一类不是很复杂的工作足矣 了。我们现在用的全自动滚筒洗衣机、排烟罩、VCD等等的家电里面都可以看到它的身影 。它主要是作为控制部分的核心部件 目前单片机渗透到我们生活的各个领域,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。导弹的导航装置,飞机上各种仪表的控制,计算机的网络通讯与数据传输,工业自 动化过程的实时控制和数据处理,广泛使用的各种智能IC卡,民用豪华轿车的安全保障 系统,录像机、摄像机、全自动洗衣机的控制,以及程控玩具、电子宠物等等,这些都离 不开单片机。更不用说自动控制领域的机器人、智能仪表、医疗器械了。因此,单片机的学习、开发与应用将造就一批计算机应用与智能化控制的科学家、工程师。 单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化 管理及过程控制等领域,大致可分如下几个范畴: 1.在智能仪器仪表上的应用。 2.在工业控制中的应用。 3.在家用电器中的应用。 4.在计算机网络和通信领域中的应用。 5.单片机在医用设备领域中的应用。 6.在各种大型电器中的模块化应用 7.单片机在汽车设备领域中的应用 此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着十分广泛的 用途 3.2DHT11的原理 3.2.1、传感器的信息 型号 测量范围 测湿精度 测温精度 分辨力 封装 DHT11 20-90%RH 0-50 5%RH 针单排直插表3.1 传感器信息表 3.2.2、传感器性能说明 参数 条件 Min Typ Max 单位 湿度 %RH分辨率 Bit重复性 %RH25 %RH精度 0-50 %RH互换性 可完全互换 3090 %RH 25 20 90 %RH 量程范围 50 20 80 %RH 响应时间 1/e(63%)25 1m/s空气 1015 %RH长期稳定性 典型值 %RH/yr温度 Bit重复性 响应时间1/e(63%) 表3.2传感器性能表 3.2.3、 接口说明 建议连接线长度短于20米时用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。 图3.1 应用电路图 3.2.4、 电源引脚 DHT11的供电电压为 3-5.5V。传感器上电后,要等待 1s 以越过不稳定状态在此 期间无需发送任何指令。电源引脚(VDD,GND)之间可增加一个100nF 的电容,用以去耦滤波。 3.3各种标准串行通信接口 3.3.1 RS-232的原理 串口是计算机上一种非常通用设备通信的协议(不要与通用串行总线Universal Serial Bus或者USB混淆)。大多数计算机包含两个基于RS232的串口。串口同时也是仪器仪表设 备通用的通信协议;很多GPIB兼容的设备也带有RS- 232口。同时,串口通信协议也可以用于获取远程采集设备的数据。 典型地,串口用于ASCII码字符的传输。通信使用3根线完成:地线、发送、接收。由于串口通信是异步的,端口能够在一根线上发送数据同时在另一根线上接收数据。其他 线用于握手,但是不是必须的。串口通信最重要的参数是波特率、数据位、停止位和奇偶 校验。对于两个进行通行的端口,这些参数必须匹配: 1)波特率:这是一个衡量通信速度的参数。它表示每秒钟传送的bit的个数。2) 数据位:这是衡量通信中实际数据位的参数。当计算机发送一个信息包,实际的数据不 会是8位的,标准的值是5、7和8位。如何设置取决于你想传送的信息。3) 停止位:用于表示单个包的最后一位。4) 奇偶校验位:在串口通信中一种简单的检错方式。有四种检错方式:偶、奇、高和低。当然 没有校验位也是可以的。 3.3.2 RS-485的特点 RS-485的电气特性:逻辑1以两线间的电压差为+2~+6V表示;逻辑0以两线间的电压差为- 2~+6V表示。接口信号电平比RS-232- C降低了,就不易损坏接口电路的芯片,且该电平与TTL电平兼容,可方便与TTL 电路连接。 RS-485接口是采用平衡驱动器和差分接收器的组合,抗共模干能力增强,即抗噪声干扰性 RS-485接口的最大传输距离标准值为4000英尺,实际上可达3000米,另外RS- 232-C接口在总线上只允许连接1个收发器,即单站能力。而RS- 485接口在总线上是允许连接多达128个收发器。即具有多站能力,这样用户可以利用单 一的RS-485接口方便地建立起设备网络。 因RS-485接口具有良好的抗噪声干扰性,长的传输距离和多站能力等上述优点就使其成为首 选的串行接口。 3.3.3 RS-485的电压和电流的要求 RS- 485接口一般使用一个单一的5V电源,但是在驱动器和接收器的逻辑电平并不是标准的5 TTL或者CMOS逻辑电压。对于一个有效的输出,输出A和B之间的压差必须至少为1.5V。在每个输出和信号地之间的电压并没有规定,除了普通模式的电压必须在7V以内。一个RS 485使用的总电流随着连接中元件阻抗的变化而变化,这些元件包括驱动器、电缆、接收器以及终端负载元件。在接收器器端的一个低输出阻抗和一个低阻抗的电缆使快速的开 关成为可能,并且确保了接收器能够看见最大可能的信号。接收器的一个高阻抗减少了 连接中的电流,并且增加了连接中的电池寿命。终端负载元件,在使用的时候,对连接使 用的电流影响最大。很多RS- 485连接有一个120欧姆的电阻,这个电阻横跨这个连接两端的差动连线。这个终端电阻 将会削弱反射的幅度并且在总体上改进信号的质量。 3.3.4 RS-485的连接 为了构建无故障RS-485连接,一般需遵循下面7条准则: 1.对指定的比特率使用可能的最慢的驱动器。如果你的连接不需要快的比特率,使 用低速的驱动器是改进信号质量的一个简单的、低成本的方法,同时使用低速芯片减弱 了发散的电磁干扰。 2.用导线的特征阻抗终止长导线。选择合适匹配的阻抗将会消弱反射的幅度并且在 总体上改进信号的质量。 3.将这些节点连接成总线拓扑。其优点是如果其中的一个连接出现故障或需要从一 个接点处断开时,其他的接点之间的通讯可以正常地进行。 4.偏置非活动连接。(开路和短路的保护)。其特点是在其中的一个驱动器出现故障 时,使整个通讯还可以正常进行。 5.使用双绞线电缆。双绞线在消除由于磁祸合引起的低频干扰方面是有效的。在一 根双绞线中,电缆的每一次扭曲都交换导线的物理位置,磁祸合进入一根导线的任何干 扰都在下一次扭曲中被另一根导线的等量的相反的干扰抵消。虽然不是100%的抵消,但 也是被极大地削弱。 6.限制公共模式电压。虽然RS-485是采用差动方式,但是为了使RS- 485能正常工作,需要限制公共模式电压,一般每个接收器的输入对地电压在- 7V到+12V之间,以接收器的地线为参考。 7.在RS- 485规定中一个连接可以最多有32个单位负载,如果超过了这个限制,通常采用转发器 电路,一个转发器可以重新生成RS-485并且可以提供额外的32个接点。 3.3.5 系统串行接口标准选择 在数据通信、计算机网络以及分布式工业控制系统中,经常采用串行通信来交换数 据和信息。