华北水利水电大学毕业设计
本系统采用STC89C52作为控制电路的核心器件，STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器（FPEROM-Flash Programable and Erasable Read Only Memory ）的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。工作电压3.3V～5.5V，其实物如图2-2所示：
图2-1 STC89C52实物图
本次设计使用6V供电，由于超过了单片机的工作电压，所以电源电路需要增加一个二极管将电压降到5.5V以下，为了防止二极管因为过流烧掉，再串联一个220Ω的限流电阻。由于二极管的单向导通性，接了二极管后还可以防止在焊接的时候，因为电源接反烧坏单片机。STC89C52的电源电路如图2-2所示:
图2-2 STC89C52的电源电路 STC89C52主要功能如表2-1所示：
表2-1 STC89C52主要功能
主要功能特性
兼容MCS51指令系统 32个双向I/O口 3个16位可编程定时/计数器中断 2个串行中断 2个外部中断源 2个读写中断口线 低功耗空闲和掉电模式 4
8K可反复擦写Flash ROM 256x8bit内部RAM 时钟频率0-24MHz 可编程UART串行通道 共6个中断源 3级加密位 软件设置睡眠和唤醒功能 华北水利水电大学毕业设计
本次设计使用STC89C52的主要引脚： （1）主电源引脚（2根）
VCC：电源输入，接＋5V电源 GND：接地线
（2）外接晶振引脚（2根）
XTAL1：片内振荡电路的输入端 XTAL2：片内振荡电路的输出端 （3）控制引脚（4根）
RST/VPP：复位引脚，引脚上出现2个机器周期的高电平将使单片机复位。 ALE/PROG：地址锁存允许信号 PSEN：外部存储器读选通信号
EA/VPP：程序存储器的内外部选通，接低电平从外部程序存储器读指令，如果接高电平则从内部程序存储器读指令。 （4）可编程输入/输出引脚（32根）
STC89C52单片机有4组8位的可编程I/O口，分别位P0、P1、P2、P3口，每个口有8位（8根引脚），共32根。
PO口：P0口作为一列8位漏极开路型双向I/O口，常用作地址/数据总线复用口。内部没有上拉电阻，使用时需添加外部上拉电阻。
P1口：P1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可以驱动4个TTL逻辑门电路。P1口管脚写入1后，通过内部上拉电阻将端口拉高为高电平，可作为输入。在作为输入使用时，由于内部上拉电阻的存在，P1口被外部下拉为低电平时会输出一个电流。在使用FLASH进行编程和校验时，P1口可作为第八位地址接收。
P2口：P2口是内部自带上拉电阻，功能复用口，可驱动4个LS型TTL负载。 P3口：P3口是和P2口功能基本一样。除了作为一般的I/O口之外，P3口还可以作为重要的特殊功能口，可以接受一些用于变成校验和闪速存储器编程时的控制信号。
一些特殊功能口如表2-2所示：
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表2-2 P3口特殊功能引脚功能表 P3.0 RXD 串行输入口 P3.4 TO 计时器0外部输入 P3.1 TXD 串行输出口 P3.5 T1 计时器1外部输入 P3.1 /INT0 外部中断0 P3.6 /WR 外部数据存储器写选通 P3.1 /INT1 外部中断1 P3.7 /RD 外部数据存储器读选项 单片机 STC89C52管脚图如图2-3所示:
图2-3 STC89C52管脚图
2.2.2 单片机最小系统
（1）时钟电路
STC89C52内部有一个用于构成振荡器的高增益反相放大器，引脚RXD和TXD分别是此放大器的输入端和输出端。时钟可以由内部方式产生或外部方式产生。内部方式的时钟电路，在RXD和TXD引脚上外接定时元件，内部振荡器就产生自激振荡。定时元件通常采用石英晶体和电容组成的并联谐振回路。晶体振荡频率可以在1.2～12MHz之间选择，电容值在5～30pF之间选择，电容值的大小可对频率起微调的作用。本次设计采用12M晶振，30pF电容。 （2）复位及复位电路
复位是单片机的初始化操作。其主要功能是把PC初始化为0000H，使单片机从0000H单元开始执行程序。除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键重新启动。
除PC之外，复位操作还对其他一些寄存器有影响，它们的复位状态如表2-3所示：
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表2-3 一些寄存器的复位状态
寄存器 PC ACC PSW SP DPTR P0-P3 IP IE TMOD
复位状态 0000H 00H 00H 07H 0000H FFH XX000000B 0X000000B
00H
寄存器 TCON TL0 TH0 TL1 TH1 SCON SBUF PCON
复位状态 00H 00H 00H 00H 00H 00H 不定 0XXX0000B
RST引脚是复位信号的输入端。复位信号是高电平有效，其有效时间应持续24个振荡周期(即二个机器周期)以上。若使用颇率为12MHz的晶振，则复位信号持续时间应超过2us才能完成复位操作。
整个复位电路包括芯片内、外两部分。外部电路产生的复位信号(RST)送至施密特触发器，再由片内复位电路在每个机器周期的S5P2时刻对施密特触发器的输出进行采样，然后才得到内部复位操作所需要的信号。
复位操作有上电自动复位和按键手动复位两种方式。
本次设计采用上电复位，通过外部复位电路的电容充电来实现的，只要电源Vcc的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位，即接通电源就成了系统的复位初始化。单片机的最小电路如图2-4所示：
图2-4 单片机最小系统
2.3 传感器部分
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2.3.1 DHT11数字温湿度传感器 简介
本系统采用DHT11作为湿度检测器件，DHT11数字温湿度传感器包括一个NTC测温元件和一个电阻式测湿元件，可以和高性能的8位单片机相连，是一块可以同时检测温湿度的数字传感器。通过和单片机等微处理器构成简单的电路，就能够实时的检测采集室内相对温湿度。因此具有性能稳定、响应迅速、抗干扰能力强且性价比高等优点。DHT11和单片机之间利用简单的单总线可以实现通信，仅仅需要一个I/O口。传感器内部的温湿度数据可以一次性的传给单片机。由于在高精度的湿度校验室内进行过校准，并且以程序的形式在内存中存储，因此可以保证数据的准确性。DHT11很低，在5V电源电压下，工作室的平均最大电流为0.5mA.
DHT11 外形及引脚排列与说明如下图2-4所示：
图2-5 DHT11外形及引脚排列
VCC是电源脚，正电源输入3.5-5.5V；DOUT是数据输入/输出脚，单总线；NC是空脚，扩展未用；GND是电源地脚。能够同时对相对温湿度进行检测；输出为数字信号，可以减少预处理信号的负担，减轻用户工作量；输出为单总线结构，能够有效减少对单片机的I/O口的占用，节省资源并且不用再额外的增加电器元件；单总线传输协议使单片机读取传感器的数据更加方便快；全部校准，为8位二进制数编码方式。湿度测量范围20%~90%RH;温度测量范围0~50℃；适用范围广泛，在恒湿控制、温湿度计、消费类家电领域都有应用。
DHT11传感器在上电后，需要等待1s以上，在越过不稳定状态期间不用向STC89C52单片机发送任何指令。
DATA用于DHT11和微处理器之间的通讯和同步，采用单总线数据格式，一次的
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