3 硬件設(shè)計

　　本系統(tǒng)選用ATMEL公司生產(chǎn)的AT89C51單片機、2個DALLAS公司生產(chǎn)的DSl8B20集成溫度傳感器、電容式濕度傳感器HSll01來進行硬件設(shè)計。系統(tǒng)分為濕度采集、溫度采集、鍵盤顯示、報警顯示和執(zhí)行輸出五部分。各部分電路以AT89C51單片機為核心，并分別由單片機輸入／出端口將溫、濕度或鍵盤掃描信號采集到單片機，在經(jīng)過單片機的運算處理后，由輸入輸出端口輸出到報警顯示和執(zhí)行端口進行溫、濕度的自動控制和監(jiān)測。其控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。

　　3．1 溫度采集

　　單片機的PO.1和P0．2端口作為溫度傳感器的數(shù)據(jù)輸入輸出口。溫度傳感器DSl8B20采用一線制數(shù)據(jù)傳輸，所以本系統(tǒng)只需要一個端口，即可完成傳感器的輸入輸出操作。溫度傳感器檢測到模擬溫度后，可將其轉(zhuǎn)換成9～12位數(shù)字存儲在暫存器中。讀取溫度值時，就可在嚴格的時序下從端口PC5上進行讀取。

　　3．2 濕度采集

　　HSll01實際上相當(dāng)于一個濕敏電容，其振蕩電路由555定時器組成，當(dāng)環(huán)境濕度變化時，濕度傳感器HSll01的電容量會隨之改變，這樣，通過振蕩電路可將該電容值轉(zhuǎn)化為頻率與之呈反比的方波信號，并將該信號通過PD3傳送給單片機。單片機通過頻率計算便可得到相應(yīng)的濕度值。

　　3．3 鍵盤顯示

　　CH452L是一鍵盤顯示驅(qū)動芯片，其引腳DIN、DOUT、LOAD、DCLK分別跟單片機的PB0～PB2和PD2相連接，系統(tǒng)可以通過鍵盤設(shè)置各種參數(shù)。也可以通過數(shù)碼管實時顯示單片機采集到的溫、濕度值。

　　3．4 輸出執(zhí)行端口

　　系統(tǒng)能夠自動檢測溫、濕度值，并判斷溫、濕度值是否超出限值范圍。若超出范圍，則由PEO、PE1輸出信號，以控制執(zhí)行元件進行溫、濕度的調(diào)節(jié)。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，在單片機系統(tǒng)與執(zhí)行單元之間應(yīng)使用光電隔離器，以對系統(tǒng)與現(xiàn)場環(huán)境。