倉庫溫濕度的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、摘要：隨著電子科技的迅速發(fā)展，對(duì)倉庫溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求不斷增高，從而也促進(jìn)自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的迅速發(fā)展，本文詳細(xì)敘述一個(gè)計(jì)算機(jī)多路溫濕度自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),設(shè)計(jì)原則及具體性能指標(biāo)。由于系統(tǒng)具有較高的精度,反應(yīng)速度快及可以多路遠(yuǎn)距離集中監(jiān)測(cè),在環(huán)境測(cè)量方面具有很好的應(yīng)用前景。  關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) ；溫度 ；相度濕度 ；監(jiān)測(cè)   Abstract ：The abstract along with the electronic technology rap

2、id development, advances unceasingly to the warehouse humiture monitor system request, thus also promotes the automatic detection system rapid development, this article in detail t

3、o narrate a computer multi-channel humiture automatic detection system overall structure, the principle of design and the concrete performance index. Because the system has the

4、0;high precision, the reaction rate quick and may the multi-channel long-distance range centralism monitor, has the very good application prospect in the environment survey side.&#

5、160;     Key word: The computer control system ；the temperature；examines the humidity； the monitor； the multichannel 1緒論  1.1選題背景  防潮、防霉、防腐、防爆是倉庫日常工作的重要內(nèi)容，是衡量倉庫管理質(zhì)量的重要指標(biāo)。它直接影響到儲(chǔ)備物資的使用壽命和工作可靠性。為保證日常工作的順利進(jìn)行，

6、首要問題是加強(qiáng)倉庫內(nèi)溫度與濕度的監(jiān)測(cè)工作。但傳統(tǒng)的方法是用與濕度表、毛發(fā)濕度表、雙金屬式測(cè)量計(jì)和濕度試紙等測(cè)試器材，通過人工進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)不符合溫度和濕度要求的庫房進(jìn)行通風(fēng)、去濕和降溫等工作。這種人工測(cè)試方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低，且測(cè)試的溫度及濕度誤差大，隨機(jī)性大。因此我們需要一種造價(jià)低廉、使用方便且測(cè)量準(zhǔn)確的溫濕度測(cè)量?jī)x。 1.2設(shè)計(jì)過程及工藝要求  （1）基本功能；  檢測(cè)溫度、濕度；  顯示溫度、濕度；  過限報(bào)警。 （2）主要技術(shù)參數(shù)   溫度檢測(cè)范圍 ：-30-+50；  測(cè)量精度 ：0.5；

7、60;濕度檢測(cè)范圍 ：10%-100%RH；   檢測(cè)精度 ：1%RH；   顯示方式 ：溫度：四位顯示   濕度：四位顯示；   報(bào)警方式 ：三極管驅(qū)動(dòng)的蜂鳴音報(bào)警。  2 設(shè)計(jì)方案  當(dāng)將單片機(jī)用作測(cè)控系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)總要有被測(cè)信號(hào)懂得輸入通道，由計(jì)算機(jī)拾取必要的輸入信息。對(duì)于測(cè)量系統(tǒng)而言，如何準(zhǔn)確獲得被測(cè)信號(hào)是其核心任務(wù)；而對(duì)測(cè)控系統(tǒng)來講，對(duì)被控對(duì)象狀態(tài)的測(cè)試和對(duì)控制條件的監(jiān)察也是不可缺少的環(huán)節(jié)。  傳感器是實(shí)現(xiàn)測(cè)量與控制的

8、首要環(huán)節(jié)，是測(cè)控系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，如果沒有傳感器對(duì)原始被測(cè)信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的捕捉和轉(zhuǎn)換，一切準(zhǔn)確的測(cè)量和控制都將無法實(shí)現(xiàn)。工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化測(cè)量和控制，幾乎主要依靠各種傳感器來檢測(cè)和控制生產(chǎn)過程中的各種量，使設(shè)備和系統(tǒng)正常運(yùn)行在最佳狀態(tài)，從而保證生產(chǎn)的高效率和高質(zhì)量。  2.1溫度傳感器 采用AD590，它的測(cè)溫范圍在-55+150之間，而且精度高。M檔在測(cè)溫范圍內(nèi)非線性誤差為±0.3。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓，因而器件反接也不會(huì)損壞。使用可靠。它只需直流電源就能工作，而且，無需進(jìn)行線性校正，所以使用也非常方便，借口也很簡(jiǎn)單。作為電流輸出型傳感器的一

9、個(gè)特點(diǎn)是，和電壓輸出型相比，它有很強(qiáng)的抗外界干擾能力。AD590的測(cè)量信號(hào)可遠(yuǎn)傳百余米。 2.2 濕度傳感器  測(cè)量空氣濕度的方式很多，其原理是根據(jù)某種物質(zhì)從其周圍的空氣吸收水分后引起的物理或化學(xué)性質(zhì)的變化，間接地獲得該物質(zhì)的吸水量及周圍空氣的濕度。電容式、電阻式和濕漲式濕敏原件分別是根據(jù)其高分子材料吸濕后的介電常數(shù)、電阻率和體積隨之發(fā)生變化而進(jìn)行濕度測(cè)量的。 采用HS1100/HS1101濕度傳感器。HS1100/HS1101電容傳感器，在電路構(gòu)成中等效于一個(gè)電容器件，其電容量隨著所測(cè)空氣濕度的增大而增大。不需校準(zhǔn)的完全互換性，高可靠性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，快速響應(yīng)時(shí)間，專利設(shè)計(jì)

10、的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，由頂端接觸（HS1100）和側(cè)面接觸（HS1101）兩種封裝產(chǎn)品，適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路，適宜于制造流水線上的自動(dòng)插件和自動(dòng)裝配過程等。 相對(duì)濕度在10%-100%RH范圍內(nèi)；電容量由16pF變到200pF，其誤差不大于±2%RH；響應(yīng)時(shí)間小于5S；溫度系數(shù)為0.04 pF/?？梢娋仁禽^高的。  2.3信號(hào)采集通道   在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，溫度輸入信號(hào)為8路的模擬信號(hào)，這就需要多通道結(jié)構(gòu)。采用多路分時(shí)的模擬量輸入通道，如圖1所示。       圖1

11、0;  多路分時(shí)的模擬量輸入通道    這種結(jié)構(gòu)的模擬量通道特點(diǎn)為：  （1）對(duì)ADC、S/H要求高；  （2）處理速度慢；  （3）硬件簡(jiǎn)單，成本低；  （4）軟件比較復(fù)雜。  3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)  本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)的高敏感和可控性、溫濕度傳感器可以產(chǎn)生模擬信號(hào)，和A/D模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片的性能，我設(shè)計(jì)了以8031基本系統(tǒng)為核心的一套檢測(cè)系統(tǒng)，其中包括A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)、復(fù)位電路、溫度檢測(cè)、濕度檢測(cè)、鍵盤及顯示、報(bào)警電路、系統(tǒng)軟件等部分的設(shè)計(jì)，總體框圖如圖2所示。

12、     圖2  系統(tǒng)總體框圖  本設(shè)計(jì)由信號(hào)采集、信號(hào)分析和信號(hào)處理三個(gè)部分組成的。  （1）信號(hào)采集 由AD590、HS1100及多路開關(guān)CD4051組成；   （2）信號(hào)分析 由A/D轉(zhuǎn)換器MC14433、單片機(jī)8031基本系統(tǒng)組成；  （3）信號(hào)處理 由串行口LED顯示器和報(bào)警系統(tǒng)等組成。  3.1信號(hào)采集  3.1.1 溫度傳感器  集成溫度傳感器AD590 是美國模擬器件公司生產(chǎn)的集成

13、兩端感溫電流源。   （1）主要特性  AD590是電流型溫度傳感器，通過對(duì)電流的測(cè)量可得到所需要的溫度值。根據(jù)特性分檔，AD590的后綴以I，J，K，L，M表示。AD590L，AD590M一般用于精密溫度測(cè)量電路，其電路外形如圖3（a）所示，它采用金屬殼3腳封裝，其中1腳為電源正端V；2腳為電流輸出端I0；3腳為管殼，一般不用。集成溫度傳感器的電路符號(hào)如圖3（b）所示。        a、AD590的外形       b、集

14、成溫度傳感器的電路符號(hào)  圖 3   集成溫度傳感器   流過器件的電流（A）等于器件所處環(huán)境的熱力學(xué)溫度（開爾文）度數(shù)，即：  IT/T=1A /K  式中：IT 流過器件（AD590）的電流，單位A。  T熱力學(xué)溫度，單位K。   AD590的測(cè)溫范圍-55- +150。   AD590的電源電壓范圍為4V-30V。電源電壓可在4V-6V范圍變化，電流IT變化1A，相當(dāng)于溫度變化1K。AD590可以承受44V正向電壓和20

15、V反向電壓，因而器件反接也不會(huì)損壞。   輸出電阻為710M。   精度高。AD590共有I、J、K、L、M五檔，其中M檔精度最高，在-55+150范圍內(nèi)，非線性誤差±0.3。  （2）基本應(yīng)用電路  AD590用于測(cè)量熱力學(xué)溫度的基本應(yīng)用電路。因?yàn)榱鬟^AD590的電流與熱力學(xué)溫度成正比，當(dāng)電阻R1和電位器R2的電阻之和為1k時(shí)，輸出電壓V0隨溫度的變化為1mV/K。但由于AD590的增益有偏差，電阻也有偏差，因此應(yīng)對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整的方法為：把AD590放于冰水混合物中，調(diào)整電位器R2，使V0=273.2+25=298.

16、2（mV）。但這樣調(diào)整只保證在0或25附近有較高的精度。AD590應(yīng)用電路如圖4所示。                 圖4 AD590應(yīng)用電路  圖4 AD590應(yīng)用電路  （3）攝氏溫度測(cè)量電路  如圖4所示，電位器R2用于調(diào)整零點(diǎn)，R4用于調(diào)整運(yùn)放LF355的增益。調(diào)整方法如下：在0時(shí)調(diào)整R2，使輸出V0=0，然后在100時(shí)調(diào)整R4使V0=100mV。如此反復(fù)調(diào)整多次，直至0時(shí)，V

17、0=0mV，100時(shí)V0=100mV為止。最后在室溫下進(jìn)行校驗(yàn)。例如，若室溫為25，那么V0應(yīng)為25mV。冰水混合物是0環(huán)境，沸水為100環(huán)境。  3.1.2 濕度傳感器  測(cè)量空氣濕度的方式很多，其原理是根據(jù)某種物質(zhì)從其周圍的空氣吸收水分后引起的物理或化學(xué)性質(zhì)的變化，間接地獲得該物質(zhì)的吸水量及周圍空氣的濕度。電容式、電阻式和濕漲式濕敏原件分別是根據(jù)其高分子材料吸濕后的介電常數(shù)、電阻率和體積隨之發(fā)生變化而進(jìn)行濕度測(cè)量的。本設(shè)計(jì)采用的是HS1100/HS1101濕度傳感器。  （1）HS1100/HS1101濕度傳感器的特點(diǎn)  不需校準(zhǔn)的完全互換

18、性，高可靠性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，快速響應(yīng)時(shí)間，專利設(shè)計(jì)的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，由頂端接觸（HS1100）和側(cè)面接觸（HS1101）兩種封裝產(chǎn)品，適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路，適宜于制造流水線上的自動(dòng)插件和自動(dòng)裝配過程等。圖5(a)為濕敏電容工作的溫、濕度范圍。圖5(b)為濕度-電容響應(yīng)曲線。              a、濕敏電容工作的溫、濕度范圍           &

19、#160;   b、 濕度-電容響應(yīng)曲線  圖 5   濕敏電容特性  相對(duì)濕度在10%-100%RH范圍內(nèi)；電容量由16pF變到200pF，其誤差不大于±2%RH；響應(yīng)時(shí)間小于5S；溫度系數(shù)為0.04 pF/?？梢娋仁禽^高的。  （2）濕度測(cè)量電路   HS1100/HS1101電容傳感器，在電路構(gòu)成中等效于一個(gè)電容器件，其電容量隨著所測(cè)空氣濕度的增大而增大。將該濕敏電容置于運(yùn)放與阻容組成的橋式振蕩電路中，所產(chǎn)生的正弦波電壓信號(hào)經(jīng)整流、直流放

20、大、再A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào),將電容的變化量準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)易于接受的信號(hào)。   3.1.3 多路開關(guān) 在本設(shè)計(jì)中，由于采用了溫濕度雙量控制，所以在信號(hào)采集中將有兩個(gè)模擬量被提取，這時(shí)選用多路開關(guān)就是很必要的。 本設(shè)計(jì)選用的是CD4051多路開關(guān)，它是一種單片、COMS、8通道開關(guān)。該芯片由DTL/TTL-COMS電平轉(zhuǎn)換器，帶有禁止端的8選1譯碼器輸入，分別加上控制的8個(gè)COMS模擬開關(guān)TG組成。CD4051的內(nèi)部原理框圖如圖6所示。  通道線IN/OUT（4、2、5、1、12、15、14、13）：該組引腳作為輸入時(shí)，可實(shí)現(xiàn)8選1功能，作為輸出時(shí)，可實(shí)

21、現(xiàn)1分8功能。  XCOM（3）：該引腳作為輸出時(shí)，則為公共輸出端；作為輸入時(shí)，則為輸入端。  A、B、C（11、10、9）：地址引腳。  INH（6）：禁止輸入引腳。若INH為高電平，則為禁止各通道和輸出端OUT/IN接至；若INH為低電平，則允許各通道按表1關(guān)系和輸出段OUT/IN接通。VDD（16）和VSS（8）：VDD為正電源輸入端，極限值為17V；VSS為負(fù)電源輸入端，極限值為-17V。  VGG（7）；電平轉(zhuǎn)換器電源，通常接+5V或-5V。       圖6、CD4051的內(nèi)部原理框

22、圖  CD4051作為8選1功能時(shí)，若A、B、C均為邏輯“0”（INH=0），則地址碼00013經(jīng)譯碼后使輸出端OUT/IN和通道0接通。其它情況下，輸出端OUT/IN輸出端OUT/IN和各通道的接通關(guān)系如下表1所示。 3.2信號(hào)分析與處理3.2信號(hào)分析與處理  3.2.1 A/D轉(zhuǎn)換  （1）A/D轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)  為了把溫度、濕度檢測(cè)電路測(cè)出的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送CPU處理，本系統(tǒng)選用了雙積分A/D轉(zhuǎn)換器MC14433，它精度高，分辨率達(dá)1/1999。由于MC14433只有一路輸入，而本系統(tǒng)檢測(cè)的多路溫度與濕度信號(hào)輸入，故選用多路選擇電子開

23、關(guān)，可輸入多路模擬量。  （2）MC14433A/D轉(zhuǎn)換器件簡(jiǎn)介  MC14433是三位半雙積分型的A/D轉(zhuǎn)換器，具有精度高，抗干擾性能好的優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)換速率低，約110次/秒。在不要求高速轉(zhuǎn)換的場(chǎng)合，例如，在低速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，被廣泛采用。MC14433A/D轉(zhuǎn)換器與國內(nèi)產(chǎn)品5G14433完全相同，可以互換。MC14433A/D轉(zhuǎn)換器的被轉(zhuǎn)換電壓量程為199.9mV或1.999V。轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)以BCD碼的形式分四次送出。  3.2.2單片機(jī)8031  為了設(shè)計(jì)此系統(tǒng)，我們采用了8031單片機(jī)作為控制芯片，在前向通道中是一個(gè)非電信號(hào)的電量采集過程。它

24、由傳感器采集非電信號(hào)，從傳感器出來經(jīng)過功率放大過程，使信號(hào)放大，再經(jīng)過模/數(shù)轉(zhuǎn)換成為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的數(shù)字信號(hào)，再送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的相應(yīng)端口。 由于8031中無片內(nèi)ROM，且數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器也不能滿足要求，經(jīng)擴(kuò)展2762和6264來達(dá)到存儲(chǔ)器的要求，其結(jié)果通過顯示器來進(jìn)行顯示輸出。  （1） 8031的片內(nèi)結(jié)構(gòu)  8031是有8個(gè)部件組成，即CPU，時(shí)鐘電路，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，并行口（P0P3）串行口，定時(shí)計(jì)數(shù)器和中斷系統(tǒng)，它們均由單一總線連接并被集成在一塊半導(dǎo)體芯片上，即組成了單片微型計(jì)算機(jī)，8031就是MCS-51系列單片機(jī)中的一種?；窘M成如圖7所示。   

25、;  圖7  8031基本組成   CPU中央處理器：  中央處理器是8031的核心，它的功能是產(chǎn)生控制信號(hào)，把數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器或輸入口送到CPU或CPU數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器或送到輸出端口。還可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯和算術(shù)的運(yùn)算。    時(shí)鐘電路：  8031內(nèi)部有一個(gè)頻率最大為12MHZ的時(shí)鐘電路，它為單片機(jī)產(chǎn)生時(shí)鐘序列，需要外接石英晶體做振蕩器和微調(diào)電容。   內(nèi)存：  內(nèi)部存儲(chǔ)器可分做程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，但在8031中無片內(nèi)程序存儲(chǔ)器 。  

26、 定時(shí)/計(jì)數(shù)器：  8031有兩個(gè)16位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，每個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成定時(shí)的方式和計(jì)數(shù)的方式，但只能用其中的一個(gè)功能，以定時(shí)或計(jì)數(shù)結(jié)果對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。   并行I/O口：  MCS-51有四個(gè)8位的并行I/O口，P0，P1，P2，P3，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的并行輸出。   串行口：  它有一個(gè)全雙工的串行口，它可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)間或單片機(jī)同其它外設(shè)之間的通信，該并行口功能較強(qiáng)，可以做為全雙工異步通訊的收發(fā)器也可以作為同步移位器用。   中斷控制系統(tǒng)：  8031有五個(gè)中斷源，既外部

27、中斷兩個(gè)，定時(shí)計(jì)數(shù)中斷兩個(gè)，串行中斷一個(gè)，全部的中斷分為高和低的兩個(gè)輸出級(jí)。  （2） 8031程序存儲(chǔ)器  MCS-51系列單片機(jī)的內(nèi)部ROM是不同的，8051有4K的ROM，而8751則是4K光可擦寫EPROM，而我們所采用的8031則沒有片內(nèi)的ROM，但是無論那種型號(hào)的芯片都可以在片外擴(kuò)展多達(dá)64K的片外程序存儲(chǔ)器，外部程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展的大小以滿足系統(tǒng)要求即可，或有特殊要求或?yàn)榱艘院笊?jí)方便采用大容量的片外程序存儲(chǔ)器。當(dāng)外接程序存儲(chǔ)器的時(shí)候，單片機(jī)通過P2口和P0口輸出16位的地址，即可尋址的外部程序存儲(chǔ)器單元的地址，使用ALE作為低8位地址鎖存器信號(hào)，再由P

28、0口讀回指令的代碼，用PSEN非作為外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。  單片機(jī)有一個(gè)程序計(jì)數(shù)器PC，它始終存著CPU要讀取的機(jī)器碼的所在地址，單片機(jī)工作時(shí)，PC自動(dòng)加一，此時(shí)程序開始順序執(zhí)行，因?yàn)閱纹瑱C(jī)程序 訪問空間是64K，故需要16條地址線，當(dāng) 接“0”則8031在片外程序存儲(chǔ)器中讀取指令，此時(shí)片外程序存儲(chǔ)器從0000H開始編址，因?yàn)?031無片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，故在此系統(tǒng)中 必須接地使CPU到外部ROM中去尋址。  在程序存儲(chǔ)器中有六個(gè)單元有特定的含義：  0000H單元：?jiǎn)纹瑱C(jī)復(fù)位后，PC=0000H即從此處開始執(zhí)行指令；  

29、0003H單元：外部中斷0入口地址；  000BH單元：定時(shí)器0溢出中斷入口地址；  0013H單元：外部中斷1入口地址；  001BH單元：定時(shí)器溢出中斷入口地址；  0023H單元：串行口中斷入口地址。  （3）8031數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器  數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器用于存放運(yùn)算中間的結(jié)果、數(shù)據(jù)暫存、緩沖、標(biāo)志位、待測(cè)程序等功能。  片內(nèi)的128B的RAM地址為00H7FH，供用戶做RAM用，但是在這中間的前32單元，00H1FH即引用地址尋址做用戶RAM用，常常做工作寄存器區(qū)，分做四組，每組由8個(gè)單元組成通用寄存器R0R7，任何時(shí)候都由其中一

30、組作為當(dāng)前工作寄存器，通過RS0，RS1的內(nèi)容來決定選擇哪一個(gè)工作寄存器。  低128字節(jié)中的20H2FH共16字節(jié)可用位尋址方式訪問各位，共128個(gè)位地址，30H7FH共80個(gè)單元為用戶RAM區(qū)，作堆棧或數(shù)據(jù)緩沖用，片內(nèi)RAM不夠用時(shí)，須擴(kuò)展片外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。此時(shí)單片機(jī)通過P2口和P0口選出6位地址，使用ALE作低8位的鎖存信號(hào)，再由P0口寫入或讀出數(shù)據(jù)。寫時(shí)用 ，讀時(shí)用 做外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。  （4） 特殊功能寄存器SFR  8031有21個(gè)專用寄存器，他們是用來管理CPU和I/O口以及內(nèi)部邏輯部件的，在指令中專用寄存器是以

31、存儲(chǔ)單元方式被讀寫的，專用寄存器雖有名稱，但尋址時(shí)都做專用寄存器用，它們的地址是與片內(nèi)RAM的地址相連的。下面就專用寄存器作以簡(jiǎn)單的介紹：  累加器A：在絕大多數(shù)情況下它參與運(yùn)算的一方并存放運(yùn)算的結(jié)果。  寄存器B：進(jìn)行乘除運(yùn)算時(shí)，寄存器B有特定的用途，在乘時(shí)存放一個(gè)乘數(shù)以及積的最高位，A中存放另一個(gè)乘數(shù)以及積的低位。除法時(shí)，B中存放除數(shù)及余數(shù)，而在A中存放被除數(shù)和商，其他情況可作為普通寄存器用。  堆棧指針SP：在子程序調(diào)用或中斷時(shí)，用來暫存數(shù)據(jù)和地址，它按先進(jìn)后出的原則存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，它是一個(gè)八位寄存器它指出堆棧頂部在片內(nèi)RAM中的位置，系統(tǒng)復(fù)位后，SP變成07H，

32、使堆棧從00單元開始。；  數(shù)據(jù)指針DPTR：由兩個(gè)字節(jié)組成，DPH字地址由83H，DPL由82H，存放一個(gè)16位的二進(jìn)制數(shù)做地址用。  程序狀態(tài)PSW：七位用來表征各種標(biāo)志，另一位無意義。          C  AC  FO  RS1  RS0  OV   P  C：進(jìn)位標(biāo)志位，用于表示加減運(yùn)算時(shí)最高位有無進(jìn)位和借位，在加法運(yùn)算中，若累加器最高

33、位有進(jìn)位則CY=1，否則CY=0，在減法時(shí)則有借位CY=1，否則CY=0，在執(zhí)行算術(shù)邏輯運(yùn)算時(shí)可以被硬件或軟件置位或清除，CPU在進(jìn)行移位操作也會(huì)影響該位。  AC：當(dāng)進(jìn)行加法或減法運(yùn)算時(shí)并產(chǎn)生由低四位向高四位的進(jìn)位或借位時(shí)，AC置1，否則清0。若AC=0時(shí)則在加減過程中A3沒有向A4進(jìn)位或借位，否則正好相反。  F0：F0常不是由機(jī)器來指令執(zhí)行中形成的，而是用戶根據(jù)程序的需要進(jìn)行設(shè)置的，這個(gè)位一經(jīng)確定就可通過軟件測(cè)試來決定用戶程序的流向。  RS1，RS0：8031有四個(gè)8位工作寄存器R0R7，用戶可以改變RS1和RS0的狀態(tài)來決定R0R7的物理地址。 

34、0;OV：用以指示運(yùn)算是否發(fā)生溢出，由機(jī)器執(zhí)行指令自動(dòng)形成，若機(jī)器在執(zhí)行指令過程中累加器A超過8位，則OV=1否則為0。  P：用來來表示累加器A中的值為1的二進(jìn)制位的奇偶數(shù)，若1的個(gè)數(shù)為奇數(shù)P=1，為偶數(shù)P=0。在串行通信中常用奇偶校驗(yàn)數(shù)據(jù)傳輸結(jié)果的正確性。  （5） 工作方式  它的工作方式可以分做復(fù)位，掉電和低功耗方式等。本設(shè)計(jì)采用的是復(fù)位方式。  當(dāng)MCS-5l系列單片機(jī)的復(fù)位引腳RST(全稱RESET)出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。如果RST持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。   根據(jù)

35、應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位。上電復(fù)位要求接通電源后，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。常用的上電復(fù)位電路如圖 8(a)中左圖所示。圖中電容C1和電阻R1對(duì)電源十5V來說構(gòu)成微分電路。上電后，保持RST一段高電平時(shí)間，由于單片機(jī)內(nèi)的等效電阻的作用，不用圖中電阻R1，也能達(dá)到上電復(fù)位的操作功能，如圖 8(a)中所示。上電或開關(guān)復(fù)位要求電源接通后，單片機(jī)自動(dòng)復(fù)位，并且在單片機(jī)運(yùn)行期間，用開關(guān)操作也能使單片機(jī)復(fù)位。常用的上電或開關(guān)復(fù)位電路如圖8(b)所示。上電后，由于電容C3的充電和反相門的作用，使RST持續(xù)一段時(shí)間的高電平。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時(shí)，按下復(fù)位鍵

36、K后松開，也能使RST為一段時(shí)間的高電平，從而實(shí)現(xiàn)上電或開關(guān)復(fù)位的操作。                （a）上電復(fù)位電路              (b)上電或開關(guān)復(fù)位電路    圖8 單片機(jī)的復(fù)位電路  根據(jù)實(shí)際操作的經(jīng)驗(yàn)，下面給出這兩種復(fù)位電路的電容、電

37、阻參考值。  圖8（a)中：Cl 10-30uF，R11k  圖8（b)中：C 1uF，Rllk，R210k  3.3顯示與報(bào)警的設(shè)計(jì)  3.3.1 顯示電路  在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一般都是把鍵盤和顯示器放在一起考慮。本設(shè)計(jì)是利用8031的串行口實(shí)現(xiàn)鍵盤/顯示器接口。  當(dāng)8031的串行口未作它用時(shí)，使用8031的串行口來外擴(kuò)鍵盤/顯示器。應(yīng)用8031的串行口方式0的輸出方式，在串行口外接移位寄存器74LS164，構(gòu)成鍵盤/顯示器接口。  3.3.2 報(bào)警電路  本設(shè)計(jì)采

38、用峰鳴音報(bào)警電路。峰鳴音報(bào)警接口電路的設(shè)計(jì)只需購買市售的壓電式蜂鳴器，然后通過MCS-51的1根口線經(jīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)蜂鳴音發(fā)聲。壓電式蜂鳴器約需10mA的驅(qū)動(dòng)電流，可以使用TTL系列集成電路7406或7407低電平驅(qū)動(dòng)，也可以用一個(gè)晶體三極管驅(qū)動(dòng)。在圖中，P3.2接晶體管基極輸入端。當(dāng)P3.2輸出高電平“1”時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓而鳴叫；當(dāng)P3.2輸出低電平“0”時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。三極管驅(qū)動(dòng)的峰鳴音報(bào)警電路如圖9所示。       圖9  三極管驅(qū)動(dòng)的峰鳴音報(bào)警電路  4 軟件設(shè)計(jì)  溫度控制主程序的設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下問題：（1）鍵盤掃描、鍵碼識(shí)別和溫度顯示；（2）溫濕度采樣，數(shù)字濾波；（3）越限報(bào)警和處理；（5）溫度標(biāo)度轉(zhuǎn)換。通常，符合上述功能的溫度控制程序由主程序和T0中斷服務(wù)程序兩部分組成。