【正文】 5℃的數(shù)據(jù)表讀數(shù)，例如在35℃時讀到的阻抗為30K，按25℃表格，相對濕度為60%RH，此時按公式計算的實際濕度應(yīng)為56%RH。高分子濕度傳感器CHR002系列為新一代復(fù)合型電阻型濕度敏感部件，其復(fù)阻抗與空氣相對濕度成指數(shù)關(guān)系，直流阻抗（普通數(shù)字萬用表測量）幾乎為無窮大，與傳統(tǒng)意義上的電阻有空氣中水分子參與膜感濕中的離子導(dǎo)電，由于水分子為極性分子，在直流電存在的情況下，會電離、分解，從而影響導(dǎo)電與元件的壽命，所以要求采用交流電路對傳感器進行供電。應(yīng)該說明，并不是所有的傳感器都能明顯分清敏感元件與轉(zhuǎn)換元件兩個部分，而是二者全為一體。 DS18B20硬件接口電路 濕度模塊電路設(shè)計分析傳感器是能夠感受規(guī)定的被測量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號的器件或裝置。 ③DS18B20的寫時序。 DS18B20的復(fù)位時序圖DS18B20的讀時序。命令字分為二種：ROM命令字和RAM命令字。計數(shù)門的開啟時間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測量前，首先將55℃所對應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計數(shù)器1和溫度寄存器中，減法計數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55℃所對應(yīng)的一個基數(shù)值。根據(jù)頻率比值和溫度的對應(yīng)曲線得到相應(yīng)的溫度值。 。℃。，濕度傳感器數(shù)據(jù)接“H”。在單片機內(nèi)部，它是一個法相放大器輸入端，這個放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。 T1 計數(shù)器1 外部事件計數(shù)輸入端。 TXD 串行通信輸出。P1：P1口(~)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/0端口(準(zhǔn)雙向并行I/O口)，其輸出可以推動4個LSTTL負(fù)載。外部不擴展而單片應(yīng)用時，則作一般雙向I／O 口用P0口每一個引腳可以推動8個LSTTL 負(fù)載。（2）AT80C51引腳圖AT80C51有40個引腳。對控制器采用ATMEL公司的AT80C51作為系統(tǒng)控制器。4 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 單片機主控制模塊方案一：選擇Microchip公司的PIC系列單片機 PIC單片機是一種簡單指令型的單片機，指令數(shù)量比較少，如果使用匯編語言編寫程序，在PIC中低檔單片機中比較麻煩且需要翻頁，而且性價比不高，價格昂貴。 對于硬件的模塊設(shè)計方式，軟件部分也采取分模塊編程，再通過主程序調(diào)用子函數(shù)從而實現(xiàn)系統(tǒng)整個軟件功能。方案三：LCD12864液晶是帶字庫的具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，其顯示分辨率為12864。因此，在測濕度模塊中選擇方案二。 方案二：DS18B20數(shù)字型溫度傳感器采用的是單總線接口方式，可以直接輸出數(shù)字信號，外圍硬件連接電路簡單，體積小，適用電壓更寬、更經(jīng)濟、可選更小的封裝方式。為顯示和報警電路提供信號。為保證日常工作的順利進行，首要問題是加強糧倉內(nèi)溫度與濕度的監(jiān)測工作，但傳統(tǒng)的方法是用濕度表、毛發(fā)濕度表、雙金屬式測量計和濕度試紙等測試器材，通過人工進行檢測，對不符合溫度和濕度要求的庫房進行通風(fēng)、去濕和降溫等工作。 選題背景及意義溫度和濕度的測量和控制是許多行業(yè)的重要工作目標(biāo)之一，不論是糧食倉庫、中藥材倉庫，還是圖書保存，都需要有規(guī)定的溫度和濕度，然而溫度和濕度卻是最不易保障的指標(biāo)，針對這一情況，研制可靠且實用的溫度和濕度檢測與控制系統(tǒng)就顯得非常重要。先編制出倉庫存放糧食最優(yōu)環(huán)境條件的管理程序表，存儲于電子計算機的記憶裝置中，電子計算機根據(jù)程序表確認(rèn)、修正各倉庫的參數(shù)，并給終端控制系統(tǒng)指令。中國的倉庫環(huán)境綜合控制系統(tǒng)必須走適合中國國情的發(fā)展道路，在引進、消化、 吸收國內(nèi)外先進技術(shù)和科學(xué)管理的基礎(chǔ)上，進行總結(jié)提高、集成創(chuàng)新、超前示范，既開發(fā)適宜我國經(jīng)濟發(fā)展水平，又能滿足不同氣候條件，接近或達(dá)到世界先進水平的智能化倉庫監(jiān)測系統(tǒng)。同時它還可以充分利用自身的時鐘芯片起到數(shù)字鐘的功能，擴大了該監(jiān)測器的使用范圍。 humidity sensors。其次用C語言完成數(shù)字溫度模塊及濕度模塊和液晶顯示模塊等一些軟件程序的編寫，然后在經(jīng)過電路調(diào)試，軟件調(diào)試和綜合調(diào)試等工作，最后在經(jīng)過單片機對各個模塊的控制，對信號的采集與處理，實現(xiàn)對環(huán)境溫度、濕度參數(shù)的實時檢測，當(dāng)環(huán)境的溫濕度超過一定值時進行報警的功能。畢業(yè)設(shè)計(論文)說明書題 目： 數(shù)字測溫系統(tǒng)設(shè)計 摘 要隨著社會的發(fā)展，人們對環(huán)境中的溫度和濕度的要求也越來越高，鑒于此，設(shè)計出一個能夠精確、穩(wěn)定、實時測量出環(huán)境中溫濕度的實用型溫濕度檢測儀顯得尤為重要。從而成功的完成了本次課題設(shè)計的目標(biāo)。 12864 LCD目 錄引言 11 緒論 1 本課題國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1 選題背景及意義 12 本次任務(wù)的主要內(nèi)容及參數(shù)要求 2 基本功能 2 主要技術(shù)參數(shù) 23 總體設(shè)計方案 2 硬件電路的設(shè)計方案 4 軟件設(shè)計方案 44 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計 4 單片機主控制模塊 4 4 4 數(shù)字溫度模塊設(shè)計分析 6 6 9 濕度模塊電路設(shè)計分析 9 9 10 10 11 11 時鐘芯片 11 11 12 12 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計 13 13 13 13 13 14 雙D型觸發(fā)器 15 155 單片機時鐘電路和復(fù)位電路 166 報警控制電路 17 設(shè)計要求 17 報警控制電路設(shè)計 177 液晶屏顯示電路 18 設(shè)計要求 18 12864管腳功能 18 液晶屏接線示意圖 188 溫度及濕度測控系統(tǒng)的軟件設(shè)計 19 單片機編程思路 19 主函數(shù)程序 20 12864液晶屏程序 21 報警驅(qū)動電路程序 24 數(shù)據(jù)采集程序 249 系統(tǒng)調(diào)試 25 硬件調(diào)試 25 25 25 25 26 26 軟件程序調(diào)試 26 26 2610 結(jié)論 27謝 辭 28參考文獻(xiàn) 29附 錄 30引言溫度及濕度的采集監(jiān)測在日常生活中有著廣泛的用途，無論是在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)還是在日常的生活中，都經(jīng)常需要監(jiān)測溫度和濕度的變化以及時做出調(diào)整。1 緒論 本課題國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀隨著微型計算機和傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展，自動檢測領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化，倉庫的溫度和濕度自動監(jiān)測控制方面的研究有了明顯的進展。在專用品種、綜合配套技術(shù)、貯運營銷上，應(yīng)該研制具有中國知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品和技術(shù)。終端控制設(shè)備向中央控制裝置輸送檢測信息，根據(jù)中央控制裝置的指令輸出控制信號，使電器機械設(shè)備執(zhí)行動作，實現(xiàn)糧食倉庫的環(huán)境調(diào)節(jié)。隨著工業(yè)的發(fā)展，需要對溫濕度控制的場合越來越多。這種人工測試方法費時費力、效率低，且測試的溫度及濕度誤差大，隨機性大。 主要技術(shù)參數(shù) 溫度檢測范圍 ： +10℃+120℃ 測量精度 ： 1%℃濕度檢測范圍 ： 1%100%RH檢測精度 ： 1%RH3 總體設(shè)計方案 硬件電路的設(shè)計方案本設(shè)計是基于單片機對數(shù)字信號的高敏感和可控性、溫濕度傳感器可以產(chǎn)生模擬信號，和A/D模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片的性能，以單片機為核心的一套檢測系統(tǒng)，其中包括A/D轉(zhuǎn)換、單片機、溫度檢測、濕度檢測、顯示、系統(tǒng)軟件等部分的設(shè)計。 因此，在溫度測量模塊中選擇方案二（2）濕度傳感模塊電路方案設(shè)計方案一：利用土壤的介電特性可以測量土壤的濕度值，同時，探針式電容傳感器是介電常數(shù)傳感器的一種，電容式水分傳感器的精度高，量程寬，響應(yīng)的速度較快；但是輸出的信號需要經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換處理，而且成本很高，不合適本系統(tǒng)設(shè)計的要求。 （1）時鐘模塊電路方案設(shè)計 本模塊方案設(shè)計采用DS1302時鐘芯片，DS1302時鐘芯片與單片機連接，通過單片機控制使系統(tǒng)具有實時性，時鐘芯片DS1302可以提供時鐘信號（年，月，日，時，分，秒），通過I/O口的連接方式，單片機可以對DS1302寫入數(shù)據(jù)和讀取數(shù)據(jù)。LCD12864具有靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機交互的圖形界面，界面操作友好、簡潔、直觀。使用模塊化結(jié)構(gòu)形式是為了使程序的編寫、調(diào)試及控制變得更方便，也為了便于推廣到其他過程控制對象。方案二：選擇Atmel公司的AT80C51單片機AT80C51是一個低功耗，高性能八位CMOS單片機，片內(nèi)含4k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，功能強大的微型計算機的AT80C51為許多控制提供了高度靈活和低成本的解決辦法。單片機算術(shù)運算功能強，軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實現(xiàn)各種算法和邏輯控制，并且其功耗低、體積小、價格便宜、耗電低、技術(shù)成熟和成本低等優(yōu)點。 AT80C51引腳圖（3）AT80C51 各引腳概述圖32為AT80C51的引腳圖，對其在本次設(shè)計中的主要使用的引腳說明如下：VCC：電源電壓，AT80C51電源的正極輸入端，接+5V電壓使AT80C51單片機正常工作。P2：P2口(~)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/0端口(準(zhǔn)雙向并行I/O口)，當(dāng)訪問外部程序存儲器時，它是高8位地址。僅供用戶作為輸入輸出用的端口。 INT0 外部中斷0 輸入，低電平有效。 WR 外部隨機存儲器的寫選通，低電平有效。它采用外部振蕩器時，此引腳應(yīng)該接地。 數(shù)字溫度模塊設(shè)計分析（1）DS18B20的引腳圖功能及性能特點 ①DS18B20與微處理器連接時僅需要一根數(shù)據(jù)線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。 ④通過編程可實現(xiàn)9～12位的數(shù)字讀數(shù)方式。 DS18B20功能表引號名稱功能說明1GND接地2DQ數(shù)據(jù)輸入/輸出腳。這種方式避免了測溫過程中的A/D轉(zhuǎn)換，提高了溫度測量的精度。減法計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當(dāng)減法計數(shù)器1的預(yù)置值減到0時溫度寄存器的值將加1，減法計數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，減法計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到減法計數(shù)器2計數(shù)到0時，停止溫度寄存器值的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值即為所測溫度。不同的命令字代表不同的操作。 DS18B20的讀時序圖對于DS18B20的讀時序分為讀0時序和讀1時序兩個過程。 DS18B20的寫時序圖對于DS18B20的寫時序仍然分為寫0時序和寫1時序兩個過程。通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。例如半導(dǎo)體氣體、濕度傳感器等，它們一般都是將感受的被測量直接轉(zhuǎn)換為電信號，沒有中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。對濕度傳感器而言，頻率與阻抗之間存在一定的關(guān)系，對于測量30%80%RH范圍，頻率的變化對傳感器影響并不明顯，在單片機軟件編程的實際應(yīng)用時，需要通過將傳感器置于濕度發(fā)生裝置中（例如恒溫恒濕箱）進行實測，通過軟件對最終的誤差進行修正，此項修正基本上可以彌補頻率變化所產(chǎn)生的誤差以及其他誤差。（1）輸出信號：。5%RH（9）線性度：。 CHTM02N硬件接口電路本模塊電路設(shè)計因為是溫度與濕度集成模塊，所以在本次設(shè)計的過程中應(yīng)放空溫度輸出“T”口，還要把濕度輸出口“H”。DS1302是DS1202的升級產(chǎn)品，與DS1202兼容，但增加了主電源/后備電源雙電源引腳，同時提供了對后備電源進行涓細(xì)電流充電的能力。當(dāng)Vcc2大于Vcc1+，Vcc2給DS1302供電。RST輸入有兩種功能：首先，RST接通控制邏輯，允許地址/命令序列送入移位寄存器；其次，RST提供終止單字節(jié)或多字節(jié)數(shù)據(jù)的傳送手段。只有在SCLK為低電平時，才能將RST置為高電平。因為畢業(yè)設(shè)計任務(wù)要求可以鎖存某一時刻的被測溫度值。只是選擇晶振時，不同的晶振，誤差也較大。 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計濕度傳感模塊，將空氣中的濕度轉(zhuǎn)換成模擬信號，然后該模擬信號要輸入至AD模數(shù)轉(zhuǎn)換電路中，經(jīng)轉(zhuǎn)換后輸出與之正確對應(yīng)的電信號。（3）送要轉(zhuǎn)換的哪一通道的地址到A，B，C 端口上?！癏”口上。74ls74功能表: 。 入輸 出SDRDCPDQn＋1Qn＋10110100100φφ11↑11011↑00111↓QnQn 74ls74引腳圖一個D觸發(fā)器可實現(xiàn)一位二進數(shù)的存儲，因此應(yīng)采用4個D觸發(fā)器實現(xiàn)4位寄存器。（2）D3 D2 D1 D0分別接邏輯開關(guān)，Q3 Q2 Q1 Q0接發(fā)光二極管；（3）先清零；（4）按下列要求，實現(xiàn)相應(yīng)功能，觀察結(jié)果，并描述工作過程。觀察Q3Q2Q1Q0端發(fā)光二極管的狀態(tài)，將結(jié)果填入表中。從而實現(xiàn)濕度測試。這樣使用起來比較方便，就算是在程序“跑飛”時，也可以手動復(fù)位，不用再重起單片機電源。一般C1和C2取31pF，對頻率有微調(diào)作用，晶振頻率一般取6MHZ或12MHZ。 6 報警控制電路 設(shè)計要求通過鍵盤給單片機輸入一個空氣溫度或濕度值作為溫度及濕度的下限，當(dāng)單片機檢測到空氣中的溫度或濕度小于了預(yù)設(shè)的值時，將會通過蜂鳴器