【正文】 sbit RS=P2^1。// 降溫 sbit speek =P1^2。 sbit ACC7 = ACC^7。 //第四行顯示濕度 Print()。 //第一行顯示日期 Print()。aa)。aa,HUMI)。 Print(Temper:)。 } main() { SYSTEMTIME CurrentTime。張老師認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度讓我倍受感激。 (2) 由于 空氣保持某一定濕度必須 要 達(dá)到 一個(gè) 最低溫度 （露點(diǎn)）， 當(dāng)空氣的溫度低于露點(diǎn)時(shí)，空氣容納不了過(guò)多的水分，這些水分會(huì)變成霧、露水或霜。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 20 圖 糧倉(cāng)溫濕度監(jiān)控系統(tǒng) 仿真圖蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 21 結(jié) 論 本文首先介紹了糧倉(cāng)溫濕度監(jiān)控的背景和意義，國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀，以及課題研究的目的和內(nèi)容，然后對(duì)硬件部分各個(gè)模塊分別進(jìn)行 了 介紹，比如控制器模塊，傳感器模塊等。我們把第一個(gè)程序命名為“糧倉(cāng)溫濕度監(jiān)控 .c”，保存在項(xiàng)目所在的目錄中 （目錄中包含主函數(shù)即將調(diào)用的 .h 文件，詳見(jiàn)附錄 B） ，這時(shí)您會(huì)發(fā)現(xiàn)程序單詞有了不同的顏色，說(shuō)明 KEIL 的語(yǔ)法檢查生效了。 (5) 應(yīng)用特殊模型的 DLL 界面 ， 提供有關(guān)元件庫(kù)的全部文件。用戶(hù)甚至可以實(shí)時(shí)采用諸如 LED/LCD、鍵盤(pán)、 RS232 終端等動(dòng)態(tài)外設(shè)模型來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行交互仿真。如圖 所示。具體模塊由一個(gè) C()主函數(shù)文件和 9 個(gè) h 文件構(gòu)成。 (3) 靈活的指針 C51 提供了靈活高效的指針。語(yǔ)言上的擴(kuò)展能讓用戶(hù)使用應(yīng)用中的所有資源。 本次設(shè)計(jì)的 PCB 板圖 采用兩層板，兩液晶顯示器分別留有外部接口，其 他元器件對(duì)應(yīng)封裝尺寸 分別 留有焊接 式 接口 ，如圖 所示。為了提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，通過(guò) Protel 軟 件設(shè)計(jì)硬件 PCB 板 圖 ，在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)布線規(guī)則進(jìn)行修改，使得電源線和接地線寬度相對(duì)較寬，同時(shí)將電源線的優(yōu)先級(jí)設(shè)置為最高，這樣可以有效提高電源系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減小電路之間的相互干擾。 指令 8： DDRAM 地址設(shè)置 。 （說(shuō)明： 1 為高電平、 0 為低電平） 指令 1：清顯示，指令碼 01H，光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置 。 第 7～ 14 腳： D0～ D7 為 8 位雙向數(shù)據(jù)線。 LCD128 64 組成部分用來(lái)顯示“溫度和濕度的控制與測(cè)量” 及 “溫度 ： ℃ ， 濕度： %” ，其作用是讓人了解此實(shí)驗(yàn)的目的，作用不明顯，這里不做重點(diǎn)介 紹。實(shí)際溫度值可由式 算得。通信協(xié)議與通用的 I2C總線協(xié)議是不兼容的，因此需要用通用微處理器 I/O 口模擬該通信時(shí)序。這兩個(gè)敏感元件分別將濕度和溫度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該電信號(hào)首先進(jìn)入微弱信號(hào)放大器進(jìn)行放大，然后進(jìn)入一個(gè) 14 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器，最后經(jīng)過(guò)二線串行數(shù)字接口輸出數(shù)字信號(hào)。 DS1302 是由 DS1202 改進(jìn)而來(lái)，增加了以下的特性：雙電源管 腳用于主電源和備份電源供應(yīng)； Vcc1 為可編程涓流充電電源；附加七個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)器；它廣泛應(yīng)用于電話傳真便攜式儀器以及電池供電的儀器儀表等產(chǎn)品領(lǐng)域。 圖 手動(dòng)復(fù)位及晶振電路 時(shí)鐘電路 設(shè)計(jì) 此模塊是 為 系統(tǒng)時(shí)間的實(shí)時(shí)顯示而設(shè)計(jì)的，主要由芯片 DS1302 構(gòu)成，其中引腳RST、 CLK、 I/O 分別接單片機(jī) 、 、 口，屬于控制引腳， 如圖 [3]所示 。 A T 8 9 C 5 1超 限 模 塊D S 1 3 0 21 2 8 * 6 4 液 晶 顯 示電 源晶 振 電 路S H T 1 1L C D 1 6 0 2信 號(hào) 顯 示復(fù) 位 電 路 圖 整體電路框 圖 89C51 是一種帶 4k 字節(jié)可編程可擦除的低電壓高性能 CMOS8 位微處理器，俗稱(chēng)單片機(jī)。 如果溫濕度 超過(guò)預(yù)設(shè)值的話，蜂鳴器 和發(fā)光二級(jí)管都會(huì)給出 相應(yīng) 報(bào)警提醒，用戶(hù)即可 做 出調(diào)整。 當(dāng)然，隨著科技的進(jìn)步，傳統(tǒng)的溫濕度測(cè)試技術(shù)在穩(wěn)定性、精度等方面已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足市場(chǎng)的需求，因此，針對(duì)新一代傳感器的探究顯得尤為重要。 現(xiàn)在國(guó)內(nèi) 已 有數(shù)十家企業(yè)生產(chǎn)糧情檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)品，品種繁多 ， 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)各異，但其基本功能無(wú)外乎糧倉(cāng)內(nèi)外溫濕度檢測(cè)、糧食內(nèi)部溫度檢測(cè)及分析、通風(fēng)機(jī)械的控制等幾項(xiàng)。為了減少糧食儲(chǔ)藏過(guò)程中的損失，保障糧食的品質(zhì)和質(zhì)量，首先應(yīng)該及時(shí)準(zhǔn)確地掌握糧食儲(chǔ)藏過(guò)程中各種物理因 素的變化情況，找出其變化規(guī)律。并且隨著城市居民生活節(jié)奏的加快以及人民生活水平的不斷提高，人們對(duì)于亞健康的問(wèn)題越來(lái)越關(guān)注，因此對(duì)于居住環(huán)境的要求也越來(lái)越高，舒適的環(huán)境已不僅僅限于寬敞豪華的住宅，同時(shí)也希望在自己的小 家里也會(huì)有大自然的調(diào)節(jié)作用，能夠根據(jù)人類(lèi)的需要，設(shè)定相應(yīng)的溫濕度。在這樣一種大形勢(shì)下，國(guó)家投資興建了大型現(xiàn)代化糧庫(kù) ， 最大糧庫(kù)方圓幾公里，倉(cāng)庫(kù)房數(shù)為數(shù)十個(gè)。本文介紹了基于 ATMEL 公司的 AT89C51 系列單片機(jī)的溫濕度實(shí)時(shí)測(cè)量與控制系統(tǒng)和顯示系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，包括 硬件結(jié)構(gòu)原理，并分析了相應(yīng)的軟件的設(shè)計(jì)及其要點(diǎn)，包括軟件設(shè)計(jì)流程及其程序?qū)崿F(xiàn)。蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） I 調(diào)試文件及程序若需要，聯(lián)系 584367157 摘 要 在糧食的儲(chǔ)藏的過(guò)程中，由于糧倉(cāng)溫濕度異常而造成糧食變質(zhì)，帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失是驚人的。系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單、實(shí)用，提高了測(cè)量精度和效率。由于大型糧庫(kù)中糧倉(cāng)的容量和糧庫(kù)的規(guī)模都是前所未有的，這些因素對(duì)原有小糧庫(kù)的正常運(yùn)行帶來(lái)了一些新問(wèn)題。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 因此研究溫濕度的控制非常有必要，它可以?xún)?yōu)化組合社區(qū)資源，提升服務(wù)水平，推動(dòng)反房地產(chǎn)等其他行業(yè)的發(fā)展，為他們帶來(lái)新的商機(jī)。 法國(guó)儲(chǔ)糧專(zhuān)家 Je． Lasseran， D． Berhant 采用溫度調(diào)節(jié)器來(lái)控制溫度。 現(xiàn)代溫濕度傳感器測(cè)量系統(tǒng)技術(shù)主要以數(shù)據(jù)采集為 依據(jù)，主要類(lèi)型包括：虛擬儀器、智能儀器、數(shù)字式儀器等等。 課題的 研究 目的及 內(nèi)容 為 了使得糧倉(cāng)內(nèi)糧食一直處于相對(duì)適宜的環(huán)境 ，我們 就要 隨時(shí) 對(duì)溫濕度 進(jìn)行 監(jiān)控 ，對(duì)于不利情況能夠及時(shí) 地 做 出顯示 及報(bào)警 ，并能夠采取相應(yīng)的 措施提醒用戶(hù)進(jìn)行調(diào)整，以達(dá)到最適宜的溫濕度。 蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 4 2 控制 系統(tǒng) 的 硬件 電路 設(shè)計(jì) 整體設(shè)計(jì)方案 本設(shè)計(jì)核心部件為 AT89C51，信號(hào)采集及處理部分由 SHT11 構(gòu)成，進(jìn)入單片機(jī) 并且 經(jīng)處理后通過(guò) LCD1604 顯示溫濕度，信號(hào)顯示采用的液晶屏為 5 7 點(diǎn)陣，一行可顯示 16 字，四行。 89C2051 是一種帶 2K 字節(jié)只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。 圖 實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路 此模塊 產(chǎn)生實(shí)時(shí)的系統(tǒng)時(shí)間和日歷，能對(duì)某個(gè)確定環(huán)境的實(shí)時(shí)溫濕度控制起到一定的作用。 傳感電路設(shè)計(jì) 此模塊是整個(gè)電路設(shè)計(jì)的信號(hào)采集及初步處理的模塊，由溫濕度傳感器芯片 SHT11構(gòu)成， 如圖 所示 。 SHT11 在出廠前，都會(huì)在恒濕或恒溫環(huán)境 中 進(jìn)行校準(zhǔn)，校準(zhǔn)系數(shù)存儲(chǔ)在校準(zhǔn)寄存器中，在測(cè)量過(guò)程中，校準(zhǔn)系數(shù)會(huì)自動(dòng)校準(zhǔn)來(lái)自傳感器的信號(hào)。 微處理器對(duì)SHT11 的控制是通過(guò) 5 個(gè) 5 位命令代碼來(lái)實(shí)現(xiàn)的，命令代碼的含義如 表 所示 。 S O T* T e m p e r 21 dd ?? () 式中： d1 和 d2 為特定系數(shù)， d1 的取值與 SHT11 工作電壓有關(guān)， d2 的取值則與 SHT11 內(nèi)部 A/D 轉(zhuǎn)換器采用的分辨率有關(guān)。 圖 LCD1604 顯示及其連接電路 1604 采用標(biāo)準(zhǔn)的 16 腳接口，其中： 第 1 腳： VSS 為地電源 。 第 15～ 16 腳：空腳。 指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。 指令 9：讀忙信號(hào)和光標(biāo)地址， BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時(shí)模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。 印制電路板的設(shè)計(jì)是以電路原理圖為根據(jù)，實(shí)現(xiàn)電路設(shè)計(jì)者所需要的功能。 圖 糧倉(cāng)溫濕度監(jiān)控系統(tǒng) PCB 板蘭州交通大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 3 控制 系統(tǒng) 的軟件 設(shè)計(jì) 軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)介紹 編程軟件采用的是 Keil uVision4 軟件， 其主界面如圖 所示 。 (1) 存儲(chǔ)器和特殊功能寄存器的存取 C51 編譯器可以實(shí)現(xiàn)對(duì) 8051 系列所有資源的操作。通用指針用 3 個(gè)字節(jié)來(lái)存儲(chǔ)存儲(chǔ)器類(lèi)型及目標(biāo)地址，可在 8051 的任意存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)存取任何變量。 H 文件如下所示： ；（ 8051 的相關(guān)參數(shù)初始化） ；（ 使用其中定義的宏來(lái)訪問(wèn)絕對(duì)地址 ） ；（偽本征函 數(shù)） ；（數(shù)學(xué)公式函數(shù)） ；（ 128 64 液晶顯示函數(shù)） ；（ 1604 液晶顯示函數(shù)） ；（實(shí)時(shí)時(shí)間 /日期產(chǎn)生函數(shù)） ；（溫濕度采集計(jì)算函數(shù)） ；（限額報(bào)警函數(shù)） 主程序 流 程設(shè)計(jì) 本 系統(tǒng) 主程序 流 程 由 單片機(jī)開(kāi)機(jī)初始化， LCD 初始化， DS1302 初始化， SHT11 初始化， DS1302 運(yùn)行確定時(shí)間 /周期， SHT11 運(yùn)行進(jìn)行溫度濕度采集與測(cè)量， LCD 顯示實(shí)時(shí)溫度濕度，檢測(cè)溫度濕度是否改變 幾部分 組成 。 S H T 1 1 將 溫 濕 度值 發(fā) 送 至 主 機(jī)開(kāi) 始溫 度 值 小 于 1 0 176。 其功能模塊 包含 — 個(gè)易用而又功能強(qiáng)大的 ISIS 原理布圖工具； PROSPICE 混合模型SPICE 仿真； ARES PCB 設(shè)計(jì)。 最新版支持非常豐富仿真元件共 7000 多種，還 有很多第三方模型。鼠標(biāo)在屏幕左側(cè)的 Source Group1 文件夾圖標(biāo)上右擊彈出菜單，在這里可以 進(jìn)行 在項(xiàng)目中增加減少文件等操作。接下來(lái)對(duì)控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)加以介紹，內(nèi)容包括軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)介紹 ，主程序流程設(shè)計(jì)，溫濕度采集及處理流程設(shè)計(jì)， LCD 顯 示 流程設(shè)計(jì)和超限處理流程設(shè)計(jì)。 為了準(zhǔn)確反映糧倉(cāng)環(huán)境中的溫濕度，本文對(duì) 露點(diǎn) 做出了分析，并對(duì)露點(diǎn)進(jìn)行了計(jì)算。 在此向所有 在 畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中給予 過(guò) 我?guī)椭睦蠋熀屯瑢W(xué) 致以 最誠(chéng)摯的謝意 。 //定義時(shí)間日期結(jié)構(gòu)體 SHT_dat aa。 GotoXY(0,1)。 //濕度轉(zhuǎn)換 caculation_SHT(amp。 //檢測(cè)濕度是否超限 DS1302_GetTime(amp。 GotoXY(23,0)。 GotoXY(28,1)。 ifndef LCD_CHAR_1604 define LCD_CHAR_1604 include sbit LcdRs = P3^5。// 發(fā)光 sbit ganzao =P1^5。 sbit RW=P2^2。 //端口定義 sbit CS2=P2^3。// 加熱 sbit cold =P1^3。 //實(shí)時(shí)時(shí)鐘復(fù)位線引腳 sbit ACC0 = ACC^0。 GotoXY(23,1)。 GotoXY(5,0)。 //檢測(cè)溫度是否超限 doing_humi(amp。 //溫度轉(zhuǎn)換 convert_SHT(amp。 GotoXY(16,0)。j++)。 其次 他 總能很耐心 地 為我們講解，同時(shí) 他 每個(gè)周 二與周四進(jìn)行答疑 ，督促我們抓緊時(shí)間完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，每次見(jiàn)面 他 都 詳細(xì)詢(xún)問(wèn)論文的進(jìn)展情況 ， 有問(wèn)題或者不合理的地方 他 便為我指出來(lái)，加以指導(dǎo)。 取得的主要成果如下： (1) 分析了溫度與濕度之間的相互影響， 由于溫度對(duì)濕度的影響十分明顯，而實(shí)際溫度和測(cè)試參考溫度 25℃有所不同，所以 本文 對(duì)線性補(bǔ)償后的濕度值進(jìn)行溫度補(bǔ)償 ，以求更加符合實(shí)際環(huán)境中的溫濕度。 LCD128 64 分 為兩頁(yè)，第一頁(yè)顯示“溫度和濕度的控制和測(cè)量”，第二頁(yè)顯示“溫度： ℃ 和濕度： %”。 (4) 點(diǎn)擊 FileSave 或快捷鍵 Ctrl+S 進(jìn)行保存。 (4) IAR CSPY 和 Keil uVision4 等開(kāi)發(fā)工具的源層調(diào)試 。 Proteus 產(chǎn)品 系列也包含了我們革命性的 VSM 技術(shù) ， 用戶(hù)可以對(duì)基于微控制器的設(shè)計(jì)連同所有的周?chē)娮悠骷黄鸱抡?。?dāng)溫度大于 50℃ 時(shí)，蜂鳴器響起，發(fā)光二級(jí)管 D2 亮燈 ，溫度小于 10℃ 時(shí)，蜂鳴器響起， D3 亮燈；當(dāng)濕度大于 80%時(shí)，蜂鳴器響起， D4 亮燈，濕度小于 20%時(shí)，蜂