【正文】 5℃的數(shù)據(jù)表讀數(shù)，例如在35℃時(shí)讀到的阻抗為30K，按25℃表格，相對(duì)濕度為60%RH，此時(shí)按公式計(jì)算的實(shí)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(duì)濕度成指數(shù)關(guān)系，直流阻抗（普通數(shù)字萬用表測(cè)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(huì)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(duì)傳感器進(jìn)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(gè)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(jì)分析傳感器是能夠感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。 ③DS18B20的寫時(shí)序。 DS18B20的復(fù)位時(shí)序圖DS18B20的讀時(shí)序。命令字分為二種：ROM命令字和RAM命令字。計(jì)數(shù)門的開啟時(shí)間由高溫度系數(shù)振蕩器來決定，每次測(cè)量前，首先將55℃所對(duì)應(yīng)的基數(shù)分別置入減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器中，減法計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。根據(jù)頻率比值和溫度的對(duì)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(jī)內(nèi)部，它是一個(gè)法相放大器輸入端，這個(gè)放大器構(gòu)成了片內(nèi)振蕩器。 T1 計(jì)數(shù)器1 外部事件計(jì)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(dòng)4個(gè)LSTTL負(fù)載。外部不擴(kuò)展而單片應(yīng)用時(shí)，則作一般雙向I／O 口用P0口每一個(gè)引腳可以推動(dòng)8個(gè)LSTTL 負(fù)載。（2）AT80C51引腳圖AT80C51有40個(gè)引腳。對(duì)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(jì) 單片機(jī)主控制模塊方案一：選擇Microchip公司的PIC系列單片機(jī) PIC單片機(jī)是一種簡單指令型的單片機(jī)，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(jī)中比較麻煩且需要翻頁，而且性價(jià)比不高，價(jià)格昂貴。 對(duì)于硬件的模塊設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整個(gè)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(cè)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(hào)，外圍硬件連接電路簡單，體積小，適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)、可選更小的封裝方式。為顯示和報(bào)警電路提供信號(hào)。為保證日常工作的順利進(jìn)行，首要問題是加強(qiáng)糧倉內(nèi)溫度與濕度的監(jiān)測(cè)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(cè)量計(jì)和濕度試紙等測(cè)試器材，通過人工進(jìn)行檢測(cè)，對(duì)不符合溫度和濕度要求的庫房進(jìn)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(cè)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(duì)這一情況，研制可靠且實(shí)用的溫度和濕度檢測(cè)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(chǔ)于電子計(jì)算機(jī)的記憶裝置中，電子計(jì)算機(jī)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(jìn)、消化、 吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)管理的基礎(chǔ)上，進(jìn)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(jì)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(jìn)水平的智能化倉庫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。同時(shí)它還可以充分利用自身的時(shí)鐘芯片起到數(shù)字鐘的功能，擴(kuò)大了該監(jiān)測(cè)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(jī)對(duì)各個(gè)模塊的控制，對(duì)信號(hào)的采集與處理，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境溫度、濕度參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測(cè)，當(dāng)環(huán)境的溫濕度超過一定值時(shí)進(jìn)行報(bào)警的功能。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說明書題 目： 數(shù)字測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì) 摘 要隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)環(huán)境中的溫度和濕度的要求也越來越高，鑒于此，設(shè)計(jì)出一個(gè)能夠精確、穩(wěn)定、實(shí)時(shí)測(cè)量出環(huán)境中溫濕度的實(shí)用型溫濕度檢測(cè)儀顯得尤為重要。從而成功的完成了本次課題設(shè)計(jì)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(jì)方案 2 硬件電路的設(shè)計(jì)方案 4 軟件設(shè)計(jì)方案 44 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 4 單片機(jī)主控制模塊 4 4 4 數(shù)字溫度模塊設(shè)計(jì)分析 6 6 9 濕度模塊電路設(shè)計(jì)分析 9 9 10 10 11 11 時(shí)鐘芯片 11 11 12 12 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) 13 13 13 13 13 14 雙D型觸發(fā)器 15 155 單片機(jī)時(shí)鐘電路和復(fù)位電路 166 報(bào)警控制電路 17 設(shè)計(jì)要求 17 報(bào)警控制電路設(shè)計(jì) 177 液晶屏顯示電路 18 設(shè)計(jì)要求 18 12864管腳功能 18 液晶屏接線示意圖 188 溫度及濕度測(cè)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 19 單片機(jī)編程思路 19 主函數(shù)程序 20 12864液晶屏程序 21 報(bào)警驅(qū)動(dòng)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(cè)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(cè)溫度和濕度的變化以及時(shí)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(jì)算機(jī)和傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)檢測(cè)領(lǐng)域發(fā)生了巨大變化，倉庫的溫度和濕度自動(dòng)監(jiān)測(cè)控制方面的研究有了明顯的進(jìn)展。在專用品種、綜合配套技術(shù)、貯運(yùn)營銷上，應(yīng)該研制具有中國知識(shí)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(cè)信息，根據(jù)中央控制裝置的指令輸出控制信號(hào)，使電器機(jī)械設(shè)備執(zhí)行動(dòng)作，實(shí)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(duì)溫濕度控制的場合越來越多。這種人工測(cè)試方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低，且測(cè)試的溫度及濕度誤差大，隨機(jī)性大。 主要技術(shù)參數(shù) 溫度檢測(cè)范圍 ： +10℃+120℃ 測(cè)量精度 ： 1%℃濕度檢測(cè)范圍 ： 1%100%RH檢測(cè)精度 ： 1%RH3 總體設(shè)計(jì)方案 硬件電路的設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)的高敏感和可控性、溫濕度傳感器可以產(chǎn)生模擬信號(hào)，和A/D模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換芯片的性能，以單片機(jī)為核心的一套檢測(cè)系統(tǒng)，其中包括A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)、溫度檢測(cè)、濕度檢測(cè)、顯示、系統(tǒng)軟件等部分的設(shè)計(jì)。 因此，在溫度測(cè)量模塊中選擇方案二（2）濕度傳感模塊電路方案設(shè)計(jì)方案一：利用土壤的介電特性可以測(cè)量土壤的濕度值，同時(shí)，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(hào)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(jì)的要求。 （1）時(shí)鐘模塊電路方案設(shè)計(jì) 本模塊方案設(shè)計(jì)采用DS1302時(shí)鐘芯片，DS1302時(shí)鐘芯片與單片機(jī)連接，通過單片機(jī)控制使系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性，時(shí)鐘芯片DS1302可以提供時(shí)鐘信號(hào)（年，月，日，時(shí)，分，秒），通過I/O口的連接方式，單片機(jī)可以對(duì)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(jī)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(duì)象。方案二：選擇Atmel公司的AT80C51單片機(jī)AT80C51是一個(gè)低功耗，高性能八位CMOS單片機(jī)，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(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)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(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)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(jī)算術(shù)運(yùn)算功能強(qiáng)，軟件編程靈活、自由度大，可用軟件編程實(shí)現(xiàn)各種算法和邏輯控制，并且其功耗低、體積小、價(jià)格便宜、耗電低、技術(shù)成熟和成本低等優(yōu)點(diǎn)。 AT80C51引腳圖（3）AT80C51 各引腳概述圖32為AT80C51的引腳圖，對(duì)其在本次設(shè)計(jì)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(jī)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(chǔ)器時(shí)，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(jī)存儲(chǔ)器的寫選通，低電平有效。它采用外部振蕩器時(shí)，此引腳應(yīng)該接地。 數(shù)字溫度模塊設(shè)計(jì)分析（1）DS18B20的引腳圖功能及性能特點(diǎn) ①DS18B20與微處理器連接時(shí)僅需要一根數(shù)據(jù)線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。 ④通過編程可實(shí)現(xiàn)9～12位的數(shù)字讀數(shù)方式。 DS18B20功能表引號(hào)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(cè)溫過程中的A/D轉(zhuǎn)換，提高了溫度測(cè)量的精度。減法計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)溫度寄存器的值將加1，減法計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，減法計(jì)數(shù)器1重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到減法計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。不同的命令字代表不同的操作。 DS18B20的讀時(shí)序圖對(duì)于DS18B20的讀時(shí)序分為讀0時(shí)序和讀1時(shí)序兩個(gè)過程。 DS18B20的寫時(shí)序圖對(duì)于DS18B20的寫時(shí)序仍然分為寫0時(shí)序和寫1時(shí)序兩個(gè)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(cè)量直接轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，沒有中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)。對(duì)濕度傳感器而言，頻率與阻抗之間存在一定的關(guān)系，對(duì)于測(cè)量30%80%RH范圍，頻率的變化對(duì)傳感器影響并不明顯，在單片機(jī)軟件編程的實(shí)際應(yīng)用時(shí)，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(jìn)行實(shí)測(cè)，通過軟件對(duì)最終的誤差進(jìn)行修正，此項(xiàng)修正基本上可以彌補(bǔ)頻率變化所產(chǎn)生的誤差以及其他誤差。（1）輸出信號(hào)：。5%RH（9）線性度：。 CHTM02N硬件接口電路本模塊電路設(shè)計(jì)因?yàn)槭菧囟扰c濕度集成模塊，所以在本次設(shè)計(jì)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(jí)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(shí)提供了對(duì)后備電源進(jìn)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(shí)，才能將RST置為高電平。因?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)要求可以鎖存某一時(shí)刻的被測(cè)溫度值。只是選擇晶振時(shí)，不同的晶振，誤差也較大。 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì)濕度傳感模塊，將空氣中的濕度轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)，然后該模擬信號(hào)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(duì)應(yīng)的電信號(hào)。（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(gè)D觸發(fā)器可實(shí)現(xiàn)一位二進(jìn)數(shù)的存儲(chǔ)，因此應(yīng)采用4個(gè)D觸發(fā)器實(shí)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(shí)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(shí)現(xiàn)濕度測(cè)試。這樣使用起來比較方便，就算是在程序“跑飛”時(shí)，也可以手動(dòng)復(fù)位，不用再重起單片機(jī)電源。一般C1和C2取31pF，對(duì)頻率有微調(diào)作用，晶振頻率一般取6MHZ或12MHZ。 6 報(bào)警控制電路 設(shè)計(jì)要求通過鍵盤給單片機(jī)輸入一個(gè)空氣溫度或濕度值作為溫度及濕度的下限，當(dāng)單片機(jī)檢測(cè)到空氣中的溫度或濕度小于了預(yù)設(shè)的值時(shí)，將會(huì)通過蜂鳴器