图2-1 系统框图

本设计选用STC89C51单片机作为主控芯片，并在外围添加了传感器采集电路、LCD显示电路、串口通信电路和报警电路。温湿度传感器采用SHT11来测量温湿度的值，显示电路采用LCD12864显示温湿度数值，串口采用CH340G来进行串口传输，以上电路构成了一个完整的单片机温湿度检测系统。

3系统硬件设计

3。1单片机最小系统

3。1。1单片机的选择

本课题选用的主控芯片为STC89C51，该芯片是采用8051内核的ISP（InSystemProgramming）在系统可编程芯片，工作时钟频率最高可达80MHz，片内含4KBytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，而且器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，在芯片内集成了通用8位中央处理器和ISPFlash存储单元[5]。芯片引脚如图3-1所示

STC89C51单片机特点：

图3-1 STC89C51引脚图

（1）增强型1T精简指令集结构8051CPU；

（2）工作频率相当于普通8051的0～420MHz，实际工作频率可达48MHz；

（3）用户应用程序空间12K/10K/8K/6K/4K/2K字节；

（4）片上集成512字节RAM；

（5）通用I/O口（27/23个），复位后：准双向口/弱上拉，I/O口可设置成四种模式：准双向口/弱上拉、推挽/强上拉、仅为输入/高阻；

（6）ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），不需要专用编程器，可通过串口（P3。0/P3。1）直接下载程序，数秒即可完成下载；

（7）EEPROM功能；

（8）看门狗；

（9）内部集成MAX810专用复位电路（当外部晶体20M以下时，可省外部复位电路）

（10）2个16位定时器/计数器；来自优I尔Y论S文C网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

（11）2路外部中断,可选择为下降沿中断或低电平触发中断；

（12）通用异步串行口(UART)；

（13）SPI同步通信口，主模式/从模式；

STC89C51内部结构框图如图3-2所示

图3-2 STC89C51内部结构框图

STC89C51单片机内部器件介绍：

1。运算器运算器的功能：主要用来完成算数运算和逻辑运算。运算器的组成：

（1）算术逻辑运算单元（ALU）：用于完成各种运算，其中包括加、减、乘、除、移位运算以及与、或、非逻辑运算，

ALU同时还具有传输、程序转移等功能。

（2）累加器（ACC）：

累加器是一个8位的寄存器，它在CPU中的使用是最频繁的，ALU中所要进行各种运算的操作数大部分也来自于累加器，ALU运算完毕以后的结果通常也会送到ACC中保存。

（3）暂存寄存器（TMP1、TMP2）：它主要是用来存放参与运算的另一个操作数，用户是无法访问的。

（4）状态寄存器（PSW）：

PSW是一个8位的寄存器，它主要功能是用来保存结果的特征信息，从而对程序可以进行查询、判断和识别。

2。控制器控制器的功能：是以一定的时序来辅助单片机内部工作的控制核心。控制器的组成：

（1）程序计数器（PC）：

PC是一个16位专用的寄存器，其主要用来存储程序下一条要执行指令的地址，所有程序的指令都是存储在ROM区的某一个单元，一个单元对应一个地址，当CPU在执行某一条指令的时候，就会把该地址送到地址总线，然后地址进行加1运算，从而指向下一条指令的地址，依次反复的执行，直至程序结束[4]。

（2）指令寄存器（IR）：

IR主要是用来读取指令操作码，该操作码是CPU根据PC地址从ROM中读取出来的。