毕业设计正文
图3-1 STC89C52最小系统 3.1.2 单片机时钟电路的设计
时钟是时序的基础，STC89C52单片机内部有一个构成振荡器的高增益反向放大器，它的输入端为芯片引脚XTAL1，输出端为引脚XTAL2。这两个引脚跨接石英晶体振荡器和微调电容，构成一个稳定的自激振荡器。本设在XTAL1和XTAL2跨接晶振Y1和微调电容C1，C2。电容选30pf，晶振频率选择12MHz。由石英晶体构成的振荡器产生的脉冲频率很稳定且速率很高，且电路简单。时钟电路如图3-2所示。
3.1.3单片机复位电路的设计
图3-2时钟电路
复位是单片机的初始化操作，除了进入系统的正常初始化之外，当由于程序运行出错或操作错误使系统处于死锁状态时，为摆脱困境，也需按复位键以重新启动。单片机复位电路设计的好坏，直接影响到整个系统工作的可靠性。
STC89C52芯片的第9脚RESET是复位信号的输入端，复位信号时高电平有效，
6
毕业设计正文
有效时间应持续2个机器周期以上，若使用频率为12MHz的晶振，则复位信号持续时间超过2μs才能完成复位操作。图3-3所示为复位电路，只要VCC上升时间不超过1ms，通过在VCC和RESET引脚之间加一个10μf的电容，上电瞬间，电容充电电流最大，电容相当于短路，RESET端为高电平，自动复位；电容两端的电压达到电源电压时，电容充电电流为零，电容相当于开路，RESET端为低电平，程序正常运行；当开关S按下，RESET端为高电平为高电平，系统复位。
图3-3复位电路 3.2 液晶显示模块
3.2.1 LCD1602的简介
1602液晶也叫1602字符型液晶它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔每行之间也有间隔起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以他不能显示图形。
（1）LCD1602的特性 ●+5V电压，对比度可调； ●内含复位电路；
●提供各种控制命令，如：清屏、字符闪烁、光标闪烁、显示移位等多种功能； ●有80字节显示数据存储器DDRAM；
●内建有192个5X7点阵的字型的字符发生器CGROM； ●8个可由用户自定义的5X7的字符发生器CGRAM[4]。 （2）LCD1602 主要技术参数 ●显示容量:16×2个字符； ●芯片工作电压:4.5—5.5V； ●工作电流:2.0mA(5.0V)； ●模块最佳工作电压:5.0V；
7
毕业设计正文
●字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm。 （3）LCD1602 引脚功能说明 ●第1 脚：VSS接地；
●第2 脚：VDD接5V正电源；
●第3 脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度；
●第4 脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器；
●第5 脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W 为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据；
●第6 脚：E端为使能端，当E 端由高电平跳变成低电平，液晶模块执行命令； ●第7～14 脚：D0～D7为8位双向数据线； ●第15 脚：背光源正极； ●第16 脚：背光源负极。
3.2.2 液晶显示模块的设计
本设计通过单片机控制lcd1602显示室内温度及电风扇的档位。LCD1602第3脚VO为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。第4脚RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。第5脚R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。第6脚E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时，液晶模块执行命令。如图所示P0口接lcd1602的八位数据接口，P2.5、P2.6、P2.7分别接LCD1602的RS、RW、EN端，液晶显示电路如图3-4所示。
8
毕业设计正文
图3-4 液晶显示电路 3.3温度采集模块的设计
3.3.1 DS18B20简介
DS18B20温度传感器是美国DALLAS半导体公司最新推出的一种改进型智能温度传感器，与传统的热敏电阻等测温元件相比，它能直接读出被测温度，并且可根据实际要求通过简单的编程实现9～12位的数字值读数方式。
DS18B20测温原理如图3-5所示。图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号送给计数器1。高温度系数晶振随温度变化其振荡率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。计数器1和温度寄存器被预置在－55℃所对应的一个基数值。计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器1的预置值减到0时，温度寄存器的值将加1，计数器1的预置将重新被装入，计数器1重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器2计数到0时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即 为所测温度。
图3-5 DS18B20测温原理
9
毕业设计正文
3.3.2 DS18B20的特点
(1)独特的单线接口仅需要一个端口引脚进行通信；
(2)多个DS18B20可以并联在惟一的三线上，实现多点组网功能； (3)无须外部器件；
(4)可通过数据线供电，电压范围为3.0~5.5Ｖ； (5)零待机功耗；
(6)温度以9或12位数字； (7)用户可定义报警设置；
(8)报警搜索命令识别并标志超过程序限定温度（温度报警条件）的器件； (9)负电压特性，电源极性接反时，温度计不会因发热而烧毁，但不能正常工作。 DS18B20 用于采集温度，并将采集到的温度传送给单片机。DS18B20可以采用两种方式供电，一种是寄生电源供电方式，单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个MOSFET管来完成对总线的上拉；另一种是采用电源供电方式。DS18B20的2脚为数字信号输入/输出端，此管脚必须接上拉电阻，使其在无数据传输时一直处于高电平状态，以此保持信号的稳定传输，1脚为电源地，3脚为外接供电电源输入端。单片机根据温度作相应处理，并输出处理结果。温度采集电路如图3-6所示。
图3-6温度采集电路
3.4 继电器模块的设计
3.4.1 继电器简介
继电器（relay）是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，当输入量（电、磁、声、光、热）达到定值时，输出量将发生跳跃式变化。它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
10
