发布时间 : 星期六 文章基于STC12C5410AD单片机的温湿度检测仪更新完毕开始阅读
VCCR475.1kVCC8R44580k425U10QDISRTRIG376P1.5C1610uCVoltGNDVCCTHRC15THS11NE5551R45910k
图2-3 湿度检测电路
湿度检测电路的工作过程为：环境相对湿度的变化导致湿度传感器THS11的电容发生变化，从而引起振荡器的输出频率的发生变化。单片机通过测量该频率的变化，经应用软件的温度补偿和线性化处理可获得环境相对湿度值。该测量电路的测量精度为±3℅RH，分辨力0.1℅RH。相对湿度传感器THS11的测量范围大，长期稳定性好，响应时间短，温度系数低，线性度较好，体积小。不足之处是相对THS11与其它元件的离散性导致了调试困难，需进一步研究解决。
§2.2.3 其它模块电路的设计
键盘输入电路与LED显示电路实现人机对话的功能。RS-232接口电路与PC机的串行口联接，实现通信功能。电源模块为单片机的正常工作提供稳定可靠的电压。以下重点介绍键盘输入模块、LED显示电路和串行通信模块。
1. 键盘输入模块
键盘输入模块采用动态扫描的方式，本键盘模块采用行列式按键，共由八个按键组成，如图2-4所示。由于按键的结果就是要转换成为与累加器中的数值相对应的键值，以实现按键功能程序的跳转，所以需要对键盘进行功能定义。键码可按下式形成：
10
键码=首行键码+列号
其工作原理为：单片机通过运行程序不断扫描键盘，检查是否有键按下，当扫描到有键按下时。经过程序处理找出按下的键值，并调用相应键功能程序完成相应的键操作。
arr1arr2arr3arr4arr5arr6arr7VCCS1R4210KSW-PBS2SW-PBS3SW-PBS4SW-PBS5SW-PBS6SW-PBS7SW-PBS8SW-PBP1.3图2-4 键盘输入模块电路
2．LED显示模块
谈到LED显示，首先要解决LED的驱动问题。用单片机驱动LED数码管有很多方法，按显示方式分，有静态显示和 动态（扫描）显示，按译码方式可分为硬件译码和软件译码。静态显示就是显示驱动电路具有输出锁存功能，单片机将所要显示的数据，显示数据稳定，占用很少的CPU时间。动态显示需要CPU时刻对显示器件进行数据刷新，显示数据有闪烁感，占用的CPU时间多。这两种显示方式各有利弊。静态显示虽然数据稳定，占用很少的CPU时间，但每个显示单元都需要单独的显示驱动电路，使用的硬件较多；动态显示虽然有闪烁感，占用的CPU时间多，但使用的硬件少，能节省线路板空间。硬件译码（就是显示的段码）完全由硬件完成，CPU只要送出标准的BCD码即可，硬件接线有一定标准。软件译码是用软件来完成硬件的功能，硬件简单，接线灵活，显示段码完全由软件来处理，是目前常用的显示驱动方式。比较常用的显示驱动芯片有：74LS164，CD4094+ULN2003(2803)，74HC595+ULN2003(2803) , TPIC6B595,AMT9095B, AMT9595等。本设计中用74LS164来驱动LED显示，74LS164是8位移位寄存器（串行输入，并行输出），其管脚排列如图2-5所示。
11
arr8 345610111213QAQBQCQDQEQFQGQHCLRCLKAB9812
图2-5 74LS164的管脚排列 注：CLK 时钟输入端
CLR 同步清除输入端（低电平有效）
A，B 串行数据输入端
QA－QH 输出端
工作原理：当清除端（CLEAR）为低电平时，输出端（QA－QH）均为低电平。串行数据输入端（A，B）可控制数据。当A、B任意一个为低电平，则禁止新数据输入，在时钟端（CLOCK）脉冲上升沿作用下QA为低电平。当A、B有一个为高电平，则另一个就允许输入数据，并在CLOCK上升沿作用下决定QA的状态。
7段LED数码管是本设计的显示设备，下面对其结构与原理做一下简单介绍。7段LED数码管是单片机应用产品中常用的廉价输出设备，它是根据LED的发光原理，在一定形状的绝缘材料上，利用单只LED组合排列成“8”字型的数码管，常用的七段LED数码管的结构如图2-6所示。
8124567910VCCabacdfgbefedcgdpdpVCC图2-6 LED 数码的管脚配置
7段LED数码管的基本工作原理是：分别引出LED的电极，当LED导
312
通时，相应的一个点或一个笔划发光，这样就能显示各种字符。LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。将所有发光二极管的阳极连在一起，称为共阳接法，公共端com 接高电平，当某个字段的阴极接低电平时，对应的字段就点亮；而将所有发光二极管的阴极连在一起，称为共阴接法，公共端com 接低电平，当某个字段的阳极接高电平时，对应的字段就点亮。
LED显示电路如图2-7所示。本设计中采用五个数码管进行静态显示，每个数码管用一个74LS164来驱动，前一个74LS164的QH与后一个74LS164的输入端相连，74LS164的输出端QA～QH通过电阻连到数码管上。由于LED的电流通常较小，本设计中在回路中接上限流电阻。控制数码管选通的信号为P1.2口，通过电阻、三极管与数码管的共阳极连接，P1.1口控制CLOCK脉冲信号。74LS164的CLR端都始终接高电平，A、B两输入端共同连接到P1.0口上。
888881111221341451561671791810VCCPNPQ1P1.2DS1VCCabacfbdgeecfdgdpdpVCCGREENCA111213141516171832112222342452562672792810DS2VCCabacfbdgeecfdgdpdpVCCGREENCA212223242526272833113223343453563673793810DS3VCCabacfbdgeecfdgdpdpVCCGREENCA313233343536373834114224344454564674794810DS4VCCabacfbdgeecfdgdpdpVCCGREENCA414243444546474835152535455565758124567910DS5VCCabacfbdgeecfdgdpdpVCCGREENCA51525354555657583R1R2R3R4R5R6R7R8100100100100100100100100R9R10R11R12R13R14R15R16100100100100100100100100R17R18R19R20R21R22R23R24100100100100100100100100R25R26R27R28R29R30R31R32100100100100100100100100R33R34R35R36R37R38R39R40100100100100100100100100CLRCLKCLRCLKCLRCLKCLRCLKCLRCLKABABAB74LS16474LS16474LS164AB74LS164P1.0VCCP1.1图2-7 LED显示电路
图中加了一个PNP型的三极管来控制数码管的电源，是因为164没有数据锁存端，数据在传送过程中，对输出端来说是透明的。这样，数据在传送过程中，数码管上有闪动现象，驱动的位数越多，闪动现象越明显。为了消
13
ABKEY813QHKEY712QGKEY611QFKEY510QEKEY46QD5KEY3QCKEY24KEY13QBQA8921131211106543131211106543131211106543131211106543U1U2U3U4U5QHQGQFQEQDQCQBQAQHQGQFQEQDQCQBQAQHQGQFQEQDQCQBQA8921QHQGQFQEQDQCQBQA892174LS16489218921