经过以上分析说明,方案一相对来说比较繁琐,而方案二的测量精度略显不足,但是这点缺陷在此次设计中也是可以勉强接受的。同时,方案二也体现出了超高的性价比,简单易操作。所以,本次设计采用的是DHT11温湿度传感器。
2。2。2 显示器选择方案
方案一: LCD12864是有着一百二十八乘以六十四个点阵的展示模板,有着自己的中文字库,它有两线和三线串行连接端口的方法,可以直接连接中央芯片处理器,并且提供两种不同的界面与单片机主体衔接方式:4位&8位并行,2线&3线串行。
方案二: LCD1602是一种特殊的显示器,我们用到的是工业型,它大部分是用来显现阿拉伯技术、英文单词等点阵类型的模板。它的显示内容只有两行,每行是16个字符。
经过以上分析,方案一与方案二两者原理都是比较类似。然而12864显得更加具体全面,实现功能也相对较多,不过从性价比层次来看 1602显得更贴切实际,性价比相对较高。而且我们只需要显示3组数据,并不需要那么多的功能。所以,本次设计采用的是LCD1602液晶显示屏。
2。2。3 单片机选择方案
方案一:AT89C51是由西方发达国家研究得出的8位互补金属氧化物半导体(CMOS)类型单片机,它内部存有8位CPU和Flash存储单元。这种类型的单片机有以下功能:128bit内容RAM,32个IO口线,两个16 bit计数器,一个全双工串行通信口,片内振荡器和时钟时序电路等。其片内是用flash工程造就的4K存储器用来储存特定的子程序,所以对单芯片中央处理器内部的关键程序作出了隐藏工作,而且降低了工作时因周围环境干扰的可能,可以更加安全地保护内部程序不被仿制或破坏。四个IO端口供给用户使用,PO端口是三个状态、两个方向的端口,用来对外接存储器设备实施读写功能。
方案二: STC89C51单片机下载数据的方式可以是用外接通用串行总线(即usb),它执行指令的速度相对较快,但在一些特定的程序中并不一定好用,如对时序电路有严格要求的一些特定的模块构建时,STC系列的单片机主机系统需要稍微加长一点延时,才能确保准确性。同时,STC系列的单片机针对环境干扰因素有着良好的抗干扰能力,它的工作电压范围:三点四至五点五伏特,供电要求也就比较方便,然而这样的低电压供电环境AT系列的单片机系统就显得有些乏力。
经过以上分析,方案一和方案二两款单片机差别不是很明显。然而,AT 89C51单片机必须通过编程器烧录后才可以进行编程,STC89C51却可以在线编程;而且SIC89C51有6T模式,相比于AT89C51速度要快一些。所以,本次设计采用的是STC89C51单片机。
2。4系统总体设计框图
按照设计思路,本次设计本着低成本、高性能的目的进行了以下设计,系统的方案如图2。1所示:
图2。1 系统设计框图
从上述图表中可以了解到,系统有这四个大的模块:STC89C51单芯片型主机控制线路模块、DHT11传感器和光敏传感模块、LCD1602液晶显示模块和报警模块。
在设计电路的过程中,尽可能的将电路进行简化处理,所以要将外围的一些模块与主控芯片模块之间连接采取串行接口的方式。本次毕业设计是以STC89C51单片机主控模块为核心,利用DHT11传感器和光敏传感模块来收集数据,再通过LCD1602液晶显示模块显示处理后的数据,最后由报警模块来实现预警功能。
第3章 系统硬件设计
3。1综述
本次毕业设计总体电路硬件部分由四个模块组成:STC8951单片机主控模块、DHT11传感器和光敏传感模块、LCD1602液晶显示模块以及蜂鸣器报警模块。在这四大主要研究方向,我们将STC89C51单芯片主机控制线路模块为核心模块,它控制着其他几个模块系统的正常运行,利用自身的几个控制端口控制其他模块,使整个系统协调运行,从而实现相应功能的需要;DHT11传感器和光敏传感模块使利用DHT11温湿度传感器和光敏电阻来对环境中的温湿度和光照进行监测并将数据传输给核心单片机模块;LCD1602液晶显示模块是由传感器模块输入给单片机核心模块处理后数据的真实显示,同时也为后面的报警模块设置阈值做出铺垫;蜂鸣器报警模块是利用蜂鸣器接入主体电路来完成越限报警功能。硬件原理图如图3。1:论文网