【正文】 20 gathering, and transmits by digital signal39。文中介紹了該控制系統(tǒng)的硬件部分，包括：溫度檢測電路、溫度控制電路、 PC 機(jī) 與 單片機(jī)串口通訊 電路和一些接口電路 。溫度信號由溫度芯片 DS18B20 采集，并以數(shù)字信號的方式傳送給單片機(jī)。 關(guān)鍵詞 ： AT89S51 單片機(jī) DS18B20 溫度芯片 溫度控制 DESIGN OF GRAIN DEPOT TEMPERATURE AUTOMATIC TEST SYSTEM Abstract This design take at89S51 monolithic integrated circuit as core temperature control system39。 致 謝 ...................................................................................................錯誤 !未定義書簽。 附錄 C （ 程序 ） ............................................................................錯誤 !未定義書簽。然而，糧堆的熱傳遞又是那樣的緩慢，使人感知極差，需要管理人員經(jīng)常進(jìn)入悶熱、嗆人的倉房內(nèi)觀察溫、濕度，不斷進(jìn)行翻倉、通風(fēng)，這種繁重的體力勞動，不僅對人體有極大地傷害，而且不科學(xué)、不及時。這種方法對儲糧有一定的作用，但由于溫度計精度、人工讀數(shù)的人為因素等原因，溫度檢測不僅速度慢，而且精度低，抽樣不徹底，局部糧溫過高不易被及時發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致因局部糧食發(fā)霉變質(zhì)引起大面積壞糧的情況時有發(fā)生。近年來，隨著單片機(jī)功能的日益強(qiáng)大和計算機(jī)的廣泛應(yīng)用，糧情檢測的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性要求越來越高。目前，國內(nèi)出現(xiàn)了豐富的數(shù)字傳感器配套產(chǎn)品，如遠(yuǎn)程控制模塊、中繼器、接插器、分線器等，技術(shù)也比較成熟。它的體積小、質(zhì)量輕、價格便宜、為學(xué)習(xí)、應(yīng)用和開發(fā)提供了便利條件。它由主機(jī)、鍵盤、顯示器等組成）。因為它體積小，通常都藏在被控機(jī)械的 “肚子 ”里?，F(xiàn)在有些工廠的技術(shù)人員或其它業(yè)余電子開發(fā)者搞出來的某些產(chǎn)品，不是電路太復(fù)雜，就是功能太簡單且極易被仿制。代表產(chǎn)品： MC6800 、 Intel 8048 。 （ 2 ） MCU 的擴(kuò)展方式從并行總線型發(fā)展出各種串行總線。 研究內(nèi)容和研究方法 本課題需要研究的內(nèi)容主要有以下幾方面： （ 1）根據(jù)系統(tǒng)功能要求并且考慮系統(tǒng)的實用性和可操作性，進(jìn)行系統(tǒng)的整體方案設(shè)計。 （ 3）系統(tǒng)軟件設(shè)計。單片機(jī)控制可靠性高，溫濕度傳感器采集信號誤差小，穩(wěn)定度高，整個系統(tǒng)使用簡單， 經(jīng)濟(jì)實用， 有很強(qiáng)實用性。一方面 AD590 集成傳感器采集溫度信號，信號經(jīng)過整理放大后送 ICL7109A/D 轉(zhuǎn)換器 ， 由此將模擬信號轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號后送至 CPU 進(jìn)行運(yùn)算處理，另一方面濕度傳感器 HS1101 將采集的濕度信號通過以 555 定時器為主的單穩(wěn)態(tài)電路轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號直接送至 89C51 進(jìn)行處理，在單片機(jī)內(nèi)部， CPU 根據(jù)模擬量與數(shù)字量的對應(yīng)關(guān)系，把收到的數(shù)字量與溫濕度值一一對照，找出合適的溫濕 度值進(jìn)行顯示，達(dá)到測溫測濕的目的。 C，根據(jù)糧倉內(nèi)實際溫度變化情況，將測溫范圍設(shè)定為 070。整個系統(tǒng)測量精度高、穩(wěn)定性好，性能上能夠達(dá)到遠(yuǎn)距離測量溫濕度的要求，適于安置在糧倉內(nèi)進(jìn)行檢測。其將通用的微處理器和 Flash 存儲器結(jié)合在一起，特別是可反復(fù)擦寫的Flash 存儲器可有效地降低開發(fā)成本。 Vpd 為備用電源輸入端。 0INT ：外部中斷 0 輸入，本設(shè)計中 0INT 與 ICL7109 的 STATUS 相連接受中斷請求信號。同時用 T0 設(shè)置 1S 的定時，從而實現(xiàn)計數(shù)功能。 ALE/ PROG ：地址鎖存允許信號輸出端，設(shè)計中此端接到 74LS373 地址鎖存器的鎖存允許端實現(xiàn)鎖存功能。 P3 口為多功能口，每一位都可以分別被定義為復(fù)用的輸入功能或復(fù)用的輸出功能。當(dāng)口電路中的多路開關(guān)接通鎖存器的 Q 端輸出時， P2 口作普通輸入輸出使用，當(dāng)開關(guān)接通地址時，作地址總線口使用， P2 口的引腳狀態(tài)由所輸出的地址確定。 上電手動復(fù)位電路 AT89C51 單片機(jī)復(fù)位信號是高電平有效的，其有效時間應(yīng)持續(xù) 2 個機(jī)器周期以上。這個電路是一個典型的單片振蕩電路。由于數(shù)字信號本身不具有實際意義，僅僅表示一個相對大小。轉(zhuǎn)換器能夠準(zhǔn)確輸出的數(shù)字信號的位數(shù)越多，表示轉(zhuǎn)換器能夠分辨輸入信號的能力越強(qiáng)，轉(zhuǎn)換器的性能也就越好。 C)； (2) 低噪聲 (典型值為 15μVPP)，低功耗 (20mw)； (3) 高輸入阻抗 (典型值 1012歐姆 )； (4) 轉(zhuǎn)換速度最快達(dá) 30次 /秒，當(dāng)采用 ，速度為 /秒； (5) 片內(nèi)帶有振蕩器，外部可接晶振或 RC電路以組成不同頻率的時鐘電路； (6) 12位二進(jìn)制輸出，同時還有一位極性位和一位溢出位輸出； (7) 輸出與 TTL兼容，以字節(jié)方式 (分高低字節(jié) )三態(tài)輸出，并且具有 VART掛鉤方式，可以用簡單的并行或串行口接到微處理系統(tǒng)； (8) 可用 RVN/ HOLD （運(yùn)行 /保持） STATUS(狀態(tài) )信號監(jiān)視和控制轉(zhuǎn)換定時； (9) 所有輸入端都有抗靜電保護(hù)電路。 V+：正電源，接 +5V。 B1~B12：三態(tài)轉(zhuǎn)換結(jié)果輸出， B12 為最高位， B1 為最低位。 HBEN ：高字節(jié)使能端。 MODE：方式選擇。當(dāng)輸入高電平時，轉(zhuǎn)換器將在信號交換方式的每一轉(zhuǎn)換周期的結(jié)尾輸出數(shù)據(jù)。 BUF OSC OUT：緩沖振蕩器輸出。 SEND：是輸入信號。 AZ：自動調(diào)零電容 CAZ連接端。 REFIN+、 REFIN：正、負(fù)差分基準(zhǔn)輸入端。 基準(zhǔn)電壓輸入為差分輸入 ， 分別從 REFIN+(36端 )、 REFIN(39 端 )引入。 ICL7109 每轉(zhuǎn)換一次所需的時間為 8192 個時鐘周期，轉(zhuǎn)換時間的計算公式為：轉(zhuǎn) 換時間 =(819258)/晶振頻率。對于 ICL7109177。當(dāng)傳感器傳來的微弱信號經(jīng)放大器放大后為 0～ 5V，這時噪聲的影響不是主要的，可把積分電容 CINT 選大一些，使 CINT=2CAZ，選 CINT=， CAZ=，本系統(tǒng)正屬于這種情況。 基準(zhǔn)電容 CREF一般取值 1uF 較好。在直接接口方式中 ，當(dāng) ICL7109 轉(zhuǎn)換結(jié)束時，由 STATUS 發(fā)出轉(zhuǎn)換結(jié)束指令到單片機(jī)，單片機(jī)對轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)分高位字節(jié)和低位字節(jié)進(jìn)行讀數(shù)。 B1～ B12 輸出高低位數(shù)據(jù)， POL、 OR 輸出極性和溢出位，這些數(shù)據(jù)分時送至 89C51 的 P0 口。這種方法可簡化設(shè)計，節(jié)省硬件和軟件。集成溫度變換器把作為感溫元件的結(jié)型溫敏器件與外圍電路集成在同一芯片上 , 實現(xiàn)了溫度變換器的小型化。電壓輸出型的靈敏度一般為 10mV/K，溫度 0。 溫度檢測在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科研以及日常生活等領(lǐng)域占有重要地位。并具有消除電源波動的特性。集成溫度傳感器的電路符號如圖 圖 AD590 的外形電路 圖 集成溫度傳感器電路符號 AD590的主要特性如下 ： 兩端器件 ： 電壓輸入 。 較寬的檢測范圍 ： 55～ +155。 輸出電阻為 710MW。 C。 C， 它會增加 1μA輸出電流 ， 例如在室溫 25。為了將電壓量測出來又需使輸出電流 I不分流出來 ,我們使用電壓跟隨器，其輸出電壓 V2等于輸入電壓 V。圖中用到兩個 LM324集成運(yùn)算放大器，前一個起跟隨作用，防止測電壓時分流，第二個起放大作用，將電壓信號放大 5倍后送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器 [2]， 此電路的最終目的是實現(xiàn)信號的放大并將輸出電壓與測量溫度的關(guān)系設(shè)定為 V= 20T 。 C，那么輸入ADC的模擬電壓范圍為 0V～ 。所以只要測定電容 C 值就可得相對濕度。 C 可見精度是較高的 ， 常溫使用無 需溫度補(bǔ)償 ， 無需校準(zhǔn) 。 +5V 供電時間的漏電僅為 1nA，工作溫度范圍為 40。在標(biāo)準(zhǔn)條件下（ 10KHZ、 +25。在長期工作區(qū)可長期連續(xù)工作，正常穩(wěn)定區(qū)僅供短期測量使用。 圖 濕度信號采集電路 通電后，電源沿著 UCC→ R4→ R2→ C→ 地的途徑給 C 充電，經(jīng)過 t1時間后濕敏電容的壓降 UC 就被充電到 TLC555 的高觸發(fā)電平 (UH=)，使內(nèi)部比較器翻轉(zhuǎn)， OUT 端的輸出變成低電平。充電，放電時間分別為： 2ln)42(1 RRCt ?? 2ln22 CRt ? 輸出波形的頻率 （ f）和占空比（ D） 的計算機(jī)公式如下： ? ?2111 ttTf ??? 2ln)422( 1 RRC ?? 422 4221 11 RR RRtt tTtD ?????? 通常取 R4R2,使 D ? 50%，輸出接近于方波。 濕敏電容經(jīng)振蕩電路變換后的脈沖頻率信號，送入單片機(jī)的定時 /計數(shù)器 T1，T1 工作于方式 1 為 16 位計數(shù)器，同時用 T0 定時 1S，實現(xiàn)計數(shù)功能，記錄脈沖數(shù)并存入內(nèi)存緩沖區(qū)。液晶模 塊就相當(dāng)于單片機(jī)的外部存儲器一樣，單片機(jī)可以方便的控制數(shù)據(jù)與指令的輸入、輸出，當(dāng) E 為高電平時選通液晶模塊， CS CS2 和 CS3 將液晶的屏幕分成三個部分，高電平有效。使用匯編語言能面向機(jī)器并較好地發(fā)揮機(jī)器的特性，得到質(zhì)量較高的程序。 編制軟件最基本的要求是： （ 1） 軟件結(jié)構(gòu)清晰、簡捷、流程合理； （ 2） 名功能程序?qū)崿F(xiàn)模塊化。 本設(shè)計程序功能及流程 本系統(tǒng)軟件部分設(shè)計了計數(shù)器計 數(shù)、數(shù)據(jù)信號采集、溫濕度值顯示等主要子程序。 主程序：系統(tǒng)上電或復(fù)位后，即進(jìn)入主體模塊。因為 7109為 12位輸出，所以需分 時調(diào)用輸出的高位和低位，流程圖見圖 。預(yù)先設(shè)T0初值， TL0=B0H， TH0=3C