【正文】 ..................................................................................12 MCS51單片機 ................................................................................................. 12 AT89S51 單片機 ............................................................................................... 13 時鐘晶振電路和復(fù)位電路 ............................................................................... 13 總體電路系統(tǒng) .............................................................................................14 LED 報警設(shè)計 ................................................................................................... 14 系統(tǒng)總設(shè)計 ........................................................................................................ 15 電路 PCB版圖設(shè)計 .....................................................................................17 iv iv 第四章 單片機與 PC間的串行通訊 .......................................................................................................... 20 RS232C 接口 ............................................................................................20 單片機和 PC通信連接 ................................................................................20 簡單軟件設(shè)計 .............................................................................................22 下位機軟件設(shè)計 ............................................................................................... 22 上位機程序設(shè)計 ............................................................................................... 23 第五章 結(jié) 論 ................................................................................................................................................. 24 參考文獻 ................................................................................................................................................................ 25 致謝 ......................................................................................................................................................................... 26 附錄 ......................................................................................................................................................................... 27 1 第一章 前言 概述 濕度，被定義為表示大氣干燥程度的物理量。在現(xiàn)代社會信息科技的不斷迅速發(fā)展中，計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)傳輸和濕敏元件的高速更新，使得濕度的測量正朝著自動化、網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。 在實驗室所使用的各種儀器設(shè)備中，空氣濕度對其影響是非常 明顯的，無論是使用過程對精度的影響，還是在保養(yǎng)過程中使得容易老化，容易被侵蝕。所以，傳統(tǒng)的分立式濕度測量方法受到了現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的挑戰(zhàn)，已經(jīng)逐漸被淘汰。 進入 21 世紀的第一個年代，智能濕度測控技術(shù)正朝著高精度、多功能、總線標準化、高可靠性及安全性、開發(fā)虛擬傳感器測量和 網(wǎng)絡(luò)傳感器測控、研制單片測量系統(tǒng)等高科技的方向迅速發(fā)展。通常由敏感元件和轉(zhuǎn)換元件組成。如果不考慮遲滯和蠕變效應(yīng)，一般可用下面的多項式表示。也就是說，對應(yīng)同一大小的輸入信號，傳感器正反行程的輸出信號大小不相等，此即遲滯現(xiàn)象。 很多傳感器要在動態(tài)條件下檢測，被測量可能以各種形式隨時間變化。 大氣濕度有兩種表示方法：絕對濕度與相對 濕度?？梢娖渚仁禽^高的。 圖 23： NE555 框圖 9 基于 555 振蕩電路的濕度測量電路設(shè)計 圖 24：測濕電路圖 把 HS1101 和 NE555 同時接入電路中的電路 設(shè)計原理圖如圖 24 所示。 10 第三章 核心電路的設(shè)計 ADC0809 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 在單片機應(yīng)用中，特別是在實時控制系統(tǒng)中，常常需要把外界連續(xù)變化的物理量（如濕度、濕度、壓力、流量），變成數(shù)字量送入計算機內(nèi)進行加工處理。 ADC0809 的轉(zhuǎn)換時鐘由單片機的 ALE 提供。實際的測量值 ix 一定會落在某個區(qū)間 ? ?1, ?kk xx 內(nèi)，即 kx ix 1?kx 。 HMOS制造工藝的 MCS51單片機都采用 40引腳的雙列直插（ DIP）方式， CHMOS制造工藝的 80C31/80C51 除采用 DIP 封裝方式外，還采用 PLCC 方形的封裝方式。 圖 35： AT89S51復(fù)位與晶振電路 總體電路系統(tǒng) LED 報警設(shè)計 本設(shè)計中，在 ST89S51 單片機的 口外接一 個 LED二極管作為對濕度測控的報警輸出。所以，在本系統(tǒng)設(shè)計中，考慮到目前只是計劃應(yīng)用于較小的機房中，監(jiān)測點不多，因此本文沒有對片內(nèi) RAM 進行擴展或是改換單片機的型號。R4 是用作 555 定時器內(nèi)部溫度補償?shù)?，其?yīng)該具有 1%的精度。 18 4. 對于電位器、可調(diào)電感線圈、可變電容、微動開關(guān)等可調(diào)元件的布局要考慮整機的結(jié)構(gòu)要求。 RS232 接口標準采用 25 個引腳的連接器 其電氣特性是：邏輯“ 1”， 5— 15V；邏輯“ 0”， +5— +15V。 3. 發(fā)送或接收數(shù) 據(jù)塊起始地址存放單元為 41H 和 40H，其中 41H 為數(shù)據(jù)塊起始地址高字節(jié)存放單元， 40H為數(shù)據(jù)塊起始地址低字節(jié)存放單元；數(shù)據(jù)塊長度存放單元為 32H 和 31H，其中 32H 為數(shù)據(jù)塊長度高字節(jié)存放單元， 31H 為數(shù)據(jù)塊長度低字節(jié)存放單元。設(shè) 定 T1值 MOV TL1,0F3H SETB TR1 。啟動 T1 工作 MOV IE,90H 。 上位機上電復(fù)位后對數(shù)據(jù)進行處理并控制 LED。本文針對平常的實驗室的室內(nèi)濕度的測控作為出發(fā)點， 將多種信息處理技術(shù)和總線通信技術(shù)相結(jié)合，設(shè)計了一套實時的、全面的、可靠的室內(nèi)濕度測控系統(tǒng)。 從最開始的方案分析設(shè)計、到后來的系統(tǒng)分析選擇，再到最后系統(tǒng)的實現(xiàn)，本人從中學(xué)到了不少知識，也積累了很多系統(tǒng)開發(fā)的經(jīng)驗。 HUMIREL， 2020 [6] 張萍、黃增雙， 基于 555 定時器的數(shù)字化測濕方法的研究 ，自動化技術(shù)與應(yīng)用， 26（ 09）： 106107， 2020 [7] 李林功、吳飛青、王兵、丁曉， 單片機原理與應(yīng)用 ，北京：機械 工業(yè)出版社， 2020 [8] Hnatek、 Eugene R.， A user’s handbook of D/A and D/A converters， New York：Wiley,1976 [9] 李光忠， 基于單片機的溫濕度檢測系統(tǒng)的設(shè)計 ， 中國學(xué)術(shù)期刊 (光盤版 )電子雜志社 ， 2020 [10] 南建輝、熊鳴、王軍茹， MCS51 單片機原理及應(yīng)用實例 ，北京：清華大學(xué)出版社， 2020 [11] 劉文濤， Protel 2020 完全學(xué)習(xí)手冊 ， 北京：電子工業(yè)出版社， 2020 [12] 冉彥中 ， 基于單片機的軍需倉庫溫濕度測控系統(tǒng)研究 ， 中國學(xué)術(shù)期刊 (光盤版 )電子雜志 社 ， 2020 [13] 于海生，微型計算機控制技術(shù)，北京：清華大學(xué)出版社， 1999 26 致謝 首先，在本課題的 最后 我想要衷心感謝我的導(dǎo)師陳立文老師。 最后，向在百忙之中抽出寶貴時間的論文的審核 老師們 ，表示由衷的感謝。 本人對該系統(tǒng)的應(yīng)用前景十分看好，相信未來的對環(huán)境的測控中，濕度測控有一個更科學(xué)、更智能、更好性能的發(fā)展。 3. 成功地開發(fā)出一套結(jié)構(gòu)簡單、性能安全、流程清晰、運用方便、操作簡單、效率很高的系統(tǒng)，充分實現(xiàn)了室內(nèi)濕度測控管理的科學(xué)化、系統(tǒng)化和自動化。 圖 43：上位機流程圖 系統(tǒng)初始化 顯示模塊 數(shù)據(jù)收集處理模塊 命令輸入模塊 命令分析處理模塊 命令處理模塊 24 第五章 結(jié) 論 鑒于當(dāng)前的基于單片機的測控系統(tǒng)中，溫度測控有著廣泛的應(yīng)用來成熟的技術(shù)，本課題在提出時是基于另一個新穎的角度