湿度控制系统设计.
温湿度控制毕业设计的设计方案

温湿度控制毕业设计的设计方案[知识] 温湿度控制毕业设计的设计方案一、引言温湿度控制是现代生活中常见且重要的问题,尤其在特定场所,如仓储、温室、实验室等环境中,合理的温湿度控制对于维护物品的安全性和品质非常关键。
本篇文章将探讨温湿度控制毕业设计的设计方案。
该设计方案将以深度和广度的标准进行评估,确保生成有价值且高质量的文章。
二、评估温湿度控制的基本概念1. 温湿度控制的重要性温湿度控制对于许多应用来说至关重要。
不同物品对温湿度有不同的敏感度,合理控制温湿度可以避免物品受潮、霉变或过热等问题,保护物品的完整性和品质。
2. 温湿度控制的原理温湿度控制基于热力学的基本原理,通常使用传感器测量环境中的温度和湿度,并通过控制装置调节加热、制冷、加湿或除湿等设备来实现温湿度的控制。
三、设计方案1. 设计目标温湿度控制毕业设计的设计目标是开发一种精确、稳定、可靠的温湿度控制系统,能够在给定的温湿度范围内维持环境的稳定性。
设计方案应具备以下特点:- 精确性:控制系统能够精确地测量和调节环境的温湿度。
- 稳定性:控制系统具备良好的稳定性,能够在长时间运行中保持稳定的温湿度水平。
- 可靠性:控制系统应具备良好的可靠性,能够自动检测故障并及时修复,确保系统的正常运行。
- 灵活性:控制系统应具备一定的灵活性,能够适应不同场景和需求的温湿度控制。
2. 硬件设计- 传感器选择:选择高精度的温湿度传感器,可以是基于电阻、电容或半导体的传感器,以确保测量结果的准确性。
- 控制设备选择:根据设计需求选择适当的加热、制冷、加湿或除湿设备,并配备高效的控制装置,以确保控制系统的稳定性和可靠性。
- 数据采集和处理:设计合适的数据采集和处理模块,能够实时收集温湿度数据,并根据设定的控制算法进行数据处理和决策。
3. 软件设计- 控制算法设计:基于传感器测量数据和控制设备的特性,设计合适的控制算法,如比例积分微分控制(PID)算法,以实现温湿度的精确调节和稳定控制。
温湿度独立控制空调系统设计方法
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温湿度独立控制空调系统设计方法温湿度独立控制空调系统是一种能够根据环境条件自动调节温度和湿度的空调系统。
它不仅可以提供舒适的室内环境,还可以节省能源并提高空调系统的效率。
本文将探讨温湿度独立控制空调系统的设计方法,并解释其优势和实施步骤。
设计方法:1.传感器选择:选择适当的传感器来测量室内温度和湿度。
常用的传感器包括温度传感器和湿度传感器。
在选择传感器时,需要考虑其精度和可靠性,以确保准确测量。
2.控制算法:设计控制算法来控制空调系统的温度和湿度。
常用的控制算法包括PID控制算法,模糊逻辑控制算法和模型预测控制算法。
根据具体的需求和系统特点选择合适的控制算法。
3.控制策略:根据测量到的温度和湿度数据,确定合适的控制策略。
例如,可以设置温度上下限和湿度上下限,并根据实际情况进行相应的调节。
4.反馈机制:将传感器测量到的温度和湿度数据反馈给控制系统,以实时调整空调系统的工作状态。
通过反馈机制,可以及时纠正温度和湿度的偏差,提高系统的响应性和稳定性。
5.能源管理:设计能源管理策略来降低能源消耗。
例如,可以根据使用情况和室外温度调整空调系统的运行模式,选择较低功率的运行模式,提高能源利用效率。
优势:1.提供舒适的室内环境:温湿度独立控制空调系统可以根据实际需求调节温度和湿度,提供舒适的室内环境,增加人员的工作和生活舒适度。
2.节约能源:通过智能控制算法和能源管理策略,温湿度独立控制空调系统可以降低能源消耗,节约能源并减少碳排放。
3.提高空调系统效率:传统的空调系统通常只控制温度,而温湿度独立控制空调系统可以根据湿度的变化调整空调系统的运行,提高空调系统的效率和性能。
实施步骤:1.系统需求分析:对室内环境的温度和湿度需求进行调查和分析,确定系统所需的控制范围和精度。
2.传感器选型:根据系统需求选择合适的温度和湿度传感器,并进行性能测试和验证。
3.控制算法设计:根据传感器测量到的数据和系统需求,设计合适的控制算法,并进行仿真和优化。
本科毕业设计---花窖温度湿度测控系统设计自动控制

┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊第1章绪论1.1 选题的目的和意义此系统设计的目的在于对花窖的温湿度控制实现自动化,科学化,通过分析监测数据,结合花卉生长发育的规律,控制环境条件,使花卉在不适宜生长发育的反季节中可获得比自然下室外生长更优良的环境条件,达到对花卉的优质,高产,时节的控制。
改革开放后,人们对生活质量的要求显著提高,对美丽的花卉的需求量也急剧上升,这种对养殖花卉为生计的园林工人是一个机遇,同时也是对传统的手工培养花卉是一个挑战,花卉一般都采用温室栽培,要充分利用好温室栽培这种高效技术,就需要一套科学的,先进的管理控制方法,用以对不同的花卉生长的各个时期所需的温度湿度等环境条件进行实时的监控。
由于我国从国外引入的自动温湿度测控系统侧重点与我国气候特征不相匹配,而且引进投资高,运行维护费用高,因此难于在我国花卉市场推广应用。
因此,根据我国环境条件自主设计低成本的高效率的花卉温湿度控制系统对加快我国花房产业的现代化水平及提高温室的经济效益都有重要的意义。
植被栽培技术:植被的“设施栽培”,即“保护地栽培”。
它是指在某种类型的保护设施内(如阳畦、温室、等),认为的创造是一直被生长的最佳环境条件,在不同季节内,尤其是不利于植被生长的季节进行植被栽培的一种措施。
设施栽培是人类利用自然、改造自然的一种创造行为。
由于涉室内的条件可以实现人为控制,使得植被可以周年生产。
玻璃温室和塑料薄膜温室出现后,植被生产出现了划时代的变化。
现在人们可以根据自己的意愿,随时生产出所需的各种植被。
可以说这是“设施栽培”的功劳。
在不利于植被生长的自然环境中,温室能够创造适宜植被生长发育的条件。
温室环境的调节主要包括三个方面:温度:根据植被生的适宜温度进行温室温度调节,若低于下限温度则采取升温措施,通常采取电热增温和火力增温,火力增温较为方便。
若高于上限温度则采取降温措施,通常通过水管降温和风扇降温。
基于单片机的温湿度监测系统设计

基于单片机的温湿度监测系统设计一、引言在现代生活和工业生产中,对环境温湿度的准确监测具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响到产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此,设计一个高效、准确且可靠的温湿度监测系统至关重要。
本设计基于单片机,旨在实现对环境温湿度的实时监测和数据处理。
二、系统总体设计方案(一)系统功能需求本系统需要实现以下功能:1、实时采集环境温湿度数据。
2、对采集到的数据进行处理和分析。
3、将温湿度数据显示在液晶显示屏上。
4、具备数据存储功能,以便后续查询和分析。
5、当温湿度超出设定范围时,能够发出报警信号。
(二)系统总体架构本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。
传感器模块负责采集温湿度数据,并将其转换为电信号传输给单片机。
单片机对接收的数据进行处理和分析,然后将结果发送给显示模块进行显示,同时将数据存储到存储模块中。
当温湿度超出设定范围时,单片机控制报警模块发出报警信号。
三、硬件设计(一)传感器选择选用 DHT11 数字温湿度传感器,它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
具有体积小、功耗低、响应速度快、性价比高等优点,能够满足本系统的设计要求。
(二)单片机控制模块选择 STC89C52 单片机作为控制核心。
它具有丰富的 I/O 口资源、较高的处理速度和稳定性,能够有效地处理和控制整个系统的运行。
(三)显示模块采用液晶显示屏 1602,它能够清晰地显示温湿度数据和相关信息。
(四)存储模块选用 EEPROM 芯片 AT24C02 作为存储模块,用于存储温湿度数据,方便后续查询和分析。
(五)报警模块使用蜂鸣器作为报警装置,当温湿度超出设定范围时,单片机控制蜂鸣器发出报警声音。
四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部资源的初始化、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
然后,系统进入循环,不断读取传感器采集到的温湿度数据,并进行处理和分析。
基于单片机的温湿度自动控制系统设计
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方案 设计
元器件的选择
本次设计的元器件包括 STC89C5单片机、晶体振荡器、 电阻、电容、按键、开关、电 源座、三极管、二极管、蜂鸣 器、传感器、液晶显示屏、继 电器等。
3.系统硬件设计
STC89C52引脚图
1 整体方案设计
整个系统采用STC89C52单片机作为核心器件,与 电阻,电容,晶振等器件,组成了最小的单片机系 统。其它模块都是以单片机最小系统为中心展开的。
2 最小系统模块
STC89C52是一款低电压,高性能的CMOS 8位单 片机,它包含8k字节的可反复擦写的Flash只读程 序存储器(ROM)和256 字节的随机存取数据存 储器(RAM)。
12345678901234567890 22222222233333333334 0123456776543210 EC A 2222222200000000 LC E PPPPPPPPPPPPPPPP AV PSEN 21 LL AAD 01234567 TTN 11111111 PPPPPPPPRESETP30/RXDP31/TXDP32/INT0P33/INT1P34/T0P35/T1P36/WRP37/RDXXG 01234567890 123456789 11111111112
我国温湿度测控现状还远远没有工业化,生产实践中仍然存 在着设备配套能力差,环境控制水平落后和软硬件资源无法 共享等不足。
2.系统整体方案设计
设计要求
1)可同时测量温湿度。 2)1602液晶显示屏显示数据。 3)温度和湿度的正常范围都可以通过 按键设置。 4)如果超出正常范围,蜂鸣器会鸣叫 报警 。 5)有相应指示灯指示温湿度过高或过 低。 6)可模拟升温、降温、增湿和除湿过 程,使温湿度保持恒定。
基于单片机的温湿度控制系统设计
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基于单片机的温湿度控制系统设计温湿度控制系统是一种基于单片机的自动控制系统,通过测量环境的温度和湿度,并根据设定的控制策略调节相关设备来维持合适的温湿度条件。
设计一个基于单片机的温湿度控制系统可以分为硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计主要包括传感器模块、控制器模块和执行器模块的选型和接口设计;软件设计主要包括数据采集与处理、控制算法设计和用户界面设计。
在硬件设计方面,温湿度传感器是获取环境温湿度的关键设备。
可以选择市场上成熟的数字温湿度传感器,比如DHT11或DHT22,它们通过数字信号输出温湿度值。
另外,还需要选择一款适用于单片机的控制器模块,如Arduino,它可以实现数字信号的采集和输出控制信号。
执行器模块可以根据具体控制目标选择,比如加热器、湿度调节装置等。
在软件设计方面,首先需要编写数据采集与处理的代码。
通过单片机连接温湿度传感器,读取其输出的数字信号,并进行数据处理,将数据转换为实际的温湿度值。
可以使用适当的算法进行数据滤波和校准,确保数据的准确性和稳定性。
接下来,需要设计控制算法。
根据实际需求,可以选择PID算法或者模糊控制算法等进行温湿度控制。
PID算法是一种经典控制算法,通过测量值与设定值之间的误差,计算出控制量,并根据比例、积分、微分三个方面进行调节。
模糊控制算法是一种基于模糊逻辑的控制算法,通过建立模糊规则库,将模糊规则与输入值进行模糊计算,得到输出控制量。
根据具体应用场景和需求,选择适当的算法进行控制。
最后,需要设计用户界面。
通过显示屏、按钮等外设,与用户进行交互,显示当前的温湿度数值和设定值,并提供设置温湿度的功能。
可以通过编程实现用户界面的交互逻辑,并调用相应的功能函数来实现温湿度的设定和控制。
总结起来,基于单片机的温湿度控制系统设计,需要进行硬件选型和接口设计,编写数据采集与处理、控制算法和用户界面的程序代码。
通过这些设计和实现,可以实现对环境温湿度的实时监测和控制,为用户提供一个舒适的环境。
基于PLC的温湿度智能控制系统设计
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国内东南大 学 、 国家 G P S工 程 中 心 、 武 汉 大 学 等 科研 院所 在 G P S姿 态 测 量 技 术 方 面 也 取 得 了一 些 科 研与应用成果 。 例如南京航空航 天大学利用 G P S O E M
其他导航测量系统等 , 可 以充分发挥各 自的优势。 参 考文献
HM l 及 PL C 控 制 系 统
如 图 3所 示 。输 出 电压 和相 对 湿 度 之 间 的关 系 可 以 用
显 示 装 置 与 输 出端 的 连 接 。
最小二乘法求得 :
Uo =1 . 07 9 +0 - 2 5 6 8 RH
4 0 0 0
o 3 0 0 0
/
, w' -
少到了 1 3 位, 不需 要 进 行 额 外 的 I / O 口扩 展 , 就 能 实 现 1 7个 L E D的动 态 显 示 。显示 方案 原 理 如 图 4所 示 。
检测 数值 , 先 用 环 境 温 度 和 设 定 温 度 进 行 比较 , 当 环 境 温 度 大 于 设 定 温 度 时 打 开 制 冷 阀 ,相 反 打 开 加 热 阀: 然 后 用 环 境 湿 度 和 设 定 湿 度 进 行 比较 , 当 环 境 湿 度高于设定湿度 时打开风机 , 相 反 时 大 开 加 湿 阀 。所
温湿度控制毕业设计
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温湿度控制毕业设计1. 引言控制温湿度是现代生活中非常常见而重要的任务之一。
在许多场景中,如办公室、仓库、病房、药房等,维持适宜的温湿度是至关重要的,这不仅可以提供舒适的环境,还可以保护物品、促进人体健康等。
本毕业设计旨在设计和开发一个温湿度控制系统,通过实时监测温湿度,并根据设定的阈值进行自动调节,以维持适宜的温湿度环境。
2. 系统设计2.1 硬件设计本系统的硬件主要包括以下部分:•温湿度传感器:用于实时监测环境的温湿度,常用的传感器有DHT11、DHT22等。
•控制器:负责接收传感器数据,并根据设定的阈值进行控制决策,可以选择单片机或微处理器作为控制器。
•执行机构:根据控制器的指令,执行相应的动作,如控制加热器、制冷器、加湿器、除湿器等。
2.2 软件设计软件设计包括以下几个部分:•数据采集:通过与温湿度传感器的连接,实时获取温湿度数据。
•控制算法:根据采集到的温湿度数据和设定的阈值,设计控制算法进行决策。
•控制逻辑:根据控制算法的结果,生成控制指令,发送给执行机构。
•用户界面:提供用户界面,允许用户设定温湿度阈值和查看当前环境温湿度。
3. 系统实现3.1 硬件实现硬件实现的关键是选择合适的传感器和控制器,根据实际需求进行硬件连接和布局。
在本设计中,选择了DHT22传感器和Arduino Uno作为传感器和控制器。
传感器与控制器的连接通常通过数字引脚或模拟引脚实现,根据传感器和控制器的规格说明书进行正确的引脚连接。
3.2 软件实现软件实现主要包括控制算法的设计和编程,以及用户界面的设计和编程。
控制算法可以根据具体需求进行设计,一种常见的算法是使用模糊控制。
模糊控制通过建立模糊规则和调整模糊集合来决策控制指令,以实现温湿度的控制。
用户界面可以使用图形化界面开发工具进行设计和开发。
界面应包括设置温湿度阈值、实时显示当前温湿度等功能。
4. 系统测试与验证在系统实现完成后,需要进行测试和验证以确保系统的正常工作和满足需求。
智能工业湿度控制系统设计设计

智能工业湿度控制系统设计摘要本文展开了对智能工业湿度控制系统的研究。
设计了基于单片机AT89C51 的智能湿度控制系统,该系统主要由数字主控单元、水箱、抽水泵、加湿器、传感器等单元构成。
数字主控单元主要由按键显示模块、压力、湿度采集模块、输出控制等模块构成。
按键显示模块为用户提供了人机交互的通道。
用户可以通过键盘输入预先需要设定的参数,比如系统时间、排水时间等。
LCD 显示模块能够显示时间和湿度数值、系统工作指示、电源工作指示、控制系统故障指示、以及水位高度、制水和停止制水的状态等信息。
为保证湿度控制的精度,系统选用了高精度的湿度传感器HM1500 作为湿度检测单元。
在加湿器方面系统采用了国内外使用较多的超声波加湿器。
论文对所设计的高精度湿度控制进行了总结,讨论了系统设计的不足和改进思路,为课题今后进一步的深入研究和系统性能的进一步提高奠定了基础。
关键词:工业加湿器智能湿度控制系统超声波加湿器AT89C51Abstractwe began the research for intelligent industrial humidity control system. Our intelligent humidity control system is based on AT89S51 which is mainly composed of digital MCU, water tank, lift pump, filter, humidifier, sensors, reverse osmosis membrane etc. The digital control unit consists mainly of key display module, pressure and humidity acquisition module and the output control module, etc.Firstly, the key display module provides a way for human-computer interaction. The users can set the parameters in advance by keyboard, such as the system time, drainage time etc. Then the LCD display module can display the time and humidity values, system work instructions, power, control system fault instructions, and water level, water producing and stopping state. The pressure sensor is mainly used to detect external water information.The high humidity control precision is one of our key researches, so that a highly precise humidity sensor HM1500 is chosen as a period test unit in the system.The ultrasonic humidifier frequently used in foreign countries is adopted in the system.At the end of this thesis we have a conclusion about the disadvantage of the system design and improvement methods,.Keywords:Industrial humidifier Intelligent Humidity control system ultrasonic humidifier AT89C51.目录第1 章绪论 (1)1.1 加湿器在生活与工业生产中的作用 (1)1.2 工业加湿器的发展现状与分类 (3)1.2.1 工业加湿器的发展 (3)1.2.2 工业加湿器的分类 (3)1.3 本文研究的主要内容 (5)第2 章系统的设计指标与总体方案 (6)第3 章系统硬件设计 (9)3.2 传感器检测单元 (9)3.2.1 湿度传感器和采集方法 (9)3.2.2 压力传感器检测 (11)3.2.4 浮子、水位感应片检测单元 (12)3.3 数字主控单元 (13)3.3.1 单片机介绍 (17)3.4 按键显示单元 (17)3.5 数字时钟显示单元 (18)3.6 超声波加湿器 (20)第4 章系统软件开发 (24)4.1 主控单元 (24)4.2 浮子、感应片检测单元 (26)4.3 键盘、显示单元 (28)4.4 定时单元软件 (34)4.5 湿度控制单元 (35)结论.................................................................................................................. . (38)致谢.................................................................................................................. .. (38)参考文献 (3)9绪论湿度是影响环境质量的重要因素,空气中相对湿度的大小会对环境中的人和物产生相应的影响。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计

基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代社会中,温湿度的监测在许多领域都具有重要意义,例如农业生产、仓储管理、工业制造以及室内环境控制等。
为了实现对温湿度的准确、实时监测,基于单片机的温湿度监测系统应运而生。
本毕业设计旨在设计并实现一种基于单片机的温湿度监测系统,以满足实际应用中的需求。
二、系统总体设计方案(一)系统功能需求分析本系统需要实现对环境温湿度的实时采集、数据处理、显示以及超限报警等功能。
能够在不同的环境中稳定工作,并具有较高的测量精度和可靠性。
(二)系统总体结构设计系统主要由单片机控制模块、温湿度传感器模块、显示模块、报警模块以及电源模块等组成。
单片机作为核心控制器,负责协调各个模块的工作,温湿度传感器用于采集环境温湿度数据,显示模块用于实时显示测量结果,报警模块在温湿度超限时发出警报,电源模块为整个系统提供稳定的电源。
三、硬件设计(一)单片机控制模块选择合适的单片机型号,如 STC89C52 单片机,其具有丰富的资源和良好的性价比。
单片机通过 I/O 口与其他模块进行通信和控制。
(二)温湿度传感器模块选用 DHT11 数字温湿度传感器,该传感器具有体积小、功耗低、测量精度高、响应速度快等优点。
通过单总线方式与单片机进行数据传输。
(三)显示模块采用液晶显示屏(LCD1602)作为显示设备,能够清晰地显示温湿度测量值。
通过并行接口与单片机连接。
(四)报警模块使用蜂鸣器和发光二极管作为报警装置,当温湿度超过设定的阈值时,蜂鸣器发声,发光二极管闪烁。
(五)电源模块设计稳定的电源电路,为整个系统提供 5V 直流电源。
可以采用电池供电或者通过电源适配器接入市电。
四、软件设计(一)系统主程序设计主程序主要负责系统的初始化、各模块的协调控制以及数据处理和显示。
首先对单片机进行初始化,包括设置 I/O 口状态、定时器和中断等。
然后循环读取温湿度传感器的数据,并进行处理和显示,判断是否超过阈值,若超过则启动报警。
基于单片机的温湿度控制系统的设计

基于单片机的温湿度控制系统的设计一、系统概述1、引言随着单片机技术的发展,它已被广泛应用到家用电器、医疗器械、工业控制等领域。
本文介绍了基于单片机的温湿度控制系统的设计,它主要采用单片机控制实现温湿度的测量和控制。
它可以提高空调系统的舒适性,达到良好的温湿度控制效果,而且成本低廉、模块性强,操作简单,便于控制和维护。
2、系统概述温湿度控制系统通过温湿度传感器的采集和检测,然后将测量的温湿度数据通过单片机调节和控制空调系统,调整空调温度和湿度,实现温湿度的调节,达到良好的温湿度控制效果。
本系统主要由温湿度传感器、温湿度控制系统以及空调等组成。
本系统采用AT89C51单片机作为控制处理器,通过串口通信的方式,将温湿度数据传送给控制处理器,控制处理器根据温湿度值控制空调,从而达到温湿度控制的目的。
三、硬件接口设计1、硬件接口功能本系统主要由单片机、温湿度传感器以及空调组成。
单片机采用AT89C51,它的主要功能是作为控制处理器,对温湿度传感器获取的数据进行计算和处理,并发出相应的控制信号,从而调节空调的温湿度。
温湿度传感器是本系统的重要组成部分,它实现了温度和湿度的测量,并将测量结果通过接口输出,其原理主要是利用铂电阻进行温度测量,湿度测量则是利用湿敏电阻进行测量。
空调是一种常用的温湿度控制设备,它主要功能是将室内温度和湿度调节达到舒适的状态,并且能够满足室内环境的要求。
本系统采用普通空调作为系统的控制设备,当单片机接收到温度和湿度的变化,发出控制信号后,空调便根据控制信号进行调节,从而达到温湿度控制的目的。
四、软件设计1、控制程序本系统采用C语言编写的程序来控制单片机计算温湿度数据,并发出控制信号,以实现温湿度调节。
主要程序框架如下://硬件接口程序#include <reg51.h>#include <intrins.h>//温湿度采集程序void Get_Data(); //获取温湿度数据//温湿度控制程序void Control(); //温湿度控制程序//主函数void main(){while(1){//采集温湿度数据Get_Data();//控制温湿度Control();}}2、温湿度采集程序本系统采用C语言编写的程序来获取温湿度数据。
温湿度控制系统总体设计

温湿度控制系统总体设计1.系统组成(1)传感器:负责检测环境的温度和湿度值,并将数据传输给控制器。
(2)控制器:接收来自传感器的数据,并根据设定的目标值,通过控制执行器来调整环境温湿度。
(3)执行器:负责根据控制器的指令,调整环境中的温湿度。
常用的执行器包括加热器、制冷器、加湿器和除湿器等。
(4)人机界面(HMI):提供用户与系统进行交互的界面,用户可以通过HMI设定目标温湿度值、查看当前环境温湿度等信息。
2.总体设计原则在进行温湿度控制系统总体设计时,需要考虑以下几个原则:(1)准确性:系统应具备高精度的温湿度监测和控制能力,能够满足用户的要求。
(2)可靠性:系统应具备稳定的性能和较低的故障率,能够在长时间运行中保持良好的工作状态。
(3)灵活性:用户应能够根据实际需求设定不同的目标温湿度值,并能够实现自动调整。
(4)可扩展性:系统应具备良好的扩展性,能够方便地对系统进行升级和扩展。
3.系统工作原理(1)传感器不断监测环境的温湿度值,并将数据传输给控制器。
(2)控制器接收来自传感器的数据,并与用户设定的目标温湿度值进行比较。
(3)如果当前环境温湿度值与目标值相差过大,控制器将通过控制执行器来调整环境温湿度。
(4)执行器接收到控制器的指令后,根据指令进行相应的操作,如打开加热器、启动制冷器等。
(5)当环境温湿度值接近目标值时,控制器将停止对执行器的指令,直到下次调整需要。
4.功能设计(1)设定目标温度和湿度值:用户可通过HMI设定所需的目标温湿度值。
(2)温湿度实时监测:系统能够实时监测环境温湿度值,并将数据显示在HMI上。
(3)自动控制:系统能够根据目标值自动调整环境温湿度,保持在设定的范围内。
(4)报警功能:当环境温湿度超出设定的范围时,系统能够发出警报,提醒用户注意。
(5)数据记录和分析:系统能够记录环境温湿度的变化,并提供数据分析功能,帮助用户了解环境变化趋势。
5.硬件设计6.软件设计温湿度控制系统的软件设计主要包括控制算法的实现和人机交互界面设计。
基于嵌入式系统的温湿度自动监测与控制系统设计
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基于嵌入式系统的温湿度自动监测与控制系统设计摘要随着科技的不断发展和智能家居的兴起,温湿度自动监测与控制系统逐渐成为人们生活中的一部分。
本文介绍了一种基于嵌入式系统的温湿度自动监测与控制系统的设计。
该系统由传感器模块、嵌入式主控模块和执行模块组成,能够实现对温度、湿度的实时监测以及对室内环境的自动调节。
同时,该系统还具有实时远程监控、数据存储和分析等功能。
通过实验验证,该系统具有较高的稳定性和实用性,能够有效提高人们的生活质量。
关键词:嵌入式系统;温湿度自动监测与控制;传感器;远程监控;数据存储与分析AbstractWith the continuous development of technology and the rise of smart homes, automatic temperature and humidity monitoring and control systems have gradually become a part of people's lives. This paper introduces a design of automatic temperature and humidity monitoring and control system based on embedded system. The system is composed of sensor module, embedded main control module and execution module, which can realize real-time monitoring of temperature and humidity, and automatic adjustment of indoor environment. At the same time, the system also has functions such as real-time remote monitoring, data storage and analysis. Through experiments, the system has high stability and practicality, which can effectively improve people's quality of life.Keywords: embedded system; automatic temperature and humidity monitoring and control; sensor; remote monitoring; data storage and analysis第一章绪论1.1 研究背景和意义近年来,随着科技的发展和社会的进步,人们对于生活质量的要求越来越高。
基于51单片机的温湿度控制系统设计

致 谢 ........................................................... 16
参考文献 ......................................................... 16
使用 8051 型单片机设计温湿度控制系统,可以及时、精确的反映室内的温度以及 湿度的变化。完成诸如升温到特定温度、降温到特定温度、在温度上下限范围内保持恒 温等多种控制方式,在湿度控制方面也是如此。将此系统应用到温室当中无疑为植被的 生长提供了更加适宜的环境。
1.3 植被栽培技术
植被 “设施栽培”,即“保护地栽培”。它是指在某种类型的保护设施内(如阳畦、温室、大 棚等),人为地创造适宜植被生长发育的最佳环境条件,在不同季节内,尤其是不利于植被生
2.1.2. 实施措施
· 实际环境温度与给定界限比较,执行加热/制冷措施。 · 实际环境湿度与给定界限比较,执行加湿/去湿措施。 · 越限报警:当温湿度越限时声光报警。 · 键盘显示:负责用户的输入及相关数据的显示,其中包括 LED 和 LCD 显示。
2.1.3.硬件系统设计
经过上面的总体方案和实施措施的讨论后可以开始着手硬件系统的设计,硬件系统是应 用系统的基础、软件系统设计的依据 主机与主要部件的选择: 根据总体功能和性价比及其运行速度等因素的考虑,选用 MCS-51 系列的 89C51 为主机,满足 上面的要求而且设计方便,不需要再存储扩展。
前种植植被一般都用温室栽培,为了充分的利用好温室栽培这一高效技术,就必需 有一套科学的,先进的管理方法,用以对不同种类植被生长的各个时期所需的温度及湿 度等进行实时的监控。温湿度控制对于单片机的应用具有一定的实际意义,它代表了一 类自动控制的方法。而且其应用十分广泛。
大气温湿度控制系统的设计与实现

大气温湿度控制系统的设计与实现近年来,气候变化引发了人们对大气温湿度的关注。
研究表明,高温高湿度的环境不仅影响人们的身体健康,还对精密仪器、食品储存和建筑结构等方面带来了一系列问题。
为了解决这些问题,开发一种高效的大气温湿度控制系统显得尤为重要。
本文旨在讨论该系统的设计和实现。
一、需求分析在设计大气温湿度控制系统之前,我们首先需要进行需求分析。
根据不同环境的需求,系统应该具备以下功能:温度和湿度的实时监测、自动调节功能、远程控制和可视化监控等。
此外,系统还应兼顾能源效率和安全性。
二、传感器和执行器的选择为了实现温湿度的实时监测,我们需要选择合适的传感器。
常用的温湿度传感器有电容式传感器和电阻式传感器。
电容式传感器在湿度测量方面更为准确,而电阻式传感器在温度测量方面更为精确。
综合考虑,我们可以选择集成两种传感器的复合传感器,以达到较高的精度。
对于自动调节功能,我们需要选择合适的执行器。
智能温湿度控制器可以实时监测温湿度,并根据预设设定值自动调整空调、加湿器和除湿器等设备的工作状态。
这些设备的选择要根据不同环境的需求进行合理搭配,并考虑到能效等因素。
三、控制算法和模型建立为了实现温湿度的精确调节,我们需要建立相应的控制算法和模型。
传统的PID(比例-积分-微分)控制算法在温湿度控制方面应用广泛,因其简单可靠。
然而,针对特定环境,我们可能需要更复杂的控制算法,如模糊控制和神经网络控制。
这些算法需要借助模型来实现,所以我们需要根据实际情况对温湿度系统进行建模。
四、远程控制和可视化监控现代科技的进步使得远程控制和可视化监控成为可能。
我们可以通过网络连接,实现对大气温湿度控制系统的远程控制。
用户可以通过手机应用或电脑操作界面来调整温湿度设定值和查看实时监测数据。
同时,可视化监控系统可以将数据以图表或图形的形式展示,更直观地向用户展示温湿度的变化趋势,方便用户分析和决策。
五、能源效率和安全性为了提高能源效率,我们可以考虑使用智能节能技术,如自适应调度和优化控制等。
基于STM32的温湿度监控系统设计
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基于STM32的温湿度监控系统设计温湿度的监测对于当前控制室内环境,改善室内环境起着重要的作用,为了提高室内用户的舒适度,一般都会对室内的温湿度进行监控,通过监测温湿度的变化情况来确定下一步的动作,例如在温室中严格监控室内温度,使得温室内的植物能到最合适的生存环境。
文章就基于STM32的温湿度监控系统设计问题进行了全面分析,通过其有效提高温度的时效性管理意义重大。
标签:STM32;温湿度;ucosII系统;监控系统设计此次的基于STM32的温湿度监控系统设计主要是32位的单片机为主控芯片,DHT11为温湿度监测装置,搭载的是ucosII操作系统,显示设备为主控ITL9438的彩屏,通过DHT11采集的信息对经过单片机的内部程序的处理,将其以数字的形式显示在彩屏上,并且同时根据单片机内部的温度设定值进行相应的动作,实现的室内温湿度的智能控制。
1 温湿度监控系统设计1.1 温湿度监控系统硬件设计系统主控芯片为STM32F103ZET6,除了必须的STM32单片机正常的驱动的电路之外,彩屏为使用的是已经做成模块的ITL9438彩屏,而采集模块则是使用的DHT11,如图所示为使用的DHT11的引脚图,可得知只要通过采集Dout 引脚的输出的电平变化,查看数据手册,根据DHT11的时序图写出相应的驱动程序,驱动DHT11温湿度传感器。
彩屏的程序可以直接使用的屏幕厂家写好的程序,移植到STM32上既可,而通过将Dout引脚上的高低电平变化,进行相应的数据处理可以将温湿度数据已数字的形式显现在彩屏上,通过内部的程序根据比较当前的温湿度值与设定的参数值进行比较,使得进行下一步的温湿度调节动作,通过向外部电路发送信号,例如温度高了,打开排风机降低室内的温度等措施优先对温度的控制,这与空调的原理类似,但是系统比空调电路简捷的多。
DHT11数字湿温度传感器采用单总线数据格式,单个数据引脚端口完成输入输出双向传输。
其数据包由5Byte(40Bit)组成。
温湿度控制系统设计
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温湿度控制系统设计温湿度控制系统是一种应用于室内环境的智能控制系统,主要用于控制室内温度和湿度的稳定和舒适。
该系统利用传感器和控制器等硬件设备,通过收集并分析环境数据,实现温湿度的自动控制。
下面将详细介绍一个温湿度控制系统的设计。
1.系统需求分析:首先,需要明确系统的功能需求和性能指标。
例如,温湿度范围、稳定度要求、系统响应速度等。
同时,还要考虑硬件和软件成本、系统的可扩展性和可维护性等因素。
2.硬件设计:在系统的硬件设计中,需要选择合适的温湿度传感器和执行器。
对于温度传感器来说,常见的有热电偶、热敏电阻和数字温度传感器等。
而湿度传感器可选择电容式、电阻式和表面波式等。
通过选择合适的传感器,可以准确获取温湿度数据。
在执行器的选择上,可以使用风机、加热器和湿度调节器等设备。
3.软件设计:系统的软件设计包括控制算法设计、数据采集与处理、用户界面等。
控制算法设计根据温湿度数据进行控制,一般采用PID算法或其改进算法。
数据采集与处理部分,可以利用模数转换器将传感器输出的模拟信号转换为数字信号,并进行数据滤波、校准和校验等处理。
用户界面通过图形化界面展示温湿度情况,并提供用户交互功能。
4.系统实现:系统实现分为硬件实现和软件实现两个环节。
在硬件实现中,需要连接传感器和执行器,并通过电路板进行控制信号的传输。
在软件实现中,需要编写程序代码,实现温湿度数据的采集、处理和控制算法。
可以选择合适的开发工具和编程语言,如C、C++或Python等。
5.系统测试:在系统设计完成后,需要进行系统测试以验证系统的性能和功能是否满足设计需求。
可以通过模拟环境、实验室测试或实际应用测试来进行系统的验证。
测试过程中需要测试系统的稳定性、响应速度和准确度等指标。
6.系统优化和改进:根据测试结果,可以对系统进行优化和改进。
例如,调整控制算法的参数,改进数据处理的算法,提高系统的稳定性和响应速度。
同时,还可以进行系统的模块化设计,提高系统的可扩展性和可维护性。
暖通空调温湿度控制系统设计
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暖通空调温湿度控制系统设计摘要:现如今,随着人们生活越来越富足,在室内环境中对暖通空调的使用愈发频繁,因而使得建筑物中采用的暖通系统越来越科技化。
空调可以为人们营造出舒适的体感环境,实现温度平衡、室内外空气置换、粉(灰)尘过滤等功能,是减少室内空气污染的最佳电气设备。
目前,为了能够提高空调系统的使用性能,设计人员一定要注重针对控制系统的优化,结合当下使用大环境,使得暖通空调在温度湿度控制上得到更好发展。
关键词:暖通空调;温度湿度;控制系统;设计前言:对于暖通空调温度湿度控制,成为当下设计人员研究重点问题之一,特别是恒温恒湿的精度控制范围,以满足不同场合要求为最终目的。
因而随着社会大环境的不断发展,设计人员尽可能依靠自动化对温湿度实现控制作用,在理论与实践有效结合的基础上,实现全过程节能降耗管理。
1暖通空调温湿度控制系统设计现状综合分析目前我国暖通空调控制系统设计现状,其具有更大发展空间的现实条件,因而在此前景下,设计人员需要深度考虑更多设计问题,以防对环境空气产生不可挽回伤害。
根据暖通空调发展方向的研究,不管是从设计还是施工,都需要以节能环保为第一要义,同时考虑社会可持续发展的保障能力,从而将新技术有效运用在设计中。
2015年我国对于公共建筑的节能设计下达新规定,其中包含对供暖通风与空气调节的标准化设计,采取更为有利的设计方案,减少施工成本的同时能够达到多方共赢的最终目标。
除了传统建筑物需要暖通空调进行温度调节,现在很多精品车间也需要用到该控制系统,能够更好地达到室内环境的恒温恒湿。
不仅如此,制造车间的暖通空调可以对超净空气进行处理,主要优势在于对温度能够准确把控,同时设备所需要的运行成本相对较低。
目前,我国所使用的恒温恒湿空调大都通过一次回风设计,其次辅助再热热源对其进行控制,能够做到快速反应和逻辑简单的模式。
总之,从设计上控制系统的温度与湿度,并进一步降低空调能耗,是当下行业内需要研究的重点内容。
基于单片机的温湿度控制系统设计
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计算机控制设计课程设计报告班级B电气092姓名陈文雄学号**********课程设计题目:基于单片机的花房温湿度控制系统设计花卉的生长要在一定的环境中进行,其在生长过程中受到环境中很多因素的影响,其中对花卉生长影响最大的是环境中的温度和湿度。
环境中昼夜温度和湿度变化很大,不利于花卉的生长。
因此必须对环境的温度和湿度进行监测和控制,使其适合花卉的生长。
本课程设计就是要求利用基于单片机来设计一个参数精度高,控制操作方便的花房温湿度控制系统。
以前种植植被一般都用温室栽培,为了充分的利用好温室栽培这一高效技术,就必需有一套科学的,先进的管理方法,用以对不同种类植被生长的各个时期所需的温度及湿度等进行实时的监控。
温湿度控制对于单片机的应用具有一定的实际意义,它代表了一类自动控制的方法。
而且其应用十分广泛。
技术参数和设计任务:1、显示部分的第1到4位显示出温度值,分辨率为0.01度,2位小数,第5、6位显示出湿度值,分辨率为1%H;2、设置湿度报警值,按1度增加,测量湿度到了设定值后,湿度指示LED灯关掉,高于设定湿度5度时报警LED灯打开,断电后能保存温度设定值;3、温度低于设定值时,输出加热控制信号;湿度大于设定值时,输出降湿控制信号;4、利用89C51单片机实现对温度和湿度的控制,以实现温湿度的采集和控制;5、完成SHT11温湿度传感器模块电路的设计;6、完成温湿度调节系统主要控制电路的设计;7、完成LED数码管显示模块电路的设计;8、完成声光报警模块电路的设计;9、完成按键模块电路的设计。
一、系统概述1、系统原理介绍该系统利用STC89C51单片机的软、硬件资源,辅以相应的测量电路和SHT11数字式集成温湿度传感器等智能仪器,能实现多任务、多通道的检测和输出。
它具有测量范围广、测量精度高等特点。
温湿度控制系统上电工作后,用户首先通过键盘输入温度及湿度的初值,单片机系统将用户设置的初值保存在X25045芯片中。
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湿度控制系统设计目录摘要 (1)关键词 (1)英文摘要 (1)英文关键词 (1)1 前言 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 国内外发展状况 (2)1.3 设计要求 (3)1.4 设计方案研究 (3)2 系统硬件组成电路设计 (3)2.1 系统结构概述 (3)2.2 单片机STC89C52简介 (4)2.3 湿度采集模块 (7)2.3.1 湿度传感器的选取 (7)2.3.2 DHT11引脚说明 (8)2.3.3 湿度测量电路 (8)2.4 电源模块 (8)2.5 键盘及LED液晶显示模块 (9)2.5.1 LED液晶显示模块 (9)2.5.2 键盘模块 (10)2.5.2.1 键盘接口技术原理 (10)2.5.2.2 键盘电路 (10)2.6 报警电路模块 (11)2.6.1 蜂鸣器简介 (11)2.6.2 报警电路 (11)2.7 湿度控制模块 (11)2.7.1 去湿模块 (12)2.7.2 加湿模块 (13)3 软件设计 (14)3.1 主程序流程图 (15)3.2 DHT11的信号发送 (15)4 测试方法及结果分析 (16)4.1 测试方法 (16)4.2 结果分析 (16)5 结束语 (19)参考文献 (19)附录1:总体设计原理图及PCB图 (21)附录3:整机实物图 (22)附录4:软件程序 (22)湿度控制系统设计摘要:随着现代工农业技术的发展,空气的湿度在各个方面的应用也越加广泛,且对空气湿度的要求也越来越高了。
本系统以STC89C52单片机为核心处理器,采用了DHT11湿敏电容数字式温湿度传感器在某特定环境下的湿度进行收集,将采集的数据传入单片机中进行处理,然后通过LED数码管令采集到的湿度值进行显示,接着将所测量值与设置的湿度范围进行对比,当所测得的环境湿度低于所设定的湿度范围的下限值时,驱动加湿器将会进行加湿;如果所测得的环境湿度高于设定的湿度的范围的上限值,驱动电吹风进行工作使环境的湿度下降,以减少所在环境的湿度。
关键词: STC89C52;DHT11 ;湿度控制;传感器Humidity control system designAbstract:The application of air humidity become more and more widely with the development of modern agriculture and industry. And the requirements of air humidity become higher and higher.Humidity values will be displaying through the LED digital tube, and then sent into the microcontroller for processing.This system uses STC89C52MCU as core processor, the DHT11 Humidity Capacitance digital temperature and humidity is a sensor of collecting humidity in air environment. Then the collected data of the microcontroller for processing, will be comparing measurement and setting the humidity range. If the measured ambient humidity is below the lower limit of set humidity range the humidifier will be driven. When the measured humidity is higher than data of the high limit, the hair drier will running to change the humidity of surroundings.Key words: STC89C52; DHT11; humidity control; Sensors1 前言湿度是表示空气潮湿程度的物理量,它主要是指设施内空气的相对湿度。
在一定的温度下在一定体积的空气里所含有的水汽越少,则空气越干燥;相反,水汽越多,则空气越潮湿。
人类的生产、生活等各种活动与湿度有着密切的关系,同时也是工业生产时最基本最常见的工艺指数。
随着社会的不断发展,人们对自己的生存环境也越发关注,而且人体的舒适度和情绪都与空气中温湿度有直接的关系。
1.1 研究背景和意义湿度分为绝对湿度和相对湿度两种是表示空气中水蒸气的含量。
绝对湿度也叫水蒸气密度,它表示水蒸气的质量与总容积的比值;相对湿度则是表示相同湿度下,大气中水蒸气的实际压强与饱和时的压强之比,相对湿度的英文缩写为RH(Relative Humidity)通常是用百分数来表示。
湿度作为农作物最为敏感的因子之一,湿度的大小不仅影响着地面蒸发量和设施内农作物蒸腾,而且直接与作物光合强度与病害情况有关。
在一般情况下,采用常规的方法测量湿度,它的误差将达到±5%~±20%。
湿度是一个比较容易受外界因素影响的被测量量。
此外,湿度的校准也是一个难以攻克的难题。
湿度标定对环境的要求十分苛刻,而且在国内外的湿度标定设备又十分高昂。
因此,在此条件上,本设计提出了基于STC89C52单片机来控制湿度检测及控制的方法。
1.2 国内外发展状况在现代社会信息科技的快速发展中,网络传输、计算机技术和湿敏元件的高速更新,因而使得湿度的测量朝着自动化、网络化,高速化发展。
在常规的环境测量参数中,湿度是最难准确测量的一个。
事实上,湿度测量技术发展到现今,已历时200多年。
早在18世纪,人类就发明了干湿球湿度计。
干湿球湿度计的准确度主要取决于干球、湿球两支温度计本身的设计精度;湿度计必须处在通风状态:只有水质、纱布、水套、风速都满足一定要求时,才能保证其准确度,干湿球湿度计的准确度只有5%~7%RH。
干湿球测湿法采用间接测量方法,它通过测量干球、湿球的温度,然后经过计算得到湿度值。
因此对使用温度范围没有严格限制,在高温环境下也不会影响传感器的工作。
干湿球测湿法的维护很简易,在实际使用中,只需定期给湿球更换湿球、纱布及加水即可。
干湿球测湿法与电子式湿度传感器比较,不会出现老化,精度下降等问题。
人们根据头发随大气湿度变化而产生伸长或缩短的原理,从而制成了毛发湿度计。
但人们对湿度传感器中的湿敏元件的探究,是从1938年美国的F. W .Dunnore 研制浸涂式氯化锂湿敏元件成功才开始的。
干湿球湿度计和毛发湿度计来测量湿度的方法,早已无法满足现代科技发展的需求。
因为测量湿度比测量温度要复杂很多,温度是个独立的被测量,而湿度却受其他因素(大气压强、温度,表层材质)的影响。
开发一种低成本、高效益的湿度控制系统用来控制小型大棚湿度将会减少人工负担,从而提高种植业的经济效益。
取用湿度传感器芯片进行湿度测量加之以单片机编程进行控制,打破原有的人工控制模式,采用智能化的方式进行处理控制,研制的系统具有小型化,智能化,湿度控制范围可以根据不同的应用环境进行设定。
国外早已将湿度控制技术应用到了很多领域,从最早的手动控制到自动控制,然后再到最后的智能化;向着低功耗、小型化、完全自动化的方向全面发展。
我国站在国外技术发展的基础上,虽然与发达国家还有一些差距,但也取得了很大的进步。
1.3 设计要求(1)湿度测量范围:30~80%RH。
(2)湿度控制50±10%RH范围内。
(3)测量精度:±5%RH。
(4)用LED显示所测到的湿度。
(5)根据所测湿度值,与控制范围内的两临界值进行对比,来控制加湿装置与去湿装置。
1.4 设计方案研究现如今,湿度控制系统的种类有很多种,而且它的实现方式有很多样:可采取PLC、基于单片机和Labview语言等多种实现方式去体现它的功能。
通过Labview语言和基于PLC来实现功能的方式虽然存在很多的优势。
但基于我现在所了解的专业知识及对单片机的广泛认知度,采用单片机系统来设计湿度控制系统更方便此设计。
2 硬件系统设计2.1 系统结构概述此系统的硬件部分主要将由键盘控制、数字湿度采集模块、报警电路、控制模块、LED数码管显示电路等几大模块组成。
系统通过数字湿度传感器来采集特定环境下的湿度,并将所采集的数据送入单片机中,将测量值与设置的湿度范围进行对比以此来控制环境的湿度。
如图2-1所示。
图2-1 系统结构图2.2 单片机STC89C52简介本设计系统所选的是STC89C52单片机。
STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash 存储器。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能:8k 字节Flash,512字节RAM,32 位I/O 口线,看门狗定时器,内置4KB EEPROM,MAX810复位电路,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口。
另外STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU 停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频率35MHz,6T/12T可选。
STC89C52单片机引脚图如图2-2所示。
图2-2引脚图引脚说明:p0 口:p0口是一个8位漏极开路的双向i/o口。
作为输出口,每位能驱动8个ttl逻辑电平。
对p0端口写“1”时,引脚用作高阻抗输入。
当访问外部程序和数据存储器时,p0口也被作为低8位地址/数据复用。
在这种模式下,p0具有内部上拉电阻。
在flash编程时,p0口也用来接收指令字节;在程序校验时,输出指令字节。
程序校验时,需要外部上拉电阻。
p1 口:p1 口是一个具有内部上拉电阻的8 位双向i/o 口,p1 输出缓冲器能驱动4 个ttl 逻辑电平。
对p1 端口写“1”时,内部上拉电阻把端口拉高,此时可以作为输入口使用。
作为输入使用时,被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因,将输出电流(iil)。
此外,p1.0和p1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入(p1.0/t2)和时器/计数器2 的触发输入(p1.1/t2ex),具体如表2-1所示。