基于單片機的工廠環(huán)境溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)設計-文庫吧
2025-06-08 15:11 本頁面
【正文】 包括電源電路、蜂鳴器電路、晶振電路、復位電路、LCD顯示電路以及溫濕度傳感器電路。 控制電路的核心器件是由美國Atmel公司生產(chǎn)的AT89S52單片機，屬于MCS51系列。AT89S52是一種低功耗、高性能的CMOS8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲器，采用的工藝是Atmel公司的高密度非易失存儲器技術；片上Flash允許程序存儲器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器；在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案；價格低廉、性能可靠、抗干擾能力強。因此廣泛應用于工業(yè)控制和嵌入式系統(tǒng)中。圖2 系統(tǒng)電路原理圖 系統(tǒng)的蜂鳴器電路、振落電路、復位電路如圖圖圖5所示。蜂鳴器額定電流IB≤30mA，而對于AT89S52單片機，P1口的灌電流為1．6mA，拉電流為60μA，由此可見，僅靠單片機的P1口電流是不能驅動蜂鳴器的，必須使用集晶體管放大電路，為了使單片機消耗的功率更小，所以使用PNP型晶體管9012。AT89S52采用的晶振電路采用11．0592MHz的無源晶振，微調電容大小取30pF。顯示模塊選用1602字符型液晶模塊，是目前工控系統(tǒng)中使用最為廣泛的液晶屏之一，電路圖如圖6所示。1602字符型液晶模塊是點陣型液晶，驅動方便，經(jīng)編碼后顯示內容多樣化。系統(tǒng)的輸入模塊采用中斷掃描的44矩陣鍵盤，相比定時掃描方式，提高了MCU的使用效率。圖3 蜂鳴器電路圖 復位 LCD1602電路圖圖7 溫濕度傳感器電路圖 本系統(tǒng)共設計了6個小模塊，其中除了電源電路之外都和單片機有直接聯(lián)系，具體的管腳定義如表1所示。表1 溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)中AT89S52的引腳功能配置3 軟件設計系統(tǒng)單片機代碼采用C語言編寫，以Keil uVision2為開發(fā)環(huán)境。系統(tǒng)軟件實現(xiàn)的功能： 1)通過LCD顯示溫濕度值； 2)比較監(jiān)測到的溫濕度值和報警設置值，發(fā)現(xiàn)超限則蜂鳴器報警提示； 3)根據(jù)相應的溫濕度值控制溫濕度調節(jié)系統(tǒng)運行。 根據(jù)溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)功能，系統(tǒng)軟件流程圖如圖8所示。圖8 系統(tǒng)軟件流程圖 溫濕度傳感器SHTll完成一次測量的工作順序一般為：設置傳感器分辨率→發(fā)送“啟動傳輸”命令→發(fā)送測量命令→讀輸出的測量值→將輸出測量值轉換為物理量。SHTlO數(shù)據(jù)采集程序流程圖如圖9所示：圖9 SHT10數(shù)據(jù)采集流程圖 為了提高系統(tǒng)相對溫度的測量精度，采用補償濕度傳感器的非線性以獲取準確數(shù)據(jù)，使用公式(1)修正輸出數(shù)值： 式中：SORH表示傳感器的相對濕度輸出數(shù)值(
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