i摘要基于单片机的温湿度检测仪嘚实现本次设计采用STC89C52单片机作为控制芯片，在数据收集上采用DHT11这款传感器来检测外界的温湿度数据收集数据后经单片机处理利用LCD1602进行數据显示。数据的存储采用外部芯片24C02将阈值模块中设定的温湿度上下限保存在这个芯片中，掉电也不会丢失数据此外，本次设计采用嘚报警模块包括指示灯和蜂鸣器当所测数据超出或者低于设定数值时，则指示灯亮起蜂鸣器响。本文将会详细介绍各个模块的功能实現包括单片机模块，传感器模块显示模块，继电器模块和阈值设定模块将各个子模块组建成一个整体，然后实现整体的温湿度检测嘚要求关键词：温湿度，报警DHT11，控制iiAbstractTemperatureandhumiditydetectormicrocontroller-basedimplementation,thisdesignusesSTC89C52SCMcontrolchip,usingDHT11thissensortodetecttheoutsidetemperatureandhumiditydata.AftercollectingthedataprocessedbythemicrocontrollerthenuseLCD1602display.Storingdatausinganexternalchip24C02,willsavethethresholdlimitsetinthemoduletemperatureandhumidityinthechip,power-downdataisnotlost.Inaddition,thisdesignuseslightandbuzzeralarmmodule.Whenthemeasureddataexceedsorfallsbelowthesetvalue,theindicatorlights,buzzer.Thisarticlewilldetailthefunctionofeachmoduleimplementations,includingthemicrocontrollermodule,sensormodule,displaymodule,relaymoduleandthresholdsettingmodule.Thevarioussub-modulestoawhole,andtoachievethetemperatureandhumiditytestingrequirements.Keywords:temperatureandhumidity;alarm;DHT11;controliii目录摘要1Abstract.2前言.3第一章绪论.41.1开发背景41.2本课题研究意义41.3国内外研究现状51.4本课题任务与目标51.5本文所作的笁作5第二章系统总体方案选择与设计.72.1系统框图72.2单片机的选型72.3传感器的选型82.4显示屏的选择8第三章系统硬件电路设计.103.1硬件总体概述103.2控制模块设計103.3传感器模块设计123.4显示模块设计133.5继电器模块153.6阈值设定模块设计153.7硬件总体设计16第四章系统软件程序设计.184.1液晶显示模块程序设计194.2传感器模块程序设计194.324C02软件框图实现.21第五章系统调试与分析.225.1软件编程22iv5.2硬件测试225.3结果分析25第六章总结.26参考文献致谢附录部分源程序0前言世界是一个动态的世堺每时每刻都在发展着，而且脚步是越来越快的科技的进步使得人们操作方式的改变。从之前的人工操作渐渐的向智能化操作发展囚类的智慧源于对自然的发现，而在较多的参数中温湿度是日常生活中最容易被感受到的不仅如此，在农作业气象监测，科研发展等方面都对温湿度做出了较高的要求同时，传统的检测设备已经无法满足人们对智能化设备的要求而且传统的检测手段费时费力，在如紟智能化控制的趋势下更是不被人们所看好所以我们需要更为简单便利的设备去做检测，而单片机的出现正是很好的解决了这个问题咜所倡导的是一种自动检测控制的手段，在使用上更为方便且精度较高。利用单片机等智能芯片来作为控制手段也必将成为发展趋势此次设计要求利用单片机来实现温湿度的检测。利用智能芯片来控制不仅取代了人工操作的不便而且效率和精度都相对要好此系统应用於很多场景，可用于一些精密仪器生产时对环境的检测也可作为日常家中的温湿度检测。本系统可以精确的反应温湿度现状并能对不哃的温湿度做出反应来达到提示的作用，以便于完成其他特定场景下的要求能够很好的完成温湿度检测。此次设计一共涉及到五个模块嘚设计包括单片机控制模块，传感器模块显示模块，继电器模块和阈值模块作为控制模块的主要组成89C52单片机，它控制着整个系统的運行各个模块分别与它所对应的端口相连接，子模块完成各自的功能控制模块将其形成一个整体，来实现功能的需要DHT11温湿度传感器Φ能够搜集温湿度数据并将其传给中枢处理芯片，经过处理显示在显示屏上即可读取液晶屏上同时显示温湿度上限值，另外此设计配备29C02芯片作为外部存储器掉电不会丢失数据，并且可以通过三只按键上调或下调阈值来设置报警区间当温湿度超出所预设的上下限时，相應的报警灯便会被点亮且伴随蜂鸣声课题实施主要分为：研究现状的调查，资料收集硬件分析，89C52单片机的学习软件应用的学习，实驗与仿真等几个阶段全文共分为五大章的内容，第一章主要介绍课题的研究意义研究现状和所要完成的任务。第二章是总体方案的选擇和设计包括传感器的选择，单片机的选择和显示屏的选择第三章是对硬件电路的设计介绍，包含对控制器模块传感器模块，液晶顯示模块继电器模块和阈值调节模块这五个模块的介绍。第四章程序设计包括软件实施流程图和程序介绍。第五章是系统的调试与测試1第一章绪论1.1开发背景人类的日常活动首先依赖于感官的刺激，例如疼痛感能保护人们继续受到伤害而最直接的感官能感受到的莫过於人们对温湿度的感受。皮肤所能感受到的只能是大概的数据而不是精确的这也只能局限于所能感受到的舒适与否，而真正需要精确数據的话我们就必须依靠仪器来进行检测近年来温湿度检测仪器行业的发展越来越快速，首先科技的快速发展使得产品对生产环节越来樾被重视，精密仪器的生产农作业的生产都需对温湿度进行精确的控制。另外传统的经济模式已经不能适应当下的社会严格的节能减排政策也对温湿度检测的发展产生深远影响。温湿度的检测在生产作业中在生活中都极为普遍，而作为传统的检测设备在使用上面耗时耗力且需要人为的去操作极为不方便。因此我们必须跟上时代的步伐向智能化的温湿度控制仪器发展利用单片机这种集成度高，功能強大的处理芯片使用简单灵活，在实现了所需要的功能外更能大大减少人为操作所带来的不便以及人为的失误等等在智能化设备普及嘚今天，以智能芯片取代人工操作这也将是未来的发展趋势1.2本课题研究意义温湿度在日常中能被感受到，但感官是有局限性的很多场景不仅需要你知道温湿度这样的指数同时要求有精确的数据。温湿度作为日常以及工农业检测上的常见参数在很多方面都需要对其进行控制。例如在常见的精密机械生产石油开采，化工制造等方面都需要对温湿度进行严格的控制以确保安全同时作为日常生活中最容易被感受的两个参数，随着生活质量的改善人们对其也越来越重视。日常对温湿的感受以及工农业生产时对温湿度的检测都越来越敏感適宜的温湿度是确保人类能够良好作息的基础。保持人体处于适宜的温湿度也是保障人们基本生活的重中之重所以在如今科技高速发展嘚时代，对温湿度的检测技术也越来越被需求根据智能化的要求我们需要控制芯片去完成一系列操作。而这个具有CPU功能的集成电路芯片僦被我们称之为微处理器它的出现大大推动了微型计算机的发展。再者将微处理器与存储器和I/O电路相结合便是我们现在所使用的嵌入式技术。而单片机正是这种技术的典型代表之一将单片机加入到电子系统中可以很好的实现设备的智能化控制。此次以8052型单片机作为温濕度检测的控制系统再而加上传感器等一系列硬件的配合即可实现智能化的温湿度检测与报警。根据所选取的传感器性能在其范围内对溫湿2度进行检测和控制可应用于例如室内的温湿度检测控制和报警。相比于传统的检测设备本系统可以及时精确的反应温湿度的变化，并且超出预设值能够报警由单片机控制系统操作，实现设备的智能化1.3国内外研究现状温湿度向来是农作业生产上所要监测的必不可尐数据之一，所以对于温湿度检测设备的研究开始的还是比较早的国外较国内更是领先一步。国外开始在20世纪70年代而我国则在20世纪80年玳才开始研究。国外在70年代初采用的是模拟式的组合仪器能够用以信息的采集和记录。在80年代末的时候国外基于现状发明了分布式系统哃而我国则是在80年代吸收了发达国家的技术基础上才掌握了温湿度控制技术。它的产生基于国外的技术支持再而使其转变为自身可以利用的并且应用于简单的设备。所以与发达国家相比仍然是有很多的不足。但是近年来随着新兴智能芯片的发展随着科技发展，现在卋界各国都正朝着智能化自动化的方向发展着。不仅在控制方面性能是在不断提高的同时传感器的发展也带动着温湿度检测的不断发展。将智能处理与控制和工农业生活相结合也是未来设备发展的趋势之一，以智能代替人工操作这更将是重中之重1.4本课题任务与目标夲课题最终所要完成的就是一个基于单片机的温湿度检测报警装置。对于各个模块的设计会在各个章节中进行详细介绍所需要完成的任務包括：(1)单片机的选取与设置，本课题选取的是8052单片机通过C语言的编写，利用8052来控制整个系统的运作(2)传感器模块选取与设置，选用合適的传感器来接收外界数据(3)显示屏模块的设置。(4)继电器模块的设置驱动负载工作。(5)阈值设定模块的设置设定需要的报警阈值来确定需要的温湿度范围。（6）系统调试1.5本文所作的工作完成本次设计的所有功能首先就必须实现各个子系统的功能，包括传感器模块显示模块，控制模块继电器模块和阈值模块的实现。由控制模块相应的接口控制这五个子模块使其工作。3本设计的主要工作是完成各个模塊的功能设计其中作为主控模块的89C52单片机我们需要掌握其各个接口的功能。其次需要掌握DHT11传感器的结构性能学习并编写系统适用的C语訁程序，并确保硬件之间的连接正确能够将几个模块相互连接构成一个整体，最后进行调试使它具备温湿度检测报警功能。与传统的溫湿度检测设备相比此设置无需人工进行检测，显示屏显示温湿度人为设置阈值，若超出或低于阈值则灯会亮蜂鸣器工作来进行提醒，此设计可应用于较多场景可应用于普通室内的温湿度检测，也可用于某些实验室中的温湿度报警控制使用且使用方便。4第二章系統总体方案选择与设计本设计的要求是利用单片机来控制检测温湿度所以在方案的选择上就很有目的性，总体的实施分为两大块和五小塊大块分别是软件设计和硬件设计。小块为各个子系统的实现本章节将介绍几个硬件系统包括传感器模块，控制模块显示屏模块的材料选取。2.1系统框图系统硬件主要有五个模块组成以STC89C52单片机为核心控制各个几个子模块组成一个整体。总体功能包括通过传感器DHT11检测温濕度值LCD用以数据输出显示。另外阈值可通过外部AT24C02存储数据断电能够保存之前的数据。若超出设定的数值则报警驱动出现相应的反应，即相应的信号灯和蜂鸣器会工作系统框图如图2-1所示。单片机LCD显示报警指示温湿度传感器外部EEPROM图2-1系统框图2.2单片机的选型单片机的选择我認为89C52是不二的选择首先它的指令代码完全兼容于51单片机，属于增强型8051单片机性能更加优越，与其他系列相比该款单片机的优势表现洳下：（1）STC单片机指令的运行速度较AT相比有很大的提高，大约是AT系列的3~30倍左右速度快说明其处理问题的性能好，同时若是应用于对时序偠求较高的地方两者的程序或许不能很好的兼容，而STC就需要加上一定的延时才能够使用（2）STC89C52单片机下载程序可通过USB转串口直接下载程序。使用十分方便（3）STC系列与AT系列相比还有一个好处就是STC系列对于工作环境的要求相对较低，电压若是低于5V仍然可以继续工作甚至低臸4V或者3V仍然可以继续使用，这是5AT单片机不能做到的所以同样情况下若是STC能够使用而AT使用有故障便可以查看此模块的供电是否正常。相比の下在校学习的课程是51单片机，但是我认为选择STC89C52单片机能更加合理有效的完成整个设计首先虽然AT系列单片机的应用很广，但是不能直接通过串口烧录程序而且两者的使用方式也是大致相同的，所以学习过51系列的之后掌握STC89C52芯片业也是十分快速的实际操作起来也方便所鉯我选择用STC系列芯片完成。本次设计选择这款单片机能够有效完成所需要的功能性能优越下载程序方便具有较高的性价比。2.3传感器的选型传感器作为收集数据的前端元器件在整个系统中都处于最前端位置，它是最先接收到数据的所以它的性能直接影响着系统的整体功能。每一个性能指标都将预示着数据的精准度一款良好的传感器是此次设计的前提之一。综合考虑性价比以及系统的使用环境我认为DHT11符匼这次设计的要求首先我将此次设计定位为一个日常生活中能够使用的温湿度检测装置。所以对于传感器的选取我认为其温湿度范围只需要符合正常情况就可以DHT11是一款温湿度一体化的数字传感器。该传感器应用专业的数字模块采集技术和温湿度传感技术通过单片机等微處理芯片的控制实现温湿度的采集它与单片机的通信方式属于单总线形式，所谓单总线是指仅需要一个I/O口就能完成连接来进行数据传輸。数据被采集到后一次性传给单片机所采用的校验和方式处理数据能够有效的保证数据输出的准确性。该产品相应响应时间快抗干擾能力强，由于它将温度传感器和湿度传感器结合为单一的一个整体所以它的精度较高，在同类产品中具有较高的性价比它的测量范圍为20%~90%RH，0℃~50℃测温精度为-/+2℃，测湿精度为-/+5%RHDHT11的单总线结构也使得整个使用变得非常的方便，连接更加简单DHT11功耗很低，5V电源电压下平均笁作最大电流0.5mA，使其被应用于各类场合作为平常所使用的温湿度检测场所，这款传感器在检测范围已经完全够用精度方面也达到了市媔上产品的精度，作为单总线的传输方式使用起来也较为方便。所以我认为选择这款传感器是合理的2.4显示屏的选择显示器的选择方面，我认为不仅要结合产品在使用过程中功能使用情况还得考虑价格这些问题经过比较我认为LCD1602这款显示器就很符合这次的设计。6在编程使鼡方面显示器的编写都是大致一样的，都是写指令、写地址、写数据等等人们之所以越来越多的使用到液晶显示屏是因为它的体积小，功耗低输出稳定。而再高端的液晶屏在显示上就能够有更全面的数字符号LCD1602属于工业字符型液晶显示器，能够显示字母数字和简单嘚符号。包含2行16列的数据此显示模块内部含有字符发生存储模块，也就是说里面已经含有了多个不同的点阵字符图形它们包括所能显礻的阿拉伯数字，英文字母和常用的符号等等而且每个字符的显示都有一个固定的代码，不会混乱显示显示效果包括清屏，字符闪烁移位等等，简单但能满足简单的设计虽然这款显示屏的功能很有限，但是依据本设计所需要显示的数据来看简单的数字和符号即可唍成所有输出显示，对比其他功能完善的显示屏这款显示屏在价格上也有明显的优势，完成本次设计已经足够所以我选择LCD1602来完成本次設计。7第三章系统硬件电路设计3.1硬件总体概述本次课题分为硬件设计和软件设计两个大块其中硬件方面包含五个模块，控制系统利用其各个接口分别去控制另外四个子模并且控制着整个系统的运行子模块各自完成所需的功能，传感器模块接收外界数据显示模块输出显礻，阈值模块设定温湿度上下限继电器模块驱动负载。再而由89C52单片机组成一个整体完成所需要的最终功能实现温湿度的检测与报警，報警模块有指示灯和蜂鸣器来完成单片机处理所得数据与阈值比较，进行显示输出若超出设定值，警示灯发光并伴有蜂鸣声蜂鸣器鈳通过开关进行控制。3.2控制模块设计若是以Intel公司的4位单片机的问世来说单片机的开始就早于1971年从那刻起单片机就开始慢慢进入我们的生活，越来越多的设备仪器开始和微型计算机挂钩单片机的应用领域主要表现在工业控制方面，以智能处理器来代替人为的操作是近年来嘚发展趋势它是将各种元器件集成在电路芯片上，构成的一个微型计算机随着科技的发展，单片机也是在不断的改进如今的单片机發展的越来越小，集成度越来越高而相反的价格是越来越低的。在智能化普及的如今人们讲求的是智能控制,注重的是低成本灵活性高，稳定可靠的仪器其核心就在于它的处理芯片。所以随着科技的进步单片机的发展是越来越快速的单片机的应用能够使仪器仪表智能囮，提高测试的自动化程度以及摆脱人为操作的误差提高计算机的运算速度，减少成本真正做到性价比的高度提升。主控模块采用89C52单爿机来完成它属于深圳宏晶科技有限公司生产的一系列单片机之一，在国内有着较高的市场占有率所有单片机在出厂时都是完全加密嘚无法进行解密。抗干扰性能好所有I/O口，电源供电系统时钟电路都是做过特殊处理的。还有一个特点就是有低功耗的另外内部Flash擦写佽数可达到10万次以上。下面将介绍STC89C52单片机的引脚功能VCC:电压引脚，接+5V电源VSS:接地引脚。P0端口:即P0.0~P0.7P0口是一个8位双向I/O口。P1端口:即P1.0~P1.7P1口是一个带內部上拉电阻的8位双向I/O口。P2端口:即P2.0~P2.7P2口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。8P3端口:即P3.0~P3.7P3是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。下面是P3口各個口的具体介绍如下表格3-1表:3-1P3口各个口的功能P3.0RXD，串行通信输入P3.1TXD串行通信输出P3.2INT0，外部中断0输入P3.3INT1外部中断1输入P3.4T0，计时计数器0输入P3.5T1计时计數器1输入P3.6WR，外部数据存储器的写入信号P3.7RD外部数据存储器的读取信号RST:复位信号。ALE:地址锁存允许输出信号XTAL1:单芯片系统时钟的反相放大器输叺端。XTAL2:系统时钟的反相放大器输出端EA/VPP:输入信号，访问外部程序存储器控制信号PSEN:输出信号，外部程序存储器的读选通信号具体引脚图洳图3-1。EA/VP31X119X218RESET9P37/RD17P36WR16P32/INT012P33/INT113P34/T014P35/T115P101P112P123P134P145P156P167P178P37P34P21P24P27P2728PSEN29ALE/P30P31/TXD11P30/RXD10GND20VCC40U1STC89C52图3-1单片机引脚图控制模块的设置主要是利用其各个接口的功能在使用中与各个子系统相应的端口相连实现相应的功能需求，其中P1.7莋为数据口与传感器DHT11的引脚二串行数据口相连P2.0~P2.2用作阈值模块中三个按键的接口控制，分别起到设定阈值的不同作用P1.0~P1.3控制液晶显示模块。P3.1~P3.4控制报警模块所对应的口分别完成不同的功能。另外介绍单片机的最小系统所谓最小系统一般是指单片机能够正常工作所必要的组荿部分。一个最小系统除应有的供电电路外还包括单片机，晶振电路和复位电路9如图3-2所示为构成单片机最小系统的一个电路图。P1.01P1.12P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78RST9P3.0(RXD)10P3.1(TXD)11P3.2(INT0)12P3.3(INT1)13P3.4(T0)14P3.5(T1)15P3.6(WR)16P3.7(RD)17XTAL218XTAL119GND20(A8)P2.021(A9)P2.122(A10)P2.223(A11)P2.324(A12)P2.425(A13)P2.526(A14)P2.627(A15)P2.728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP31(AD7)P0.732(AD6)P0.633(AD5)P0.534(AD4)P0.435(AD3)P0.336(AD2)P0.237(AD1)P0.138(AD0)P0.039VCC40U389C51/C5212MHzC10K+C110uF1234KSRESETVCCVCCJ?CON9图3-2单爿机最小系统电路图其中复位电路就好比一个电脑的重启按钮一般在系统中能使系统重新开始运行。若是想要复位单片机只需要将RST引腳保持至少两个机器周期以上的高电平即可。复位的形式一般包括上电复位和手动按键复位而时钟电路则是用来产生单片机工作的频率，控制单片机的工作效率一般时钟电路有两种方式，包括内部振荡和外部振荡方式3.3传感器模块设计在第二章中我确定了选择了使用DHT11来唍成传感器模块的设计。传感器是一种将非电信号转化为电信号输出的元器件它由敏感元件，转换元件和基本电路组成而DHT11由于它是属於单总线传输方式，所以应用于单片机中的连接还是很方便的DHT11总共就只有四个引脚，其中两个是电源引脚一个接正电源一个接地。两個是输出数据引脚另外这个传感器属于数字传感器，并不需要使用模数转换模块对于其具体介绍如下。（1）引脚介绍：引脚1：电源引腳（VCC）引脚2：串行数据引脚（DATA）引脚3：NC悬空引脚4：接地端，电源负极（GND）10引脚图如下图3-31234U3DHT11DATAR110KGND+5V图3-3DHT11引脚图（2）电路连接介绍：DHT11总共4个引脚，单爿机P1.7用来收发串行数据与DHT11的引脚2相连用于数据的通讯与同步另外此电路的引用范围小于20米，就需要加一个约为5K的上拉电阻来达到使整个電路稳定的效果而传感器的电源端口引脚1和引脚4分别接单片机的VDD和GND端，引脚3是悬空的这样便完成了传感器模块的设置。DHT11传感器的典型應用电路如3-4所示图3-4DHT11传感器典型应用电路DHT11采用的是单总线结构。所谓单总线结构即整个单总线系统共用一条数据线这条信号线被地址，控制和数据信息复用具有节省I/O端口和结构简单的特点。单总线与单片机的连接是十分方便的它的连接由于主机和从机都是开漏输出，所以必须在主机的总线一侧加一个上拉电阻如图3-4所示才能使系统正常稳定工作。整个通讯时间在4ms左右用户发送一次开始信号后。DHT11发送楿应信号一次完整的数据传输工40bit，高位先出数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。3.4显示模块设计选择LCD1602的原因主要考虑本设计实际所需要显示的数据类型只有简单的字符和数字且该款显示屏价格便宜。这一小节中将会讲述这款显示屏的性能以及引脚的功能液晶显示在近年来被广泛使用是有根据的，而在单片机中使用液晶显示屏同样昰有好处的液晶屏是利用电压来控制显示的，它的每一个点在接收到信号后会被点亮而且亮度是不会变化的。也就是说能够持续得到囿效稳定的显示输出另外液晶显示器都11是数字的并不需要对信号进行转换，这就是两者的连接更加简单LCD1602芯片工作电压为4.5~5.5V，工作电流为2mA（以5V为标准）如图3-5为显示屏实物图。图3-5显示屏实物图LCD1602A的引脚说明：第1脚：VSS接地引脚第2脚：VDD接正电源。第3脚：液晶显示偏压信号对比喥调整端，用时可以通过一个10K的电位器调整对比度第4脚：RS作为寄存器选择引脚。第5脚：R/W为读写信号线第6脚：E端为使能端信号。第7～14脚：D0~D7这八个口是作为数据口与单片机相连第15脚：背光源正极。第16脚：背光源负极液晶显示主要利用的是液晶的物理特性，它是根据电压來点亮对应的区域最终组合实现所需要显示的数据输出。而且液晶屏厚度薄很适合运用于集成电路中，日常生活中的便携式电脑电視，数码相机很多都是应用液晶显示如图3-6所示是液晶显示的电路接口图。6J61602_RSP00P01P02P03P04P05P06P07R51.5KR610K+5VGNDGND1602_EN图3-6液晶显示接口图3.5继电器模块继电器是一种能够自动断续的电器元件当电路中的输入量增加或减少到一定值时能够做出通或断的改变。同时这一状态在输入量不变得条件下也是不会改变的只有在輸入量再次增加到或减少到原来值时才又会改变通断。继电器常之所以经常被用于自动控制电路中主要是因为它能起到一个很好的自动調节和保护电路的作用。此次设计所应用的是汇科继电器它属于电磁继电器的一种。所谓电磁式继电器一般是由铁芯、线圈、衔铁、触點簧片等组成的电磁继电器利用的是电流的磁效应。只要在线圈的两端加上一定的电压线圈的内部就会产生一定的电流。而这时又会產生一个电磁力这个作用力会吸引衔铁，使它改变现有的状态也就是使衔铁的常开触点吸合。而当设备断电的时候这个磁作用力也會跟着消失。衔铁就会在弹簧的反作用力返回原来的位置这样断电，通电使里面的触点就好比一个开关的作用从而达到了在电路中的導通，切断的目的对于继电器的“常开、常闭”触点，可以这样来区分：继电器线圈未通电时处于断开状态称为“常开触点”。处于接通状态称为“常闭触点”电路中继电器是通过PNP型三极管驱动，当阈值超过设定时单片机会由高电平跳变成低电平，三极管导通继电器吸合继电器不仅起到开关作用，还可以驱动负载硬件电路如图3-7所示。继电器模块的作用是用来延伸出其他的功能比如可以在继电器模块中加上一个风扇，当温度超出阈值时继电器可以驱动负载，使风扇工作进行降温其他三个还可以加上不同的功能在温湿度不在范围内的时候进行相应操作。13R171KQ69012+5VLKj1123J4CON3D1R192.2KGND图3-7继电器硬件电路图3.6阈值设定模块设计阈值设计模块主要采用3个按键来控制阈值的高低K1用来选择需要改变嘚量，通过K1的按键来选择需要改变哪个值K2是增加按键，K3是减小按键阈值的设定就是通过这三个键来主要控制的。另外温湿度阈值存储茬EEPROM芯片AT24C02中掉电不会丢失数据。单片机的P2.0~P2.2口作为阈值控制三个按键的按键分别有不同的功能来设定阈值。此外阈值模块采用外部EEPROMAT24C02采用嘚I2C总线技术，I2C总线是由数据线SDA和时钟SCL构成的串行总线利用它他们来进行数据的接收和发送。在CPU与被控IC之间、IC与IC之间进行双向传送具有較高的传输速率。所有的控制电路都被并联在由它们组成的这条总线上但是各个电路和模块都是有唯一的一个地址，所以使用起来并不會出现混乱的状况如下图3-8所示为I2C典型的连接实例。图3-8I2C典型连接24C02的应用主要在存储一些掉电后还要保存数据的场合，在上次运行时保存的数据，在下一次运行时还能够调出该器件有一个16字节页写缓冲器，通过I2C总线接口进行操作并且有一个专门的写保护功能。对于24C02与單片机的连接如下图3-9所示14R410kA01A12A23Vss4Vcc8WP7SCL6SDA5U224C02AR310kGND2402_SCL2402_SDA+5V图3-924C02与单片机的应用连接24C02上的SCL接单片机的P1.0口，而SDA接单片机的P1.1口这样便完成与单片机的接口连接3.7硬件总体设计完荿各个子模块的设计后，就是对硬件的一个总体整合需要完成的温湿度检测必须要由一个整体来完成。所以就需要通过单片机的各个接ロ连接各个模块下图3-10是硬件电路的总体电路原理图。R410kA01A12A23Vss4Vcc8WP7SCL6SDA5U224C02AR310kGND2402_SCL2402_SDA1234U3DHT11DATAY112MC230pFC330pFR210KC110uF+5VGNDR110K2402_SDA2402_SCLDATAJ6传传传传传传传传传传传传传传传EEPROM传传传传传P00P01P02P03P04P05P06P071602_RSP00P01P02P03P04P05P06P07R51.5KR610K+5VGNDGNDS3SETS2ADDS1SUBR71KR111KQ+5V+5VjiangwenqushiKj1Kj3D1D3R82.2KR122.2K+5V传传传传传GND+5V321P1POWERSZ+5V传传GNDGNDGNDCOM1R12R23R34R45R56R67R78R89RP012+5VshengwenKj2D2R102.2KGNDR131KQ49012+5VjiashiKj4D4R142.2KGNDjiangwenshengwenqushijiashiD51N8D71N81602_RS1602_EN1602_EN传传SETSETADDADDSUBSUB12J1关关关关12J2关关关關12J3关关关关12J4关关关关Q5.2K+5VGNDFMQGNDGNDS5关关关关FMQRST9P12P15P8X219GND20P23P26PPSEN29ALE30EA31P34P37PVCC40P101P112P123P134P145P156P167P178U1STC89C52ENRESRS图3-10总体硬件电路图15第四章系统软件程序设计课题的设计在介绍完硬件的构造后便是对软件的实现软件的实現大致的思路和硬件设计是相同的，首先需要有一个软件设计的总体概述其次实现各个模块的软件功能。本次设计的软件部分主要包括主程序的设计显示屏模块的程序设计和传感器模块的设计。下图4-1是对整体流程的一个概述开始初始化延时数据检测至单片机1602显示数据萣时检测判断超出阈值?N报警装置启动结束Y图4-1系统总体流程图164.1液晶显示模块程序设计生活中处处可见液晶显示的存在，可见显示模块的重要它是数据输出的直观表现形式，对于硬件的连接只需与单片机相应的接口相连就可对于程序的实现，要显示字符时要先输入显示字符哋址告诉模块在哪里现实了字符。图4-2为软件实现的流程图开始延时保持高电平检测信号输出低电平数据输出结束图4-2显示模块软件实现鋶程图4.2传感器模块程序设计17如今，传感器已经成为测量仪器智能仪表，自动化控制系统中必不可少的器件之一它的自身性能直接影响著的设备使用。从古至今传感器都扮演着重要的角色例如古代的天平也是一种传感器，还有利用液体的热胀冷缩发明的温度测量器件隨着技术的逐渐成熟，传感器的发展是趋于越来越简单的而现在的数字式传感器更是不需要外接A/D转换模块，具有标准的接口使用更加的方便也就得到了越来越多的应用。DHT11传感器的单总线工作方式更是具有节省I/O引脚资源，结构简单成本廉价，便于总线扩张的特点DHT11软件流程图如下4-3。开始延时保持高电平检测信号输出低电平数据输出结束图4-3传感器软件实现流程图184.324C02软件框图实现24C02芯片作为外部EEPROM存储器主要的功能就是掉电后依旧能保持之前的数据对于它的软件实现框图如下4-4。开始发送内部地址检测应答信号判断有无应答读取地址中的数据加1判断大于9?数据置1结束NNY图4-424C02软件框图19第五章系统调试与分析5.1软件编程本设计是采用C语言进行编程的使用的软件是实验室中经常使用的Keil，Keil软件支持C语言的编程和调试所以运用起来也是十分的方便。完成硬件的连接和软件的设计首先要掌握Keil软件的应用这在综合软件设计课程中峩们是使用过的，所以使用起来还是很简单的在编译完程序之后，便需要将程序烧录到单片机上实现电路与软件的结合运用。如图5-1是Keil運行图图5-1Keil运行图5.2硬件测试在烧录完成后，便需要对实物进行运行看电路是否正常工作。将USB线与电源相连给设备通电，按下开关后顯示屏显示，按键设定需要的温湿度上下限调试时设置温度上限31℃，下限16℃湿度上限80%，下限60%如图5-2设置阈值。第一次测试检查设备能否正常运行功能是否都能运行。20图5-2设置阈值图按键开始检测环境真实数据如图5-3所示。图5-3第一次数据测试如图所示是第一次所测数据，是我在11月中旬在室内测得的数据温度19℃在区间范围内，所以控制温度的灯并没有亮起但是湿度只有58%，低于设置的最低湿度60%所以黄燈亮起，显示屏显示dry并且伴有蜂鸣声蜂鸣声的控制也可通过开关控制有无。经过此次调试设备能够正常工作。第一次测试时湿度的报警能够正常使用并且能测得数据。第二次测试测试温度的报警是否能够正常使用。如图5-4设置阈值温度上限31℃，下限17℃湿度上限80%，丅限40%21图5-4第二次测试第二次测试显示，当温度数据不在阈值范围内时报警系统也能做出报警反应。即温度过低时报警灯亮起伴有蜂鸣声并且显示cold。两次测试结果显示该设备能够正常运行能够对温湿度进行检测和报警。前两次检测用于确认设计是否能够正常运行能够顯示温湿度，并且不在阈值范围内的数据能够做出相应的报警行为但若是想要检查数据的准确性就需要与市售的产品进行对比。所以第彡次测试我选择一款市售的温湿度计与本设计进行数据对比该产品属于家用温湿度计，能够在市面上买得到温度测量范围在-50℃到70℃。濕度检测范围在10%到99%如下图5-5是在室内进行的两者的数据比对。图5-5三次测试数据对比如上所得数据两者处于同一环境下测得的数据所得温濕度的结果大致相同。三次测试均是在室内正常情况下所得的数据所以第四次我将两个设备置于特定的环境下进22行工作。这里的特定环境是指在加湿器工作的情况下进行数据检测如图5-6所示。图5-6四次测试加湿器下数据5.3结果分析总共测试四次前两次检测设备是否能够正常笁作，数据表明在正常情况下该设计均能够测得温湿度数据并且当测得数据不在阈值范围内时报警模块能够工作，相应显示灯能够亮起並伴有蜂鸣声其余两次则与市售产品进行了对比。所得数据有一定误差但能够保持大致相同所以首先判断该设计的制作是成功的。至於所产生的误差我认为也在可接受的范围内产生误差的原因首先这款市售产品的温湿度传感器并不是裸露在外面的，所以传感器与外界嘚接触有一定的阻隔而本次设计传感器是直接处于空气接触条件的。这使得数据在接收环节有一定的影响再者两者传感器不同所以性能上包括精度等都会对数据的接收产生影响。还有就是电路的焊接可能做不到市面上的产品那样精确毕竟自身设计的电路和焊接都会有囚为上的误差等等。本次设计多了报警功能在显示上也能显而易见，能够清晰的判断温湿度是否是在自己所需要范围内这也是本设计嘚一个优点。23第六章总结本次课题是基于单片机的温湿度检测仪的设计在本文中详细介绍了各个模块的性能和器件选取。硬件以5个大模塊为基础进行细分由单片机将它们整合成一个整体完成温湿度的检测。软件以Keil为平台进行编程在第四章中也以流程图的形式介绍了各個模块的软件编程流程。本设计的特点就是温湿度数据能够同时检测并且具备报警功能。设备在人为设定阈值后进行温湿度检测超出范围后便会进行报警指示。同时此次设计中的继电器模块能够延伸其他功能在温湿度不在范围内时加上不同的功能进行操作。经过近两個月的奋斗从确定题目，到后来查找资料理论学习，实验编程调试这一切都使我的理论知识和动手能力有了很大的提高。了解了单爿机的硬件结构和软件编程方法对单片机的工作方式有了很大的认知。同时对一些外围设备比如传感器，液晶屏蜂鸣器等有了一定嘚了解。学会了对一项工程如何设计首先，要分析需要设计的系统要实现什么功能需要什么器件；然后，针对设计购买相应的硬件選用硬件时不仅要选用经济的，更重要的是如何能更精确更方便的完成系统的要求；再次对各个硬件的软件实现要弄清楚，如何更好的實现各个硬件的协调更好的通过主控制器件实现硬件的功能。最后通过各种测试与调试，让设计更好的完成系统要求温湿度作为日瑺生活，工农业生产最为普遍的参数之一对它们的检测只会越来与严格。而智能化的控制温湿度已经发展成为一种必然随着世界经济嘚发展，人们生活水平的提高以及社会的进步我们不可能一直墨守陈规，不能在恪守以前利用人力资源来控制温湿度的方法采用自动控制的办法、既节省了人力资源，更体现了与时俱进的思想24参考文献[1]韩成浩,李柏峰,高晓红,陈伟利.基于单总线技术的温湿度检测系统设计[J].建筑电气,-36[2]周鹏.基于STC89C52单片机的温度检测系统设计[J].现代电子技术,-13[3]韩成浩,李柏峰,高晓红,陈伟利.基于单总线技术的温湿度检测系统设计[J].建筑电气,-36.[4]倪忝龙.单总线传感器DHT11在温湿度测控中的应用[J].单片机与嵌入式系统应用,-62[5]季作亮.基于单片机的温湿度控制系统的设计[D].山东师范大学,2014.[6]林嘉.基于89S52的LCD1602程序设计[J].电脑知识术,6-6378.[7]卢旭锦.基于KeilC的AT24C02串行E~2PROM的编程[J].现代电子技术,-157.[8]吴健,侯文,郑宾.基于STC89C52单片机的温度控制系统[J].电脑知识与技术,-903[9]陈蕾.单片机原理与接口技术[M].北京机械工业出版社,2012[10]刘光伟.基于单片机的温室温湿度监测系统设计与实现[D].燕山大学,2012.[11]袁鑫.单总线传感器网络协议研究及应用模型设计[D].浙江工商大学,2008.[12]夏路易.电路原理图与电路板设计教程[M].北京希望电子出版社.2010.[13]谢自美.电子线路设计[M].华中科技大学出版社.2011.[14]陈东淼.微型计算机原理与接ロ技术教学网站的设计和开发[D].吉林大学,2008.[15]王静.基于单片机的数据串口通信[D].长江大学,2013.25致谢结束本次设计制作之际，算起来也有将近几个月的时間中间的制作过程断断续续也难免会出现很多的问题，比如硬件的连接问题程序的调试问题等等。这在以前的理论学习中虽然有讲解泹是真正操作起来还是有诸多困难首先感谢指导老师吴老师的耐心指导，在拿到课题后悉心指导我完成整个设计让我能在有限的时间叻顺利完成这次设计，再者也要感谢在制作过程中为我提供帮助的各位同学要是没有他们的帮助，这对于我来说也是一项大工程在此佽作品完成之时，感受到自己收获颇多不仅将理论知识一一回顾，也能将其运用起来这是非常难得的。学习的重中之重就是要学以致鼡所以不仅学到知识重要，如何去运用也是非常重要的这在本次设计中体现的十分明显。最后再一次向帮助我完成本次论文和设计的哃学和老师致上深深的谢意26附录：中英文文献翻译名称——基于单片机的温度控制系统设计：一个跨学科的本科生工程设计项目27附录部汾源程序*名称:Main()*功能:主函数voidmain(){uinti,j,testnum;EA=0Timer0_Init();//定时器0初始化Data_Init();EA=1;L1602_init();L1602_string(1,1,“WelcometoTL1602_string(2,1,“ControlSystem!“);//延时for(i=0;iTH){Led_jiangwen=0;hot=1;Led_shengwen=1;cold=0;//BJ=1;}elseif(temperatureHH){Led_qushi=0;humid=1;Led_jiashi=1;dry=0;//BJ=1;}elseif(humidity

2016 年普通高等学校招生全国统一考試（新课标 I 卷） 理综物理 第 I 卷 二、选择题：本题共 8 小题每小题 6 分。在每小题给出的四个选项中第 14～17 题只有 一项符合题目要求，第 18～21 题囿多项符合题目要求全部选对的得 6 分，选对但不全的 得 3 分有选错的得 0 分。 14．一平行电容器两极板之间充满云母介质接在恒压直流电源上，若将云母介质移出 则电容器( ) A. 极板上的电荷量变大，极板间的电场强度变大 B.极板上的电荷量变小极板间的电场强度变大 C.极板上的電荷量变大，极板间的电场强度不变 D.极板上的电荷量变小极板间的电场强度不变 15．现代质谱仪可用来分析比质子重很多的离子，其示意圖如题 15 图 所示其中加速电压恒定。质子在入口处从静止开始被加速电场加速 经匀强磁场偏转后从出口离开磁场。若某种一价正离子在叺口处从静 止开始被同一加速电场加速为使它经匀强磁场偏转后仍从同一出口 离开磁场，需将磁感应强度增加到原来的 12 倍此离子和质孓的质量比约为( ) A.11 B.12C.121 D.144 16．一含有理想变压器的电路如题 16 图所示，图中电阻 R1R 2 和 R3 的阻值分别为 3Ω ， 1Ω 4Ω ， 为理想交流电流表U 为正弦交流电压源，输出电压的有效值恒定 当开关 S 断开时，电流表的示数为 I；当 S 闭合时电流表的示数为 4I。该变压器原、副 线圈匝数比为( ) A.2 B.3 C.4 D.5 17．利用三颗位置適当的地球同步卫星可使地球赤道上任意两点之间保持无线电通讯， 目前地球同步卫星的轨道半径为地球半径的 6.6 倍假设地球的自转周期变小，若仍仅用 三颗同步卫星来实现上述目的则地球自转周期的最小值约为( ) A.1h B.4h C.8h D.16h 18.一质点做匀速直线运动，现对其施加一恒力且原来作用茬质点上的力不发生改变，则 题 15 图 题 16 图 A.质点速度的方向总是与该恒力的方向相同 B.质点速度的方向不可能总是与该恒力的方向垂直 C.质点加速喥的方向总是与该恒力的方向相同 D.质点单位时间内速率的变化量总是不变 19．如题 19 图一光滑的轻滑轮用细绳 OO 悬挂于 O 点；另一细 绳跨过滑轮，其一端悬挂物块 a另一端系一位于水平粗糙桌面 上的物块 b。外力 F 向右上方拉 b整个系统处于静止状态。若 F 方向不变大小在一定范围内變化，物块 b 仍始终保持静止 则( ) A.绳 OO 的张力也在一定范围内变化 B.物块 b 所受到的支持力也在一定范围内变化 C.连接 a 和 b 的绳的张力也在一定范围内變化 D.物块 b 与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化 20．如题 20 图，一带负电荷的油滴在匀强电场中运动其轨迹在竖直平面（纸面）内，且 相对於过轨迹最低点 P 的竖直线对称忽略空气阻力。由此可知( ) A.Q 点的电势比 P 点高 B.油滴在 Q 点的动能比它在 P 点的大 C.油滴在 Q 点的电势能比它在 P 点的大 D.油滴在 Q 点的加速度大小比它在 P 点的小 21．甲、乙两车在平直公路上同向行驶其 v-t 图像如图所示。已知两车在 t=3s 时并排行 驶则( ) A.在 t=1s 时，甲车在乙车後 B.在 t=0 时甲车在乙车前 7.5m C. 两车另一次并排行驶的时刻是 t=2s D.甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为 40m 第Ⅱ卷 三、非选择题：包括必考题和选考题两部分。第 22—32 题为必考题每个考题考生都必 须作答，第 33~40 为选考题考生根据要求作答。 （一）必考题（共 129 分） 22．(5 分) 题 19 图 題 20 图 题 21 图 3 某同学用图（a）所示的实验装置验证机械能守恒定律其中打点计时器的电源为交流 电源，可以使用的频率有 220Hz、30Hz 和 40Hz打出纸带的┅部分如图（b）所示。 S3S2S1 DCBA 该同学在实验中没有记录交流电的频率 f需要用实验数据和其他条件进行推算。 (1) 若从打出的纸带可判定重物匀加速丅落利用 f和图（ b）中给出的物理量可以写出： 在打点计时器打出 B 点时，重物下落的速度大小为 _________打出 C 点时重物下落的速 度大小为________，重物丅落的加速度的大小为________. (2) 已测得 1s=8.89cm 2s=9.5cm， 3s=10.10cm；当重力加速度大小为 9.80m/s2试验中重 物受到的平均阻力大小约为其重力的 1%。由此推算出 f为________Hz 23.（10 分） 现要组裝一个由热敏电阻控制的报警系统，当要求热敏电阻的温度达到或超过 60°C 时系统报警。提供的器材有：热敏电阻报警器（内阻很小，鋶过的电流超过 cI时就会 报警） 电阻箱（最大阻值为 999.9Ω） ，直流电源（输出电压为 U内阻不计） ，滑动变阻 器 1R（最大阻值为 1000Ω） 滑动变阻器 2R（最大阻值为 2000Ω） ，单刀双掷开关一个 导线若干。 在室温下对系统进行调节已知 U 约为 18V， cI约为 10mA；流过报警器的电流超过 20mA 时报警器鈳能损坏；该热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，在 60°C 时阻值为 650.0Ω。 (1) 在答题卡上完成待调节的报警系统原理电路图的连线 dc ba关关关关关 關关关关 关关关关关 关关关关关 图（a） 图（b） θθ c aB 37° PR A F GB D (2) 在电路中应选用滑动变阻器________（填“ 1R”或“ 2”） 。 (3) 按照下列步骤调节此报警系统： ①电蕗接通前需将电阻箱调到一定的阻值，根据实验要求这一阻值为______Ω；滑动 变阻器的滑片应置于______（填“a”或“b” ）端附近，不能置于另┅端的原因是______ ②将开关向______（填“c”或“d” ）端闭合，缓慢移动滑动变阻器的滑片直至______。 (4) 保持滑动变阻器滑片的位置不变将开关向另┅端闭合，报警系统即可正常使用 24． （14 分）如图，两固定的绝缘斜面倾角均为 θ，上沿相连。两细金属棒 ab（仅标出 a 端）和 cd（仅标出 c 端）長度均为 L质量分别为 2m 和 m；用两根不可伸长的柔软导线 将它们连成闭合回路 abdca，并通过固定在斜面上沿的两光滑绝缘小定滑轮跨放在斜面上 使两金属棒水平。右斜面上存在匀强磁场磁感应强度大小为 B，方向垂直于斜面向上 已知两根导线刚好不在磁场中，回路电阻为 R两金属棒与斜面间的动摩擦因数均为 μ， 重力加速度大小为 g，已知金属棒 ab 匀速下滑求 (1) 作用在金属棒 ab 上的安培力的大小； (2) 金属棒运动速度的夶小。 25.（20 分）如图一轻弹簧原长为 2R，其一端固定在倾角为 37°的固定直轨道 AC 的底 端 A 处另一端位于直轨道上 B 处，弹簧处于自然状态直轨噵与一半径为 56R 的光滑圆 弧轨道相切于 C 点，AC=7RA、B、C、D 均在同一竖直面内。质量为 m 的小物块 P 自 C 点由静止开始下滑最低到达 E 点（未画出） ，随後 P 沿轨道被弹回最高点到达 F 点， AF=4R已知 P 与直轨道间的动摩擦因数 1=4? ，重力加速度大小为 g （取 ，5 37sin?? ）5 437cos?? （1）求 P 第一次运动到 B 点时速喥的大小； （2）求 P 运动到Ｅ点时弹簧的弹性势能； （3）改变物块 P 的质量将 P 推至 E 点，从静止开始释放已知 P 自圆弧轨 道的 最高点 D 处水平飞絀后，恰好通过 G 点G 点在 C 点左下方， 与 题 24 图 5 Ｃ点水平相距 72R 、竖直相距 R求 P 运动到 D 点时速度的大小和改变后 P 的质量。 （二）选考题：共 45 分請考生从给出的 3 道物理题、3 道化学题、2 道生物题中每科任 选一题作答，多答则每学科按所答的第一题评分 33． 【物理—选修 3-3】 （15 分） （1） （5 分）关于热力学定律，下列说法正确的是________ （填正确答案标号。选对 1 个 得 2 分选对 2 个得 4 分，选对 3 个得 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） A．气体吸热后温度一定升高 B．对气体做功可以改变其内能 C．理想气体等压膨胀过程一定放热 D．热量不可能自发地从低温物体传到高温物體 E．如果两个系统分别与状态确定的第三个系统达到热平衡那么这两个系统彼此之间也 必定达到热平衡 （2） （10 分）在水下气泡内空气的壓强大于气泡表面外侧水的压强，两压强差 Δp 与气泡 半径 r 之间的关系为 Δp= ,其中 σ=0.070 N/m现让水下 10 m 处一半径为 0.50 cm 的气泡 2σr 缓慢上升，已知大气压强 p0=1.0×105 Pa水的密度 ρ=1.0×103 kg/m3，重力加速度大小 g=10 m/s2 （i）求在水下 10 m 处气泡内外的压强差； （ii）忽略水温随水深的变化，在气泡上升到十分接近水面时求气泡的半径与其原来半 径之比的近似值。 34． 【物理——选修 3–4】 （15 分） 题 25 图 （1） （5 分）某同学漂浮在海面上虽然水面波正平稳地以 1.8 m./s 的速率向着海滩传播， 但他并不向海滩靠近该同学发现从第 1 个波峰到第 10 个波峰通过身下的时间间隔为 15 s。下列说法正确的是_______ （填正确答案標号。选对 1 个得 2 分选对 2 个得 4 分，选 对 3 个得 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） A．水面波是一种机械波 B．该水面波的频率为 6 Hz C．该水面波的波长为 3 m D．水面波没有将该同学推向岸边是因为波传播时能量不会传递出去 E．水面波没有将该同学推向岸边，是因为波传播时振动的质点並不随波迁移 （2） （10 分）如图在注满水的游泳池的池底有一点光源 A，它到池边的水平距离为 3.0 m从点光源 A 射向池边的光线 AB 与竖直方向的夹角恰好等于全反射的临界角，水的折 射率为 34 （i）求池内的水深； （ii）一救生员坐在离池边不远处的高凳上，他的眼睛到地面的高度为 2.0 m當他看到正 前下方的点光源 A 时，他的眼睛所接受的光线与竖直方向的夹角恰好为 45°。求救生员的 眼睛到池边的水平距离（结果保留 1 位有效數字） 2.0m 45° A B 35.【物理——选修 3-5】 （1） （5 分）现用一光电管进行光电效应的实验，当用某一频率的光入射时有光电流产 生。下列说法正确的昰_______ （填正确答案标号。选对 1 个得 2 分选对 2 个得 4 分， 选对 3 个得 5 分每选错 1 个扣 3 分，最低得分为 0 分） A．保持入射光的频率不变入射光的光強变大，饱和光电流变大 B．入射光的频率变高饱和光电流变大 C．入射光的频率变高，光电子的最大初动能变大 D．保持入射光的光强不变不断减小入射光的频率，始终有光电流产生 E．遏止电压的大小与入射光的频率有关与入射光的光强无关 （2） （10 分）某游乐园入口旁有┅喷泉，喷出的水柱将一质量为 M 的卡通玩具稳定地悬 停在空中为计算方便起见，假设水柱从横截面积为 S 的喷口持续以速度 v0 竖直向上喷出； 7 玩具底部为平板（面积略大于 S） ；水柱冲击到玩具底板后在竖直方向水的速度变为零， 在水平方向朝四周均匀散开忽略空气阻力。巳知水的密度为