶显示器作为输出端器件不仅可以降低经济成本它还具有重量轻、携带方便、功耗低、体积小等优点。1602LCD主要技术参数：显示容量:162个字符芯片工作电压:4.55.5V工作电流:2.0mA(5.0V)模块最佳工作电压:5.0V 字符尺寸:2.954.35(WH)mm。3.4.4 人机对话设计人机交互系统：工作人员可以通过人机交互系统了解系统的工作情况，并可通过人机交互系统对控制系统下发人工指令，设定控制主机的工作环境。人机交互系统通过紫金桥组态软件就可以实现系统的人机交互11。这