51单片机和上位机的温湿度监测系统设计(3)
图1.1 总体设计方案方框图
本设计方案主要由AT89C52作为核心控件，外接电源电路，复位电路和时钟电路等常规电路，另有输入原件SHT11温湿度传感器与显示器件LCD1602。外部温湿度数据经由SHT11收集并输入到AT89C52单片机中，经过处理，再发送到LCD1602上显示。而上位机部分主要起到显示作用，即将单片机的数据经过串口接收过来，再在显示窗口上显示。
2 主要元器件介绍
2.1 AT89C52的性能介绍
单片机的种类有很多很多。AT89C52是其中很典型的一种，它性能高，功耗低，拥有CMOS8位微控制器，同时还拥有8K在系统可编程Flash，受到众多使用者的青睐。生产方式上使用了Atmel公司最先进的技术，确保了与80C51的各方面性能指标完美兼容。单片机上的Flash可以程序存储器在系统可编程，当然也可以使用常规的编程。单芯片上，该单片机含有8位CPU与在系统可编程Flash，使该单片机成为大量嵌入式机电系统更加便捷，速度更快的不二之选[2] 。
AT89C52有以下标准功能：8 K字节 Flash，256字节 RAM，32位 I/ O口线，3个16位定时器/计数器，以及其他各种常规功能。同时，该单片机还可以降至OHZ静态逻辑操作，并且还能够选择至少一种的节电模式。空闲模式中，CPU处于关闭状态，此时RAM、串口等部件却可以不停止。掉电保护情况下，储存在RAM当中的内容将会被暂时留在RAM中，所有部件都暂时停止工作，只有等到其收到下一次运行指令，单片机才会从休眠中苏醒，再开始运行。
2.1.1 AT89C52单片机的硬件结构
图2.1所示为AT89C52的硬件结构图。其内部结构与MCS-51系列大同小异。CPU是由运算器和控制器构成。运算器的首要功能是算术和逻辑运算。控制器作为AT89C52的主控部件，和其他微机一样，主要功能是对指令进行识别，然后根据指令的内容来决定其各部件的运行。AT89C52的储存器是8K字节可重擦写Flash闪速存储器，可以重复编写。与51相比，储存器的容量有明显扩大。该单片机引脚和主流单片机完全兼容，方便了各种产品使用者的习惯用法。
图2.1 AT89C52的硬件结构图
2.1.2 AT89C52单片机的主要性能参数
（1） 8K字节允许重新擦写的Flash闪速存储器；
（2） 1000次可擦写周期；
（3） 全静态操作：0Hz-24MHz；
（4） 三级加密程序存储器；
（5） 256×8字节内部RAM；
（6） 32个可编程I/O口线；
（7） 3个16位定时/计数器；
（8） 8个中断源；
（9） 可编程串行UART通道；
（10） 低功耗空闲和掉电模式。
2.1.3 AT89C52引脚说明
VCC：电源；
GND：接地；
P0口：P0口：P0口为8位的双向I/O口。当它被当做输出口使用时，每一位都能够驱使8个TTL逻辑电平。当P0口被置高位时，引脚作为高阻抗输入使用。而在访问其他程序的时候，P0口也可以被作为低八位地址复用。此时P0不需要添加外部上拉电阻。
在进行flash操作时，P0口还会被用作接受指令字节的工具。在进行程序的检测时，有输出指令字节的作用。在此用途下，P0必须再加上一组外部上拉电阻才能正常工作。
P1口：P1口与P0口类似，在P1的输出缓冲级可驱动4个TTL逻辑电平。当P1口被置高，由于其内部存在上拉电阻，电流会输出ILL。
此外，与AT89C51不同之处是，P1.0和P1.1还可分别作为定时/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和输出（P1.1/T2EX）。