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西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告 3.单元模块设计
3.1各单元模块功能介绍
3.1.1晶振模块
图3-1 晶振电路
晶振电路是给单片机提供时钟信号，晶振是石英振荡器的简称，英文名为Crystal，晶振分为有源晶振和无源晶振两种，其作用是在电路产生震荡电流,发出时钟信号。它是时钟电路中最重要的部件，它的作用是向IC等部件提供基准频率，它就像个标尺，工作频率不稳定会造成相关设备工作频率不稳定，自然容易出现问题。由于制造工艺不断提高，现在晶振的频率偏差、温度稳定性、老化率、密封性等重要技术指标都很好，已不容易出现故障，但在选用时仍可留意一下晶振的质量。 3.1.2复位模块
图3-2复位电路
复位电路原理：VCC上电时，电容充电（充电过程中会有充电电流，并且在最开始时
电流最大，随着时间推移逐渐减小直到电容充满电后充电电流变为0，此时无充电电流，
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西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告 电容器相当于开路，这个时候才是真正意义上的隔直，所以在电源接通的一瞬间，是有通交这个过程的），在电容充电这个过程中，RST端电压确正好相反是从VCC逐渐降低到0（因为充电电流是从大变小直到0），此过程中会有一段时间VCC处于高电平状态，导致单片机复位（时间常数有R和C决定）。但电容不再充电后，无电流通过，RST恒为0，单片机正常工作。 3.1.3温度调节模块
图3-3电机驱动电路图
由PWM控制温度调节模块，当温度高于设定上限时，PWM端输入高电平，电流经过三极管放大，继电器常开端闭合，电流经Q4放大，常开端闭合，直流电机运转；当温度低于设定下限时，当PWM端输入低电平时，常开端断开，直流电机停止运转。 3.1.4湿度报警模块设计
图3-4 湿度报警模块电路图
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西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告 如图2-5所示，由STC89C52单片机在BUZZER端输入信号控制湿度报警模块。当湿度大于65%RH或者小于45%RH时，BUZZER端输入高电平，电流经Q放大，使蜂鸣器工作；当湿度处于45%RH和65%RH之间或者在我们设定的范围内时，BUZZER端输入高电平，蜂鸣器不工作。
3.2电路参数的计算及元器件的选择
表3-1 主要元件参数计算
参数 主要元件 89C52 LCD1602 SHT11 L298 直流电机 元件 89C52 LCD1602 DT11 L298 排阻 电容 电解电容 瓷片电容 电阻 二极管 按键开关 LED 石英振荡器 电机 蜂鸣器 继电器 表3-2 主要元件清单表 参数和数量 1 1 1 1 10k 10uF*1、100uF*1 100nF*1 30uF*1 47uF*1 33pF*2 0.1uF*1 1k、10k 若干 1N4007*4 1N4148*1 普通二极管*4 3 3（红黄绿各1支） 1 小直流电机 1 1 6.5mA -- 2uA -- 0.09A -- 2.0mA 550uA 24mA 0.17A 25mA -- 36mA -- 3.3V 2.4V 4.5V 5V 5V 5V 5V 5V 12V 5.5V VDD 5.5V 7V 0.01W 0.00275W 0.120W 12W 2.4mA 2.2V 工作电流 min typ max 工作电压 min typ max 额定功率
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西华大学电气信息学院智能化电子系统设计报告 3.3特殊器件的介绍
3.3.1 DHT11数字温湿度传感器的介绍
表3-3 DHT11引脚说明
Pin 1 2 3 4
DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为 4 针单排引脚封装。连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。
名称 VDD DATA NC GND 注释 供电 3－5.5VDC 串行数据，单总线 空脚，请悬空 接地，电源负极 - 7 -
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