烟台大学毕业论文（设计）

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3.3 串口模块

此次设计需要将测得的湿度和温度值上传给上位机，上位机也需要在适当时候对下位机进行控制，这就需要上下位机之间进行通讯，本次通讯选用USB-232转接线进行通讯，而单片机输出是TTL电平，RS232通讯用232电平，故需电平转换，通常用电平转换芯片是MAX232芯片。

MAX232芯片是美信（MAXIM）公司专为RS-232标准串口设计的单电源电平转换芯片，使用+5v单电源供电。

第一部分是电荷泵电路。由1、2、3、4、5、6脚和4只电容构成。功能是产生+12v和-12v两个电源，提供给RS-232串口电平的需要。

第二部分是数据转换通道。由7、8、9、10、11、12、13、14脚构成两个数据通道。其中13脚（R1IN）、12脚（R1OUT）、11脚（T1IN）、14脚（T1OUT）为第一数据通道。 8脚（R2IN）、9脚（R2OUT）、10脚（T2IN）、7脚（T2OUT）为第二数据通道。 TTL/CMOS数据从T1IN、T2IN输入转换成RS-232数据从T1OUT、T2OUT送到电脑DB9插头；DB9插头的RS-232数据从R1IN、R2IN输入转换成TTL/CMOS数据后从R1OUT、R2OUT输出。

第三部分是供电。15脚GND、16脚VCC（+5v）。

MAX232符合所有的RS-232C技术标准，只需要单一 +5V电源供电，片载电荷泵具有升压、电压极性反转能力，能够产生+10V和-10V电压V+、V-，功耗低，典型供电电流5mA ，内部集成2个RS-232C驱动器，高集成度，片外最低只需4个电容即可工作。

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3.4显示模块

工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符（16列2行）。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。目前市面上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶。

1602采用+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 管脚功能： 引脚 符号 功能说明 1 VSS 一般接地 2 VDD 接电源（+5V） 3 V0 液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高 4 RS RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器 5 R/W R/W为读写信号线，高电平(1)时进行读操作，低电平(0)时进行写操作 6 E E(或EN)端为使能(enable)端，下降沿使能 7 DB0 低4位三态、 双向数据总线 0位（最低位） 8 DB1 低4位三态、 双向数据总线 1位 9 DB2 低4位三态、 双向数据总线 2位 10 DB3 低4位三态、 双向数据总线 3位 11 DB4 低4位三态、 双向数据总线 4位 12 DB5 低4位三态、 双向数据总线 5位 13 DB6 低4位三态、 双向数据总线 6位 14 DB7 低4位三态、 双向数据总线 7位（最高位）（也是busy flag） 15

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15 16 BLA BLK 背光电源正极 背光 电源负极 3.5 控制模块

在实际应用中，粮仓内部温度及湿度超出正常值易造成粮食发生霉变等问题，造成重大损失，所以在温湿度超限时需要发出超限报警指示，必须采取相应措施使得温湿度保持在正常范围内，通常采取通风及除湿措施。此次设计的控制模块是通过9012放大I/0口输出电流控制继电器吸合开关，控制LED报警灯亮灭。 发光二极管

是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能；常简写为LED。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。常用的是发红光、绿光或黄光的二极管。发光二极管的反向击穿电压约5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过管子的电流。限流电阻R可用下式计算：R=（E－UF）/IF

式中E为电源电压，UF为LED的正向压降，IF为LED的一般工作电流发光二极管。

发光二极管具有单向导电性，通过5mA左右电流即可发光，电流越大，亮度越强，但若电流过大，则会烧毁二极管，故在实际应用时串接限流电阻，常用二极管分直插式和贴片式，直插式长脚为阳极，短脚为阴极，贴片式二极管正面有彩色标记一端为阴极，使用时需正确连接。 9012

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