基于某单片机地温湿度检测毕业论文设计

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一般LED正常工作时的电流为3mA.所以最大驱动电流为

Imax=48ILED =32ILED=32 3=96mA （公式二）

而我们所选用的单片机无法提供96mA的驱动电流，所以此处不能用共阻数码管。必须用共阳的数码管。 数码管限流电阻计算

静态驱动就是给单独每4位数码管中的每一位供电。这样每个LED都有足够的电流，亮度也相应的比较高。

动态扫描驱动就是把本来供给一个LED灯的电流，同时分给了N个灯，所以它的亮度会有所降低。当然在同时供给两个led灯电流时不是平均的分配电流，而是电流不断地在两led间扫描，其扫描频率达到了每秒钟100次，也就是说电流在1/100秒内是供个其中一个led，在下一1/100秒内是供给了另一个led。其实这两个led是在不断的亮灭，只是人眼的视觉暂留效果让我们察觉不到它们在不断的亮灭，只要扫描频率达到了每秒64次以上，人眼就分辨不出来了。

由上面的分析可以得到限流电阻R的值

???

U?ULED1R??N ILED

（公式三）

若我们想让这个4位数码管的每位工作时的电流ILED为8mA.Uled为正常工作时的电压取1.7V。则我们可以得出限流电阻的取值为

5?1.71

R??=103.125?100?0.0084 （公式四）

所以我们选取100欧的限流电阻。这样4位中的每一位工作时的电流约为8mA.

在保证LED能亮的同时不会被烧坏。

3.4 温湿度传感器电路设计

温湿度传感器DHT11简介：

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，它应用专用数字模块采集技术和温度传感器技术。 产品特性

1. 湿温度传感器的一体化结构能相对的同时对相对湿度和温度进行测量 。 2. 数字信号输出，从而减少用户信号的预处理负担。

3. 单总线结构输出有效的节省用户控制器的I/O口资源。并且，不需要额外电

器元件。

4. 独特的单总数据传输线协议使得读取传感器的数据更加便捷。全部校准。 5. 编码方式为8位二进制数。40bit 二进制数据输出。其中湿度整数部分占

1Byte，小数部分1Byte；温度整数部分1Byte，小数部分1Byte。其中，湿度为高16位。最后1Byte为校验和。

6. 卓越的长期稳定性，超低功耗。4引脚安装，超小尺寸。

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7. 各型号管脚完全可以互换。测量湿度范围从20％RH到90％RH；测量温度范围从0℃到50℃。

8. 适用范围包括恒湿控制，消费家电类产品，温湿度计等领域。

图3-7 DHT11引脚图

图3-8温湿度检测电路

上图所示为温湿度传感器DHT11的应用电路，其中1脚接到电源端，二脚接单片机的I\\O口，三脚为空脚，4脚接地。DHT11的供电电压为3.5~5.5V。

传感器上电后，要等待1s 以越过不稳定状态在此期间不要发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF 的电容，用以去耦滤波。 DHT11数字湿温度传感器连接电路简单，只需要占用控制器一个I/O口即可完成上下位的连接。

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另外，建议连接线长度短于20时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻。

3.5 DS1302电路设计

DS1302时钟芯片简介

DS1302是DALLAS公司推出的涓流充电时钟芯片，内含一个实时时钟/日历和31字节静态RAM，可以通过串行接口与单片机进行通信。实时时钟/日历电路提供秒、分、时、日、星期、月、年的信息，每个月的天数和闰年的天数可自动调整，时钟操作可通过AM/PM标志位决定采用24或12小时时间格式。DS1302与单片机之间能简单地采用同步串行的方式进行通信，仅需三根I/O线：复位（RST）、I/O数据线、串行时钟（SCLK）。时钟/RAM的读/写数据以一字节或多达31字节的字符组方式通信。DS1302工作时功耗很低，保持数据和时钟信息时，功耗小于1mW。DS1302的引脚结构

图3-9 DS1302引脚结构

DS1302含充电电路，可以对作为后备电源的可充电电池充电，并可选择充电使能和串入的二极管数目，以调节电池充电电压。 DS1302的工作原理：

DS1302工作时为了对任何数据传送进行初始化，需要将复位脚（RST）置为高电平且将8位地址和命令信息装入移位寄存器。数据在时钟（SCLK）的上升沿串行输入，前8位指定访问地址，命令字装入移位寄存器后，在之后的时钟周期，读操作时输出数据，写操作时输出数据。时钟脉冲的个数在单字节方式下为8+8（8位地址+8位数据），在多字节方式下为8加最多可达248的数据。

DS1302硬件电路设计

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图3-10 DS1302硬件电路设计

图3-10中，其中Vcc1为后备电源，Vcc2为主电源。在主电源关闭的情况下，也能保持时钟的连续运行。

DS1302由Vcc1或Vcc2两者中的较大者供电。当Vcc2大于Vcc1+0.2V时，Vcc2给DS1302供电。当Vcc2小于Vcc1时，DS1302由Vcc1供电。

X1和X2是振荡源，外接32.768KHz晶振。 RST是复位/片选线，通过把RST输入驱动置高电平来启动所有的数据传送。RST输入有两种功能：首先，RST接通控制逻辑，允许地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供终止单字节或多字节数据的传送手段。当RST为高电平时，所有的数据传送被初始化，允许对DS1302进行操作。

如果在传送过程中RSTS置为低电平，则会终止此次数据传送，I/O引脚变为高阻态。上电动行时，在Vcc大于等于2.5V之前，RST必须保持低电平。

若其中有在SCLK 为低电平时，才能将RST置为高电平，I/O为串行数据输入端（双向）。SCLK始终是输入端。

3.6按键输入电路设计

按键电路主要采用了点触式的机械按钮，此种按键在按下时会有抖动现像，所以在设计电路时，在按按键上面加了一个电容，当按下按键时对此电容充电，只有在电容充满电时，连接到单片机的I\\O口的电平才会变化。避免了按键的抖动。