浙江工业职业技术学院电气工程分院毕业设计
第二章 系统方案设计及论证
2.1总体方案设计
根据题目所要实现的要求，本系统包含主机系统和从机系统两个部分，并且都以AT89C51为核心进行设计。具体框图如图1-1和1-2所示：
A T 8 9 C 5 1 红 外 通 信 红 外 通 信 A T 8 9 C 5 1 液晶显示 键盘 语音
温 湿 度 传 感 器
图 1-1 主机系统框图 图 1-2 从机系统框图
2.2方案比较与论证
2.2.1温湿度检测
方案一：采用DHT11数字式温湿度传感器。该传感器指标如下：湿度测量范围为20％～90%RH；温度测量范围为0～+50℃；湿度测量精度为±5.0%RH；温度测量精度为±2.0℃。该温湿度传感器价格较为便宜，但测温范围和测湿范围较小，温度精度和湿度精度较低，无法达到题目要求。
方案二：采用AM2301电容式数字温湿度传感器。该传感器指标如下：湿度测量范围为0％～100%RH；温度测量范围为-40～+80℃；
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湿度测量精度为±3.0%RH温度测量精度：±0.5℃。该型温湿度传感器价格适中，可以基本满足题目要求。
方案三：采用AM2303数字式温湿度传感器。该型温湿度传感器，采用3.3-6V直流电源供电，湿度测量范围： 0％～100%RH；温度测量范围：-40～+85℃；湿度测量精度：±2.0%RH温度测量精度：±0.2℃。该型温湿度传感器的温湿度范围和温湿精度均已达到或超出题目要求，并且属于低功耗型传感器。
经过比较，从系统技术参数要求和低功耗方面考虑，选用方案三。
2.2.2主从机通信
方案一：采用RF905SE无线发射模块。该无线收发模块可以进行远距离无线通信，最远可达1000米，性能稳定，易于使用，但是成本较高。
方案二：采用无线蓝牙串口模块。该模块传输距离为5～10米，可以与单片机进行串行通信，通信方便，但是成本较高。
方案三：采用自制红外通信电路实现，可以实现5米以上距离的通信，并且功耗较低，所需成本较低，且可满足题目发挥部分要求。
经过比较，自制红外电路成本低廉，性能完全可以满足题目基本部分和发挥部分要求，故选用方案三。
2.2.3键盘部分
方案一：采用矩阵式键盘，其可以减少I/O口线的占用，一个并
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行口可以构成4×4=16个按键。在需要的按键数量比较多的设计中，采用矩阵法来连接键盘是非常合理的，其结构比较复杂一些，识别也要复杂一些。
方案二：采用独立式按键。一个按键占用单独的一个I/O口，并且要接上拉电阻，另一端接地。这种键盘的硬件比较简单，适合按键少的设计。
综上所述，课题中用到的按键不是很多，所有本设计选用方案二的独立式按键。
2.2.4 显示部分
方案一：采用LED数码管，其操作简单，显示直观。程序的设计也相当简单，对外界的环境要求比较低，易于维护。数码管只能显示数字，不能显示汉字。硬件设计也相对复杂。不适合本设计。
方案二：采用LCD液晶显示，其具有体积小、功耗低、显示内容多等特点。电路连接简单，价格也便宜。
综上所述，LCD液晶显示内容多，所以本设计选用方案二的LCD液晶显示。
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第三章 系统的硬件设计与实现
3.1 单片机介绍
3.1.1 单片机主要性能
? 与MCS-51兼容
? 4K字节可编程闪烁存储器 ? 寿命：1000写/擦循环 ? 数据保留时间：10年 ? 全静态工作：0HZ-24HZ ? 三级程序存储器锁定 ? 128*8位内部RAM ? 32可编程I/O线 ? 两个16位定时器/计数器 ? 5个中断源 ? 可编程串行通道 ? 低功耗的闲臵和掉电模式 ? 片内振荡器和时钟电路
3.1.2 单片机各引脚功能介绍
VCC:供电电压。 GND:接地。
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P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。PO能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FLASH编程时，PO口作为原码输入口，当FLASH进行校验时，PO输出原码，此时PO外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流。当P2口被写1时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址1时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入1后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：
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