【正文】 序流程圖： 清標(biāo)志開始設(shè)堆棧清顯示清暫存T 0 初始化C P U 開中斷溫度采樣顯示串行口初始化掃描鍵盤T0 中斷流程圖：T 0 中斷恢復(fù)現(xiàn)場是否越限 ?顯示重裝時(shí)間常數(shù)報(bào)警程序保護(hù)現(xiàn)場設(shè)定 1 s 時(shí)間計(jì)數(shù) 是否到 1 s ?返回 NNYY標(biāo)度變換濕度數(shù)據(jù)采樣溫度采樣子程序流程圖：返回送采樣數(shù)據(jù)地址送出通道號(hào)送通道號(hào)初值啟動(dòng) A / D讀 A / D 數(shù)據(jù)修改地址及通道號(hào)采樣程序各通道都采樣一次NY鍵掃描程序流程圖：開始掃描鍵盤判斷是否有鍵按下 ？判斷是否真的有鍵按下 ？延時(shí) 2 0 m S開始鍵 ？ 啟動(dòng)系統(tǒng)工作YYNNY結(jié)束鍵N報(bào)警子程序流程圖：返回報(bào)警置位報(bào)警 標(biāo)志啟動(dòng)報(bào) 警報(bào) 警持續(xù) 計(jì) 數(shù)器置 初值結(jié)束語參考文獻(xiàn)1 張琳娜，劉武發(fā)．傳感檢測技術(shù)及應(yīng)用．中國計(jì)量出版社，19992 沈德金，陳粵初．MCS51 系列單片機(jī)接口電路與應(yīng)用程序?qū)嵗本┖娇蘸教齑髮W(xué)出版社,19903 ,19964 ,5 何立民．MCS51 系列單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)．北京航空航天大學(xué)出版社，1990．16 ,7 張毅剛、彭喜元、姜守達(dá)、喬立巖．新編 MCS51 系列單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)．哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社， 8 ,1989 9 ,1995 10 ,1995 11 潘立民,199012 邵敏權(quán),13 ,14 ,15 李華. MCS51 ,199316 何希才,1997 年17 楊中華、汪蕙、199918 ＜美＞M 考夫曼、AH ，1985 19 劉篤仁、。這里所需要注意的是標(biāo)度變換，下面簡單的介紹一下標(biāo)度變換：標(biāo)度變換：目的是要把實(shí)際采樣的二進(jìn)制值轉(zhuǎn)換成 BCD 形式的溫度值，然后存放到顯示緩沖區(qū) 34H3BH。本設(shè)計(jì)采用峰鳴音報(bào)警電路。圖 319 系統(tǒng)時(shí)鐘3. 3 顯示與報(bào)警的設(shè)計(jì)3. 3. 1 顯示電路 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一般都是把鍵盤和顯示器放在一起考慮。P0 口通過 74LS373 與 A0～A7 相連， ～ 與 A8～A12 相連， 與 相連，P0 口與 D0～D7 相連作為數(shù)據(jù)線，同時(shí) CE2 接+5V 電源，GND 接地。二、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展在單片機(jī)中有 128 字節(jié)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。程序存儲(chǔ)器擴(kuò)展的容量大于 256 字節(jié)，故 EPROM 片內(nèi)地址線除了由 P0 口經(jīng)地址存儲(chǔ)器提供低 8 位地址外，還需要由 P2 口提供若干條地址線，我們選用 8K 的2764 EPROM，故地址線應(yīng)該是 13 條，因?yàn)橄到y(tǒng)中只擴(kuò)展一片 EPROM，所以不用片選信號(hào)，即 EPROM 的 接地。上電后，由于電容 C3 的充電和反相門的作用，使 RST 持續(xù)一段時(shí)間的高電平。如果 RST 持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。若 AC=0 時(shí)則在加減過程中 A3 沒有向 A4 進(jìn)位或借位，否則正好相反。下面就專用寄存器作以簡單的介紹：累加器 A：在絕大多數(shù)情況下它參與運(yùn)算的一方并存放運(yùn)算的結(jié)果。001BH 單元：定時(shí)器溢出中斷入口地址。8031 的 串行發(fā)送和接收利用了 P3 口的第二功能，利用 做串行數(shù)據(jù)接收線，串行接口的電路結(jié)構(gòu)還包括了串行口控制寄存器 SCON，電源及波特率選擇寄存器PCON 和串行緩沖寄存器 SBUF，他們都屬于 SFR，PCON 和 SCON 用于設(shè)置串行口工作方式和確定數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，SBUF 用于存放欲發(fā)送的數(shù)據(jù)起到緩沖的作用。RST/VPD（9 引腳）在振蕩器運(yùn)行時(shí)，在此引腳加上兩個(gè)機(jī)器周期的電平將單片機(jī)復(fù)位，復(fù)位后應(yīng)使此引腳電平保持不高于 的低電平以保證 8031 正常工作。定時(shí)/計(jì)數(shù)器：8031 有兩個(gè) 16 位的定時(shí)/計(jì)數(shù)器，每個(gè)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器都可以設(shè)置成定時(shí)的方式和計(jì)數(shù)的方式，但只能用其中的一個(gè)功能，以定時(shí)或計(jì)數(shù)結(jié)果對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制。下面是 MC14433 與 8031 單片機(jī) P1 口直接相連的硬件接口，接口電路如圖 313 所示圖 313 MC14433 與 8031 單片機(jī) P1 口直接相連的硬件接口3. 2. 2 單片機(jī) 8031 為了設(shè)計(jì)此系統(tǒng)，我們采用了 8031 單片機(jī)作為控制芯片，在前向通道中是一個(gè)非電信號(hào)的電量采集過程。每個(gè)選通脈沖寬度為 18 個(gè)時(shí)鐘周期，兩個(gè)相應(yīng)脈沖之間間隔為 2 個(gè)時(shí)鐘周期。 C0 C02： 外界補(bǔ)償電容端，電容取值約 。多路選擇開關(guān)鎖存器個(gè)位 十位 百位 千位極性判別溢出控制電路 C M O S 線性電路時(shí)鐘 / O R 過量程V R 基準(zhǔn)電壓V A G 模擬地V X 被測電壓D UE O C R 1R 1 / C 1C 1C 0 1C 0 2Q 0 ～ Q 3 D S 1 ～ D S 4實(shí)時(shí)顯示轉(zhuǎn)換周期圖 310 MC14433A/D 轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部邏輯框圖 圖 311 MC14433 引腳圖MC14433 的框圖（圖 310）和引腳（圖 311）功能說明各引腳的功能如下：電源及共地端VDD： 主工作電源+5V。由于 MC14433只有一路輸入，而本系統(tǒng)檢測的多路溫度與濕度信號(hào)輸入，故選用多路選擇電子開關(guān)，可輸入多路模擬量。圖 3CD4051 的內(nèi)部原理框圖 　　　 圖中功能如下：通道線 IN/OUT（11113）：該組引腳作為輸入時(shí)，可實(shí)現(xiàn) 8 選 1 功能，作為輸出時(shí)，可實(shí)現(xiàn) 1 分 8 功能。表 3空氣濕度與電壓頻率的典型值 07 3 5 16 06 6 0 01 07 2 2 47 06 4 6 82 07 1 0 0 8 06 3 3 03 06 9 7 69 06 1 6 84 06 8 5 3 1 0 0 6 0 3 35 0 6 7 2 8頻率濕度頻率濕度% R HH Z% R H H Z三、多路檢測信號(hào)的實(shí)現(xiàn) 本設(shè)計(jì)系統(tǒng)為八路的濕度信號(hào)采集，故采用 CD4051 組成多路分時(shí)的模擬量信號(hào)采集電路，其硬件接口如圖 38 所示圖 38 八路分時(shí)的模擬量信號(hào)采集電路硬件接口 3．1．3 多路開關(guān)多路開關(guān)，有稱“多路模擬轉(zhuǎn)換器” ?？梢娋仁禽^高的。電容式、電阻式和濕漲式濕敏原件分別是根據(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(jìn)行濕度測量的。但這樣調(diào)整只保證在 0℃或 25℃附近有較高的精度。該電路的設(shè)計(jì)使得 T9，T10，T11 三者的發(fā)射極電流相等，并同為整個(gè)電路總電流 I 的 1／3。圖 34 AD590 內(nèi)部電路　　圖 34 所示是 AD590 的內(nèi)部電路，圖中的 T1～T4 相當(dāng)于圖 33 中的 TT2，而 T9，T11 相當(dāng)于圖 33 中的 TT4。2 AD590 的工作原理　　在被測溫度一定時(shí)，AD590 相當(dāng)于一個(gè)恒流源，把它和 5～30V 的直流電源相連，并在輸出端串接一個(gè) 1kΩ 的恒值電阻，那么，此電阻上流過的電流將和被測溫度成正比，此時(shí)電阻兩端將會(huì)有 1mV／K 的電壓信號(hào)。 AD590 的測溫范圍55℃ +150℃。 （一） 信號(hào)采集 由 AD590、HS1100 及多路開關(guān) CD4051 組成； （二） 信號(hào)分析 由 A/D 轉(zhuǎn)換器 MC1443單片機(jī) 8031 基本系統(tǒng)組成； （三） 信號(hào)處理 由串行口 LED 顯示器和報(bào)警系統(tǒng)等組成。方案二、采用多路分時(shí)的模擬量輸入通道。綜合比較方案一與方案二，方案一雖然滿足精度及測量濕度范圍的要求，但其只限于一定范圍內(nèi)使用時(shí)具有良好的線性，可有效地利用其線性特性。這種傳感器原是用于開關(guān)的傳感器，不能在寬頻帶范圍內(nèi)檢測濕度，因此，主要用于判斷規(guī)定值以上或以下的濕度電平。它只需直流電源就能工作，而且，無需進(jìn)行線性校正，所以使用也非常方便，借口也很簡單。（℃ + |t|） 。2. 1 溫度傳感器的選擇方案一：采用熱電阻溫度傳感器。為保證日常工作的順利進(jìn)行，首要問題是加強(qiáng)倉庫內(nèi)溫度與濕度的監(jiān)測工作。因此我們需要一種造價(jià)低廉、使用方便且測量準(zhǔn)確的溫濕度測量儀。其主要的特點(diǎn)為精度高、測量范圍大、便于遠(yuǎn)距離測量。 方案二：采用 AD590，它的測溫范圍在55℃～+150℃之間，而且精度高。綜合比較方案一與方案二，方案二更為適合于本設(shè)計(jì)系統(tǒng)對(duì)于溫度傳感器的選擇。HS1100/HS1101 電容傳感器，在電路構(gòu)成中等效于一個(gè)電容器件，其電容量隨著所測空氣濕度的增大而增大。方案一、采用多路并行模擬量輸入通道。（3） 硬件簡單，成本低。根據(jù)特性分擋，AD590 的后綴以 I，J，K，L，M 表示。AD590 可以承受 44V 正向電壓和 20V 反向電壓，因而器件反接也不會(huì)損壞。其中 TT2起恒流作用，可用于使左右兩支路的集電極電流 I1 和 I2 相等；TT4 是感溫用的晶體管，兩個(gè)管的材質(zhì)和工藝完全相同，但 T3 實(shí)質(zhì)上是由 n 個(gè)晶體管并聯(lián)而成，因而其結(jié)面積是 T4 的 n 倍。TT12和 T10 為啟動(dòng)電路，其中 T5 為恒定偏置二極管?！　「鶕?jù)上式不難看出，要想改變 ΔU BE，可以在調(diào)整 R5 后再調(diào)整 R6，而增大 R5的效果和減小 R6 是一樣的，其結(jié)果都會(huì)使 ΔU BE減小，不過，改變 R5 對(duì) ΔU BE的影響更為顯著，因?yàn)樗懊娴南禂?shù)較大。如此反復(fù)調(diào)整多次，直至 0℃時(shí)，V 0=0mV，100℃時(shí) V0=100mV 為止。圖 37a 為濕敏電容工作的溫、濕度范圍。集成定時(shí)器 555 芯片外接電阻RR2 與濕敏電容 C，構(gòu)成了對(duì) C 的充電回路。因此，多路開關(guān)通常是一種具有雙向能力的器件。若 INH 為高電平，則為禁止各通道和輸出端 OUT/IN 接至；若 INH 為低電平，則允許各通道按表 32 關(guān)系和輸出段 OUT/IN 接通。常用的有 位雙積分 A/D 裝換器 MC14433 和 位雙積分 A/D 轉(zhuǎn)換器 ICL7135二．MC14433A/D 轉(zhuǎn)換器件簡介MC14433 是三位半雙積分型的 A/D 轉(zhuǎn)換器，具有精度高，抗干擾性能好的優(yōu)點(diǎn)，其缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)換速率低，約 1—10 次/秒。VSS： 數(shù)字地端。轉(zhuǎn)換啟動(dòng)/結(jié)束信號(hào)端EOC：轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)輸出端，正脈沖有效。當(dāng) DSDS3 和 DS4 選通期間，輸出三位完整的 BCD 碼數(shù)，但在 DS1 選通期間，輸出端 Q0Q3 除了表示個(gè)位的 0 或 1 外，還表示了轉(zhuǎn)化值的正負(fù)極性和欠量程還是過量程其含意見表33 表 3 DS1 選通時(shí) Q3～Q0 表示的結(jié)果Q 2Q 1Q 0 01000011表示結(jié)果千位數(shù)為 0千位數(shù)為 1結(jié)果為正結(jié)果為負(fù)輸入過量程輸入欠Q 31001由表可知 Q3 表示 1/2 位，Q3=“0”對(duì)應(yīng) 1，反之對(duì)應(yīng) 0。3. 2. 2. 1 8031 的片內(nèi)結(jié)構(gòu)8031 是有 8 個(gè)部件組成，即 CPU，時(shí)鐘電路，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，并行口（P0～P3 ）串行口，定時(shí)計(jì)數(shù)器和中斷系統(tǒng)，它們均由單一總線連接并被集成在一塊半導(dǎo)體芯片上，即組成了單片微型計(jì)算機(jī)，8031 就是 MCS51 系列單片機(jī)中的一種。 中斷控制系統(tǒng)：8031 有五個(gè)中斷源，