2.2 方案选择 2.2.1 传感器的选择
选用DHT11作为温湿度检测模块。DHT11是一款数字输出的复合传感器，包含一个电阻式干事元件和NTC式温度检测元件，可测20—90%RH湿度，误差为±5%RH，0—50℃，误差范围±2℃。
2.2.2 单片机的选择
采用单片机作为系统控制器。单片机具有可靠性强、性价比搞、电压低、功耗低等优点得到迅猛发展和大范围推广，单片机算术运算功能强，软件编程灵活，自由度大，可用软件编程实现各种逻辑功能，本身带有定时器、计数器，可以用来定时和计数，并且其功耗低，体积小，计数成熟和成本低等优点。
第3章 系统硬件设计 3.1 整体方案设计 3.1.1 系统概述
整个系统以STC89C52单片机为核心器件，配合电阻电容晶振等器件，构成单片机的最小系统。其它个模块围绕着单片机最小系统展开。其中包括，传感器输采用DHT11温湿度一体的传感器，负责采集温度和湿度的数据后发给单片机。按键部分使用市面上常见的轻触按键作为系统的输入设置模块。输出则采用蜂鸣器+LED的形式。电源供电则采用USB 5V供电。
3.1.2 系统框图
DHT11温湿度一体传感器 按键设置输入
1602液晶显示 蜂鸣器 LED指示灯
单片机 最小系统
3-1 系统框图
3.2 最小系统模块 3.2.1 STC89C52简介
（1）概述
STC89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复
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擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的STC89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。
STC89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线。STC89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式，以适应不同产品的需求。 （2）主要功能特性
? ?◆兼容MCS51指令系统；
? ?◆8k可反复擦写(>1000次）Flash ROM； ? ?◆32个双向I/O口；
?◆256x8bit内部RAM ；
? ?◆3个16位可编程定时/计数器中断；
?◆时钟频率0-24MHz； ? ?◆2个串行中断；
? ?◆可编程UART串行通道； ? ?◆2个外部中断源； ? ?◆共8个中断源； ? ?◆2个读写中断口线； ? ?◆3级加密位；
? ?◆低功耗空闲和掉电模式；
?◆软件设置睡眠和唤醒功能； （3）8051单片机的引脚功能
MCS-51系列单片机一般采用40个引脚，双列直插式封装，用HMOS工艺制造，其外部引脚排列如图3-2所示。其中，各引脚的功能为:
?图3-2 STC89C52引脚图
① 主电源引脚
VCC（40脚），接＋5V电源正端；
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GND（20脚），接＋5V电源地端； ② 外接晶体或外部振荡器引脚
XTAL1（19脚），接外部晶振的一个引脚。在单片机内部，它是一个反相放大器
的输入端。当采用外部振荡器时，此引脚应接 地。
XTAL2（18脚），接外部晶振的另一个引脚。在片内接至反相放大器的输出端和内部时钟电路的输入端。当采用外部振荡器时，此脚接外部振荡器的输出端。 RESET（9脚），复位信号输入端，复位/掉电时内部RAM的备用电源输入端。 ALE（30脚），地址锁存允许/编程脉冲输入，用ALE锁存从P0口输出的低8位地址。在对片内EPROM编程时，编程脉冲由此输入。
PSEN（29脚），外部程序存储器读选通信号，低电平有效。
EA（31脚）,访问外部存储器允许/编程电压输入。EA为高电平时，访问内部存储器；低电平时，访问外部存储器。 ④ 多功能I/O口引脚
8051单片机设有4个双向I/O口（P0、P1、P2、P3），每一组I/O口线都可以独立地用作输入或输出口，其中：
P0口（32～39脚）——双向口（三态），可作为输入/输出口，可驱动8个LSTTL门电路。实际应用中常作为分时使用的地址/数据总线口，对外部程序或数据存储器寻址时低8位地址与数据总线分时使用P0口：先送低8位地址信号到P0口，由地址锁存信号ALE的下降沿将地址信号锁存到地址锁存器后，再作为数据总线的口线对数据进行输入或输出。
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③ 控制信号线
P1口（1～8脚）——准双向口（三态），可驱动4个LSTTL门电路。用作
输入线时，口锁存器必须由单片机先写入“1”，每一位都可编程为输入或输出 线。
P2口（21～28）——准双向口（三态），可驱动4个LSTTL门电路。可作
为输入/输出口，实际应用中一般作为地址总线的高8位，与P0口一起组成16 位地址总线，用于对外部存储器的接口电路进行寻址。
P3口（10～17脚）——准双向口（三态），可驱动4个LSTTL门电路。双
功能口，作为第一功能使用时，与P1口一样；作为第二功能使用时，每一 位都有特定用途，其特殊用途如表3.1所示：
表3.1 P3口第二用途
端口引脚 P3.0 P3.1 P3.2 P3.3 P3.4 P3.5 P3.6 P3.7 第二功能 RXD TXD /INT0 /INT1 T0 T1 /WR /RD 注 释 串行口数据接收端 串行口数据发送端 外中断请求0 外中断请求1 定时/计数器0外部计数信号输入 定时/计数器1外部计数信号输入 外部RAM写选通信号输出 外部RAM读选通信号输出
3.3 DHT11传感器电路 3.3.1 DHT11简介
?◆相对湿度和温度测量
?◆全部校准，数字输出 ?◆卓越的长期稳定性 ?◆无需额外部件
?◆超长的信号传输距离 ?◆超低能耗 ?◆4 引脚安装 ?◆完全互换 （1）DHT11产品概述
DHT11（图3-4）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，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为 4 针单排引脚封装。连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。
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图 3-4
（2）应用领域
?◆暖通空调 ?◆测试及检测设备 ?◆汽车 ?◆数据记录器 ?◆消费品 ?◆自动控制
?◆气象站 ?◆家电 ?◆湿度调节器 ?◆医疗 ?◆除湿器
3.3.2 接口说明
（1）接口说明
建议连接线长度短于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
图3-5 DHT11典型连接图
上拉电阻。
（2）引脚说明
Pin1：(VDD)，电源引脚，供电电压为3-5.5V。 Pin2：（DATA），串行数据，单总线。 Pin3:（NC），空脚，请悬浮。 Pin4（VDD），接地端，电源负极。
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