倉庫溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)單片機課設-預覽頁
【正文】 23 參考文獻 23 2 附錄 25 3 第一章 緒論 課題簡介 現(xiàn)代社會氣候漸趨異常， 隨著社會的發(fā)展人們對生產(chǎn)生活中所需儲備物資的質(zhì)量保證要求越來越高，因而 對儲備物資的倉庫管理質(zhì)量也更加重視，而防潮、防霉、防腐、防爆是倉庫日常工作 的重要內(nèi)容，是衡量 倉庫管理質(zhì)量的重要指標。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。單片機的應用領(lǐng)域已從面向工業(yè)控制、交通、智 能儀器等迅速發(fā)展的家用消費產(chǎn)品、儀器儀表、醫(yī)療設備、信息和通信產(chǎn)品、航空航 天、專用設備的智能化管理、辦公自動化、汽車電子、 PC 機外圍以及網(wǎng)絡通訊等廣大 領(lǐng)域。 本設計中利用 單片機 STC89C52 對溫度濕度測量并通過 數(shù)碼管 顯示。 本系統(tǒng)具有可讀性高，穩(wěn)定性高，反應速度快，測量值準確的特點。實現(xiàn)了以下功能： (1)倉庫的溫度、濕度實時測量功能； (2)將測量到的溫濕度分別顯示在兩個兩位數(shù)碼管上；(3)利用程序設置溫度、濕度的報警值； (4)實現(xiàn)溫度、濕度超限報警功能 [4]。MCS－ 51 的硬件結(jié)構(gòu)決定了其指令系統(tǒng)不會發(fā)生變化，設計人員可以很容易的對不同公司的單片機產(chǎn)品進行選型，他們只需將重點放在芯片內(nèi)部資源的比較上。使用高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。方案二和方案三使用差別不大，但 方案二需要專有下載線，方案三使用串口下載即可。 在單片機系統(tǒng)中應用 LED 數(shù)碼管作為輸出器件有以下幾個優(yōu)點：數(shù)字顯示清楚穩(wěn)定、使用 6 條件要求低、安全性高、價格相對便宜、使用廣泛。使用可靠。 方案二：采用數(shù)字化溫度傳感器。該電路的檢測溫度范圍為 55～ +125℃ ，精度為 ? ℃ (在 10℃ ～ +85℃ 范圍 )。 大氣濕度有兩種表示方法：絕對濕度與相對濕度。電容式、電阻式和濕漲式 7 濕敏元件分別是根據(jù)其高分子材料吸濕后的介電常數(shù)、電阻率和體積隨之發(fā)生變化而進行濕度測量的。適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路，適宜于制造流水線上的自動插件和自動裝配過程等。數(shù)字式濕度傳感器將傳感器、信號放大調(diào)理、A/D 轉(zhuǎn)換、 CI2 總線接口 全部集成于一個芯片中。每個 DHT11 傳感器都在即為精 確的濕度校驗室中進行校準。 綜合上述方案， DHT11 溫濕度傳感器方式可以有效實現(xiàn)設計要求， 相對濕度和溫度一體測量 的方式節(jié)省了分別選取溫度及濕度測量模塊的時間，其數(shù)字信號輸出也大大節(jié)省了 A/D 轉(zhuǎn)換的花費。 8 第三章 設計內(nèi)容與所用器件 基本功能： 利用 89C51 作為主控器組成倉庫溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)。 1 %RH 精度 25℃ 177。 1 %RH/yr 溫度 分辨率 1 1 1 ℃ 8 8 8 Bit 重復性 177。傳感器上電后，要等待 1s 以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無需發(fā)送任何指令。 用戶 MCU發(fā)送一次開始信號后 ,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式 ,等待主機開始信 號結(jié)束后 ,DHT11發(fā)送響應信號 ,送出 40bit的數(shù)據(jù) ,并觸發(fā)一次信號采集 ,用戶可選擇讀取部分數(shù)據(jù) .從模式下 ,DHT11接收到開始信號觸發(fā)一次溫濕度采集 ,如果沒有接收到主機發(fā)送開始信號 ,DHT11不會主動進行溫濕度采集 .采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。 數(shù)字 0信號表示方法如圖 4所示 11 圖 4 數(shù)字 1信號表示方法 .如圖 5所示 圖 5 測量分辨率 測量分辨率分別為 8bit（溫度）、 8bit（濕度）。要加速恢復進程 /可參閱 “恢復處理”。下文所述的恢復處理將加速實現(xiàn)這一過程。 氣體的相對濕度，在很大程度上依賴于溫度。 長時間暴露在太陽光下或強烈的紫外線輻射中，會使性能降低。 (2)長期保存條件：溫度 10－ 40℃ ，濕度 60％以下。 其中包括 單片機、復位電路、溫 濕 度檢測、顯示 電路 、報警電路等部分的設計。 在 MCS51 芯片內(nèi)部有一個高增益反相 放大器，其輸入端為芯片引腳 X1，輸出端為引腳 X2，在芯片的外部跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成了一個穩(wěn)定的自激振蕩器。 RST 引腳是單片機復位 信號的輸入端，復位信號是高電平有效，其有效時間應持續(xù) 24 個振蕩周期（即 2 個機器周期）以上，若使用頻率為 12MHz 的晶振，則復位信號持續(xù)時間應超過 4開 始初 始 化掃 描 鍵 盤測 量 溫 濕 度顯 示 溫 濕 度報 警 檢 測結(jié) 束s 才能完成復位操作。在本設計中采用了按鍵電平復位方式，其復位電路如下圖 23。蜂鳴音報警接口電路的設計只需購買市售的壓電式蜂鳴器，然后通過單片機的 1 根口線經(jīng)驅(qū)動蜂鳴器發(fā)聲。 此處需補充（如可以，圖也要畫，另外原理圖我修改了一部分）下面這個圖不知怎么畫，你們兩個想想辦法??其他部分基本完成 18 第五章 軟件設計 匯編語言和 C 語言的特點 及選擇 本設計是硬件電路和軟件編程相結(jié)合的設計方案，選擇合適的編程語言是一個重要的環(huán)節(jié)。在本設計中采用 C 語言編寫軟件程序。 主程序中模塊中包括了 溫濕度采集程序 ， 溫度和濕度的顯示程序 分別作為單獨的程序 模塊來進行設計，以便在程序編寫過程中可以分別加以修改。 報警子程序 本設計中包含有蜂鳴器報警模塊，在溫濕度超過設定值時可發(fā)出聲音報警，報警時間設定為 5s。 軟件調(diào)試 軟件調(diào)試一般分為以下四個階段： 編寫程序并查錯； 在 C 語言的編譯系統(tǒng)中編譯源程序 對程序進行編譯連接，并及時發(fā)現(xiàn)程序中存在的錯誤； 改正錯誤。 23 總 結(jié) 這次單片機課程設計不僅鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上沒有學到過的知識，掌握了一種系統(tǒng)的研究方法，可以進行一些簡單的編程。這是一個磨練意志的過程。需要的是細心和耐心。在選擇顯示模塊時，也猶豫了好久， 1602 液晶顯示好用，但是考慮到 LED 的紅色亮度及價格問題，最終選擇用它。 課設是一個通過思考、發(fā)問、自己解惑并動手、 提高 的過程。 //接蜂鳴器； unsigned char U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata。 //數(shù)碼管譯碼 void Delay_ms(unsigned int n)//n 毫秒延時 { unsigned char j。 } } void Delay_us(unsigned char n) //N us 延時函數(shù)精度177。 for(i=0。 //通過 U8FLAG 可判斷 bit11 顯示數(shù)據(jù)的脈長 U8temp=0。 U8data|=U8temp。,COM()。 //總線由上拉電阻拉高主機延時 20us Delay_us(60)。 //數(shù)據(jù)接收狀態(tài) U8RH_data_H=COM()。 U8checkdata=COM()。 //change integer to float F16RH=U8RH_data_H+(float)U8RH_data_L/256。 P0=table[shi]。 P2=0x01。 ge=date%10。 P0=table[ge]。 Delay_ms(1)。 while(1) { display_t(U8T_data_H)。 } } }
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