图2-3 温度采集电路
DS18B20管脚图如图2-4所示。
图2-4 DS18B20管脚图
DS18B20是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器。主要特点有： 1． 独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处
理器与DS18B20的双向通讯。
2． 测温范围 －55℃～＋125℃，固有测温分辨率0.5℃。
3． 支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，
如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定，实现多点测温。
4． 工作电源: 3-5V/DC。
5． 在使用中不需要任何外围元件。
6． 测量结果以9-12位数字量方式串行传送。 DS18B20内部结构图如图2-5所示。
图2-5 DS18B20内部结构图
DS18B20内部结构主要由四部分组成：64位光刻ROM、温度灵敏元件、非易失性温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。
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光刻ROM中的64位序列号是出厂前被光刻好的，它可以看作是该DS18B20的地址序列码。64位ROM的结构开始８位是产品类型的编号，接着是每个器件的惟一的序号，共有48位，最后８位是前面56位的CRC检验码，这也是多个DS18B20可以采用一线进行通信的原因。
DS18B20温度传感器的内部存储器还包括一个高速暂存RAM和一个非易失性的可电擦除的EERAM。高速暂存RAM的结构为9字节的存储器，结构如表2-1所示。
表2-1 高速缓存RAM结构图
温度 LSB 温度 MSB TH用户字节1 TL用户字节2 配置寄存器 保留 保留 保留 CRC
其中前2位字节用于存储测得的温度信息，第3字节和第4字节是拷贝的，容易丢失，每次上电
复位时被刷新。第5位字节为配置寄存器，它的内容用于确定温度值的数字转换分辨率。该字节各位的定义如图2-6所示。
..TMR1R0111.11.
图2-6 配置寄存器各位定义
低５位一直为１，TM是工作模式位，用于设置DS18B20在工作模式还是在测试模式，DS18B20出厂时该位被设置为0，用户要去改动。R1和R0决定温度转换的精度位数，来设置分辨率，如表2-2所示。
表2-2 DS18B20温度转换时间及分辨率表
R0 R1 0 0 1 1 0 1 0 1 分辨率/位 9 10 11 12 温度最大转向时间/ms 93.75 187.5 375 750 由表2-2可知，分辨率越高，转换时间久越长因此，在实际应用中要将分辨率和转换时间权衡考虑。
高速暂存RAM的第6、7、8字节保留未用，表现为全逻辑1。第9字节读出前面所有8字节的CRC码，可用来检验数据，从而保证通信数据的正确性。
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DS18B20的测温原理是这样的，器件中低温系数晶振，用于产生固定频率的脉冲信号送给减法计数器１；高温系数晶振的振荡频率受温度的影响较大，其所产生的信号作为减法计数器２的脉冲输入。器件中还有一个计数门，当计数门打开时，DS18B20就对低温度系数振荡器产生的时钟脉冲进行计数从而完成温度测量。计数门的开启时间由高温度系数振荡器来决定，每次测量前，首先将－55℃所对应的一个基数分别置入减法计数器１何温度寄存器中，并且将计数器１和温度寄存器预置在－55℃所对应的一个基数值。
减法计数器１对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当减法计数器１的预置值减到０时，温度寄存器的值将加１，减法计数器１的预置重新被装入，减法计数器１重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到减法计数器计数到０时，停止温度寄存器的累加，此时温度寄存器中的数值就是所测温度值。其输出用于修正减法计数器的预置值，只要计数器门仍未关闭就重复上述过程，直到温度寄存器值大致被测温度值。
由于DS18B20单线通信功能是分时完成的，它有严格的时隙概念，因此读写时序很重要。系统对DS18B20的各种操作按协议进行。操作协议为：初使化DS18B20→发ROM功能命令→发存储器操作命令→处理数据。
2.4湿度模块和采集模块
ADC0809芯片为28引脚为双列直插式封装，其引脚排列见图9.8。 对ADC0809主要信号引脚的功能说明如下：
IN7～IN0——模拟量输入通道
ALE——地址锁存允许信号。对应ALE上跳沿，A、B、C地址状态送入地址锁存器中。
START——转换启动信号。START上升沿时，复位ADC0809；START下降沿时启动芯片，开始进行A/D转换；在A/D转换期间，START应保持 低电平。本信号有时简写为ST.
A、B、C——地址线。 通道端口选择线，A为低地址，C为高地址，引脚图中为ADDA，ADDB和ADDC。其地址状态与通道对应关系见表9-1。
CLK——时钟信号。ADC0809的内部没有时钟电路，所需时钟信号由外界提供，因此有时钟信号引脚。通常使用频率为500KHz的时钟信号
EOC——转换结束信号。EOC=0,正在进行转换；EOC=1,转换结束。使用中该状态信号即可作为查询的状态标志，又可作为中断请求信号使用。
D7～D0——数据输出线。为三态缓冲输出形式，可以和单片机的数据线直接相连。D0为最低
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位，D7为最高
OE——输出允许信号。用于控制三态输出锁存器向单片机输出转换得到的数据。OE=0，输出数据线呈高阻；OE=1，输出转换得到的数据。
Vcc—— +5V电源。
Vref——参考电源参考电压用来与输入的模拟信号进行比较，作为逐次逼近的基准。其典型值为+5V(Vref(+)=+5V, Vref(-)=-5V).
湿敏电阻是利用湿敏材料吸收空气中的水分而导致本身电阻值发生变化这一原理而制成的。 工业上流行的湿敏电阻主要有:氯化锂湿敏电阻,有机高分子膜湿敏电阻多片电阻组合式氯化锂湿敏传感器是利用湿敏元件的电气特性（如电阻值），随湿度的变化而变化的原理进行湿度测量的传感器，湿敏元件一般是在绝缘物上浸渍吸湿性物质，或者通过蒸发、涂覆等工艺制各一层金属、半导体、高分子薄膜和粉末状颗粒而制作的，在湿敏元件的吸湿和脱湿过程中，水分子分解出的离子H+的传导状态发生变化，从而使元件的电阻值随湿度而变化。 氯化锂湿度传感器具有稳定性、耐温性和使用寿命长多项重要的优点，氯化锂湿敏传感器已有了五十年以上的生产和研究的历史，有着多种多样的产品型式和制作方法，都应用了氯化锂感湿液具备的各种优点尤其是稳定性最强，
氯化锂湿敏器件属于电解质感湿性材料，在众多的感湿材料之中，首先被人们所注意并应用于制造湿敏器件，氯化锂电解质感湿液依据当量电导随着溶液浓度的增加而下降。电解质溶解于水中降低水面上的水蒸气压的原理而实现感湿。
氯化锂感湿基片的结构为选用绝缘材料的衬底，在上方制作一对金属电极，涂覆一层电解质溶液感湿膜，氯化锂是典型的离子晶体，属于非亲合型电解质，氯化锂溶液中，Li+对极性水分子的吸引力极强，离子水分程度最高。氯化锂感湿膜由氯化锂和聚乙烯醇混合制作，其主要特性：
1） 是可在120度高温环境中稳定工作，这一点是其他高分子电容是湿度传感器不可比拟的；
2）氯化锂湿敏元件线性测湿量程较窄大约在20%RH左右，在该测量范围内，其线性误差小于2%RH。所以，在全范围湿度测量环境中要想达到高精度的湿度测量，目前普遍采用的单片湿敏元件测量方法就很难实现了。
2.5显示模块
LCD1602可以在LCD显示屏上完整显示32个英文字符和日文等一些字符,适合显示英文文字信息量较小的地方.可以应用在计算器、频率计、信号发生器、时钟等产品上。显示部分电路如图2-7所示。
LCD1602液晶屏主要技术参数和显示特性： 显示容量:16*2个字符 芯片工作电压:4.5-5.5V
工作电流：2.0mA(5.0V) 不包括背光电流。
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模块最佳工作电压:5.0V 字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm 带有英文和日文字库，使用方便
图2-7 显示电路
LCD1602管脚功能如表2-3所示:
表2-3 LCD1602管脚功能 引脚引脚名功能说明 号 称 1 Vss 电源地 2 Vdd 电源正极 3 Vl 液晶显示偏压信号 4 RS 数据/命令选择端(H/L) 5 R/W 读/写选择端(H/L) 6 E 使能信号 7 D0 DATA I/O 8 D1 DATA I/O 9 D2 DATA I/O 10 D3 DATA I/O 11 D4 DATA I/O 12 D5 DATA I/O 13 D6 DATA I/O 14 D7 DATA I/O 15 BLA 背光源正极 16 BLK 背光源负极 2.7键盘模块和报警模块
本设计中的键盘输入系统由P1.0-P1.3口和4个微动开关组成，开关的另一端连接
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