基于單片機的大棚溫濕度檢測報警系統(tǒng)-好(文件)
【正文】 醒 操作人員注意或采取緊急措施其方法就是把計算機采集的數(shù)據(jù)或記過計算機進行數(shù)據(jù)處理數(shù)字濾波標(biāo)度變換之后與該參數(shù)上下限給定值進行比較如果高于上限值或低于下限值則進行報警否則就作為采樣的正常值進行顯示和控制 本設(shè)計采用峰鳴音報警電路峰鳴音報警接口電路的設(shè)計只需購買市售的壓電式蜂鳴器然后通過 AT89C51的 1根口線經(jīng)驅(qū)動器驅(qū)動蜂鳴音發(fā)聲壓電式蜂鳴器約需 10mA 的驅(qū)動電流可以使用 TTL 系列集成電路 7406 或 7407 低電平驅(qū)動也可以用一個晶體三極管驅(qū)動在圖中當(dāng)輸出高電平 1 時晶體管導(dǎo)通壓電蜂鳴器兩端獲得約 5V 電壓而鳴叫當(dāng)輸 出低電平 0 時三極管截止蜂鳴器停止發(fā)聲 圖 312 是一個簡單的使用三極管驅(qū)動的峰鳴音報警電路 圖 312 三極管驅(qū)動的峰鳴音報警電路 37 單片機與 PC 機的通信接口 利用單片機的標(biāo)準(zhǔn)串行接口通過簡單的外圍接口電路可以方便地實現(xiàn)單片機與 PC機之間的數(shù)據(jù)通訊本文對數(shù)據(jù)通訊無特殊要求因此選擇 RS232串行通訊在接口電路和計算機接口芯片中大都為 TTL 或 CMOS 電平所以在通信時必須進行電平轉(zhuǎn)換以便與 RS232C 標(biāo)準(zhǔn)的電平匹配 232 芯片可以完成電平轉(zhuǎn)換這一工作 232 芯片是 IN 公司生產(chǎn)的低功耗單電源雙 RS232 發(fā)送接收器 適用于各種EIA232 和 V28V24 的通信接 232 芯片內(nèi)部有一個電源電壓變換器可以把輸入的5V電源變換成 RS232C輸出電平所需177。 25 RH 控制方式手動自動可切換 參數(shù)調(diào)整手動設(shè)定程序控制 22 系統(tǒng)的工作原理 溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)能完成數(shù)據(jù)采集和處理顯示串行通信輸出控制信號等多種功能由數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)調(diào)理單片機控制等 4 個大的部分組成該測控系統(tǒng)具有實時采集檢測內(nèi)的溫濕度實時處理對監(jiān)測到的溫濕度值進行比較分析決定下一步控制進程實時控制根據(jù)處理的結(jié)果發(fā)出控制指令指揮被控對象動作的功能主要硬件包括溫度傳感器濕度傳感器單片機數(shù)據(jù)采集電路 LED 顯示器 AD 轉(zhuǎn)換器等其原理結(jié)構(gòu)圖如下圖所示 首先充分考慮氣候環(huán)境因素對的影響并根據(jù)內(nèi)保持正常狀態(tài)所需的溫度和濕度設(shè)計出溫濕度參考值預(yù)先存儲于單片機中系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集部分是將溫濕度傳感器置于內(nèi)部測出 內(nèi)的溫濕度值經(jīng)過放大 AD 轉(zhuǎn)換為數(shù)字量之后送入單片機中然后 LED 顯示出溫濕度測量值單片機將預(yù)設(shè)的參考值與測量值進行比較根據(jù)比較結(jié)果出判斷 圖 21 原理結(jié)構(gòu)圖 當(dāng)溫濕度值超過允許的誤差范圍系統(tǒng)將發(fā)出報警如果有必要人員還可以根據(jù)實際的情況通過鍵盤或按鈕來人工修改片內(nèi)存儲的預(yù)設(shè)值通過對整個系統(tǒng)的核心單片機部分的設(shè)計達到優(yōu)化控制溫濕度的目標(biāo) 31 單片機的確定 單片機的全稱是單片微型計算機 Single Chip Microputer 為了使用方便它把組成計算機的主要功能部件中央處理器 CPU 數(shù)據(jù)存儲器 RAM 程序存 儲器ROMEPROME2PROM 或 FLASH 定時計數(shù)器和各種輸入輸出接口電路等都集成在一塊半導(dǎo)體芯片上構(gòu)成了一個完整的計算機系統(tǒng)與通用的計算機不同單片機的指令功能是按照工業(yè)控制的要求設(shè)計因此它又被稱為微控制器 Microcontroller 8031 片內(nèi)不帶程序存儲器 ROM 使用時用戶需外接程序存儲器和一片邏輯電路 373 外接的程序存儲器多為 EPROM 的 2764 系列用戶若想對寫入到 EPROM 中的程序進行修改必須先用一種特殊的紫外線燈將其照射擦除之后再可寫入寫入到外接程序存儲器的程序代碼沒有什么保密性可言 8051 片內(nèi)有 4K 的 ROM 無須外接外存儲器和 373 更能體現(xiàn)單片的簡練但是你編的程序你無法燒寫到其 ROM 中只有將程序交芯片廠代你燒寫并是一次性的今后你和芯片廠都不能改寫其內(nèi)容 8751 與 8051 基本一樣但 8751 片內(nèi)有 4k 的 EPROM 用戶可以將自己編寫的程序?qū)懭雴纹瑱C的 EPROM中進行現(xiàn)場實驗與應(yīng)用 EPROM的改寫同樣需要用紫外線燈照射一定時間擦除后再燒寫 由于上述類型的單片機應(yīng)用的早影響很大已成為事實上的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)后來很多芯片廠商以各種方式與 Intel 公司合作也推出了同類型的單片機如同一種單片機的多個版本一樣雖都在不 斷的改變制造工藝但內(nèi)核卻一樣也就是說這類單片機指令系統(tǒng)完全兼容絕大多數(shù)管腳也兼容在使用上基本可以直接互換我們統(tǒng)稱這些與 8051 內(nèi)核相同的單片機為 51 系列單片機 在眾多的 51 系列單片機中要算 ATMEL 公司的 AT89C51 更實用因他不但和8051 指令管腳完全兼容而且其片內(nèi)的 4K 程序存儲器是 FLASH 工藝的這種工藝的存儲器用戶可以用電的方式瞬間擦除改寫一般專為 ATMEL AT89Cx 做的編程器均帶有這些功能顯而易見這種單片機對開發(fā)設(shè)備的要求很低開發(fā)時間也大大縮短寫入單片機內(nèi)的程序還可以進行加密這又很好地 保護了你的勞動成果重要的一點 AT89C51 目前的售價比 8031 還低市場供應(yīng)也很充足 AT89C51 是美國 ATMEL 公司生產(chǎn)的低電壓高性能 CMOS8 位單片機片內(nèi)含 4K bytes 的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲器 PEROM 和 128 bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器 RAM 器件采用 ATMEL 公司的高密度非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn)兼容標(biāo)準(zhǔn) MCS51 指令系統(tǒng)片內(nèi)置通用 8位中央處理器 CPU和 Flash存儲單元功能強大 AT89C51單片機可為您提供許多高性價比的應(yīng)用場合可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域 圖 31 AT89C51 管腳圖 各引 腳功能簡單介紹如下 VCC 供電電壓 GND 接地 P0口 P0口為一個 8位漏級開路雙向 IO口每個管腳可吸收 8TTL門電流當(dāng) P1口的管腳寫 1 時被定義為高阻輸入 P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器它可以被定義為數(shù)據(jù)地址的第八位在 FLASH 編程時 P0 口作為原碼輸入口當(dāng) FLASH 進行校驗時 P0 輸出原碼此時 P0 外部電位必須被拉高 P1 口 P1 口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的 8 位雙向 IO 口 P1 口緩沖器能接收輸出 4TTL 門電流 P1 口管腳寫入 1 后電位被內(nèi)部上拉為高可用作輸入 P1 口被外部下拉為低電平時將輸出電流這是由于內(nèi)部上拉的緣故在 FLASH 編程和校驗時 P1口作為第八位地址接收 P2 口 P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 IO 口 P2 口緩沖器可接收輸出 4個 TTL 門電流當(dāng) P2 口被寫 1 時其管腳電位被內(nèi)部上拉電阻拉高且作為輸入作為輸入時 P2口的管腳電位被外部拉低將輸出電流這是由于內(nèi)部上拉的緣故 P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時 P2口輸出地址的高八位在給出地址 1 時它利用內(nèi)部上拉的優(yōu)勢當(dāng)對外部八位地址數(shù)據(jù)存儲器進行讀寫時 P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容 P2口在 FLASH編程和校驗時接收高八位地址信號和控制信號 P3 口 P3 口管腳是 8 個帶內(nèi)部上拉電阻的雙向 IO 口可接收輸出 4 個 TTL 門電流當(dāng) P3 口寫入 1 后它們被內(nèi)部上拉為高電平并用作輸入作為輸入時由于外部下拉為低電平 P3 口將輸出電流 ILL 也是由于上拉的緣故 P3 口也可作為AT89C51 的一些特殊功能口 P3
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