3.2.2 引脚介绍
VCC：电源电压 GND：地
P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口，作为输出口用时，每位能驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写―1‖可作为高阻抗输入端口。在访问外部数据存储器或程序存储器时，这组口线分时转换地址（低8位）和数据总线复用，在访问期间激活内部上拉电阻。在Flash编程时，P0口接收指令字节，而在程序校验时，输出指令字节，校验时，要求外接上拉电阻。
P1口：P1是一个内部带上拉电阻的8位双向I/O口，P1的输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对端口写―1‖,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口。作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号校验期间，P1接收低8位地址。
P2口：P2是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2的输出缓冲级可驱动4个TTL逻辑门电路。对端口写―1‖,通过内部的上拉电阻把端口拉到高电平，此时可作输入口，作输入口使用时，因为内部存在上拉电阻，某个引脚被外部信号拉低时会输出一个电流I。在访问８位地址的外部数据存储器（如执行：MOVX @Ri 指令）时，P2口线上的内（也即特殊功能寄存器，在整个访问期间不改变。Flash 编程或校验时，P2也接收高位地址和其它控制信号。
P3口：P3口是一组带有内部上拉电阻的8位双向I/O口。P3口输出缓冲级可驱动（吸收或输出电流）4个TTL逻辑门电路。对P3口写入―1‖时，它们被内部上拉电阻拉高并可作为输入端口。作输入端口时，被外部拉低的P3口将用上拉电阻输出电流I。P3口除了作为一般的I/O口线外，更重要的用途是它的第二功能，P3口的第二功能如下表3-3。
表3-3 P3口的第二功能 端口功能 RXD（P3.0） TXD（P3.1） INT0（P3.2） INT1（P3.3） 第二功能 串行输入口 串行输出口 外中断0 外中断1 端口引脚 T0（P3.4） T1（P3.5） WR（P3.6） RD（P3.7） 第二功能 定时/计数器0外部输入 定时/计数器1外部输入 外部数据存储器写选通 外部数据存储器读选通 RST：复位输入。当振荡工作时，RST引脚出现两个机器周期上高电平将使单片机复位。ALE/PROG：当访问外部程序存储器或数据存储器时，ALE（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。即使不再访问外部存储器，ALE仍以时钟振荡频率的1/6输出的正脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目地，要注意的是：当访问外部数据存储器时将跳过一个ALE脉冲。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（SFR）区中的8EH单元的D0位置位，可禁止ALE操作。
PSEN：程序储存允许（PSEN）输出是外部程序存储器的读选通信号，当AT89S51由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次PSEN有效，即输出两个脉冲访问外部数据存储器，高有两次有效的PSEN信号。
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EA/VPP：外部访问允许。欲使CPU访问外部程序存储器（地址0000H－FFFFH），EA端必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位LB1被编程，复位时内部会锁存EA端状态。如EA端为高电平（接VCC端），CPU则执行内部程序存储器中的指令。Flash存储器编程时,该引脚加上＋12V的编程电压VPP。
XTAL1：振荡器反相放大器及内部时钟发生器的输入端。 XTAL2：振荡器反相放大器的输出端。 3.3 SHT11 传感器 3.3.1 SHT11 传感器简介
SHT11 数字式温湿度传感器是由瑞士的 Sensation 公司设计的，是一种带有两线制串行接口的复合式传感器。片内实现了对数据的调试及其标定，并且测量精度可以调节，分辨率可以达到 8 位、12 位或 14 位，可由用户自行设定。输出的数据还带有 CRC 校验，保证了数据传输的准确性。其加工工艺采用了特殊的 COMS过程微加工技术，生产出的产品可靠性非常的高，并且能够长期工作在非常稳定的状态。
该复合式的传感器内部的集成度非常的高，将一个能隙式的测温元件、一个聚合体测湿元件、一个 A/D 转换器、一个加热器以及串行接口电路都集成在了一片 7.42×4.88×2.5 mm 的无铅芯片载体上，并且采用了无缝连接的工艺。极大的增加了产品的抗干扰能力，也使得芯片的响应时间非常的短，在同类产品中，性能非常的突出
为了使用户能够得到非常准确的温湿度信息，每个芯片在出厂前都经过了严格的测试，并将校正值存于内存中，简化了用户对采集数据处理的复杂度，同时也大大增加了产品的精度，绝对可以成为各种温湿度采集芯片中的佼佼者。
SHT11 数字式温湿度传感器的应用范围非常的广泛，小到智能家居，大到自动化控制。相比于其他同类产品具有以下几种特点：
一、集成度高。将湿感元件、温感元件、串行接口电路以及 A/D 转换器等都集成在一片无铅芯片载体上，具有超小的外部尺寸。
二、基于两线制串行接口的数据传输。SHT11 采用的是两线式串行总线，一条数据线 DATA，一条串行时钟线 SCK，可进行 CRC 校验，保证了数据传输的准确性。
三、分辨率可调。SHT11 内部的 A/D 转换器的分辨率可以通过内部的特殊功能寄存器进行选择，8 位/12 位/14 位，满足不同需求。
四、精度高。片内集成的温感元件和湿感元件，使 SHT11 在测量湿度时可以进行温度补偿，提高了测量的精度。
五、体积小。SHT11 的封装非常的小，只有 7.42×4.88×2.5 mm，并且在每次测量之后能够自动的进入低功耗工作模式。
六、可靠性高。由于 SHT11 采用的是特殊的 COMS 过程微加工技术，内部元件实现了无缝连接，即使在测量时将其放入水中也可以正常工作。 3.3.2 SHT11 传感器内部结构及工作原理
数字式温湿度传感器 SHT11是将测湿元件、测温元件、A/D 变换、串行接口电路等都完全集成在一起，结构如图3-4 所示。
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该芯片的测湿度部分是一个电容式聚合体湿度敏感器件，测温部分是一个能隙式温感器件。它们将湿度和温度信息都转换成了微弱的电信号，经过运算放大器放大后，放大了的电信号直接进入 A/D 转换器，最后通过两线制串行接口总线输出数字信号。
每个 SHT11 在出厂之前都会经过严格的测试，在具有非常精确的温湿度值的环境中进行校准，并将得到的校准系数存储在 OTP 内存中；当进行温湿度测量时，芯片会自动用校准系数来校准，提高测量精度。除此之外，为了考证两个传感器的综合性能，在 SHT11 内部还有一个加热器件，对其上电后可使芯片的温度提升摄氏度，这样就可以对比加热前后的温湿度值。当湿度值大于 95%RH 时，传感器容易结露，增加了系统的响应时间，为了避免，可以开启加热单元，同时功耗自然而然变高了，与加热前相比，测量值会略有不同
SHT11 是通过两线制串行接口与处理器进行数据的传输。一个数据接口和一个串行时钟。但是又不同于普通的IC总线，要通过单片机的普通 IO 进行模拟通信。对 SHT11 的控制要用5个二进制码来实现。
表3-4 SHT11的命令代码
命令代码 00011 00101 00111 00110 11110 其他 含义 测量温度 测量湿度 读取内部状态寄存器 写内部状态寄存器 复位命令 保留 温度传感器 湿度传感器 运算 大放 器 图3-4 SHT11内部原理图
校准寄存器 转换器
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3.4 显示模块
液晶显示器(LCD)具有功耗低、体积小、重量轻、超薄等许多其它显示器无法比拟的优点，近几年来被广泛用于单片机控制的智能仪器、仪表和低功耗电子产品中。单片机可以通过数据总线与控制信号直接采用存储器访问形式、I/O设备访问形式控制该液晶显示模块。本设计采用1602液晶屏，液晶显示的原理是利用液晶的物理特性，通过电压对其显示区域进行控制，通电后就可以显示出图形、文字。 3.4.1 1602液晶简介
1602字符型液晶是工业字符型液晶，能够同时显示16 ×2即32个字符（16列2行）。
(1)单5V电源电压，功耗低、寿命长、可靠性高； (2)内置192种字符（160个5×7点阵字符和32个5×10字符）； (3)具有64个字节的自定义字符RAM，可自定义八个5×8点阵字符； (4)显示方式：STN、半透、正显； (5)驱动方式：1/16DUTY,1/5BIAS； (6)视角方向：6点；
(7)背光方式：底部LED；
(8)通讯方式：4位或8位并口可选；
(9)标准的接口特性，适配MC51和M6800系列MPU的操作时序。 3.4.2 1602液晶与AT89C51接口电路
LCD1LM016LVSSVDDVEERSRWEP1.74P1.6561237891011121314D0D1D2D3D4D5D6D7 图3-5 1602液晶显示电路
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3.5键盘电路设 计
键盘分为独立式键盘和矩阵式键盘。在本设计中由于按键较多，因此选用矩阵式键盘。
3.5.1键盘控制电路
本系统中键盘的作用是实现人机交互功能，通过键盘设置温度／湿度的上、下限值。键盘控制电路如下图所示： S4S8S12S16S3S7S11S15S10S14S2S6S1P1.6P1.7S5S9S13
图3-6 键盘控制电路
3.5.2 各功能键作用分配
（1）开/关机键：主要控制硬件系统的开/关机。
（2）数字设置键：S0和S1分别为温度1+和温度1-，用来设置温度的下限值； S2和S3分别为湿度1+和湿度1-，用来设置湿度的下限值；
S4和S5分别为温度2+和温度2-，用来设置温度的上限值； S6和S7分别为湿度2+和湿度2-，用来设置湿度的上限值。
当传感器采集到的温度、湿度值中有一样超出所设定的区间，即温度／湿度过高或过低，则该系统会发出蜂鸣报警。
（3）复位键：在测温湿度过程中，若需要中断正在运行的测试状态，则按下复位键，系统重新初始化。另外，在设定仓库允许的温湿度上、下限值时，若一不小心输入错误，想重新输入，则亦可按复位键进行修改。
（4）开报警键：SE为开报警键，当温/湿度值超过设定值而报警时，则可以按该键取消报警。
（5）关报警键：SF为关报警键，用来关闭蜂鸣报警。
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