【正文】 定功耗是 200mW，典型存取時(shí)間 200ms，為 28線雙列直插封裝。晶振頻率為在 ～ 12MHZ 之間，頻率越高單片機(jī)的速度就越快，但對(duì)存儲(chǔ)器速度要求就高。 3. 3. 2 報(bào)警電路 在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，為了安全生產(chǎn)，對(duì)于一些重要的參數(shù)或系統(tǒng)部位，都設(shè)有緊急狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)，以便提醒操作人員注意，或采取緊急措施。 第四章 軟件設(shè)計(jì) 溫度控制主程序 的 設(shè)計(jì)應(yīng)考慮以下問題：（ 1）鍵盤掃描、鍵碼識(shí)別和溫度顯示；（ 2）溫濕度采樣，數(shù)字濾波；（ 3）越限報(bào)警和處理；（ 5）溫度標(biāo)度轉(zhuǎn)換。對(duì)本文的研究做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中以明確方式注明并表示感謝。高等教育出版社， 20xx 22 楊振江等 .智能儀器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的新器件及應(yīng)用 .西安電子科技大學(xué)出版社， 23 周航慈 .單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì) .北京航空航天大學(xué)出版社， 24 王毅 .單片機(jī)器件應(yīng)用手冊(cè) .人民郵電出版社 ,1994 25 ＜美＞ M考夫曼、 AH 塞德 .電子計(jì)算手冊(cè) .國(guó)防 工業(yè)出版社， 1985 26 楊振江等 .智能儀器與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的新器件及應(yīng)用 .西安電子科技大學(xué)出版社， 8/11/2020 39 39 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作所取得的成果。當(dāng) 輸出高電平? 1?時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約 +5V 電壓而鳴叫；當(dāng) 輸出低電平? 0?時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。這種靜態(tài)顯示方式亮度大，很容易作到顯示不閃爍。 我們系統(tǒng)采用內(nèi)部時(shí)鐘方式來為系統(tǒng)提供時(shí)鐘信號(hào)。與動(dòng)態(tài) RAM 相比，靜態(tài) RAM 無須考慮保持?jǐn)?shù)據(jù)而刷新電路，所以擴(kuò)展電路較為簡(jiǎn)單且能滿足系統(tǒng)的要求。被讀出到數(shù)據(jù)輸出端 D0～ D7 上。 3. 2. 3 存儲(chǔ)器的設(shè)計(jì) 在 8031 芯片的外圍電路中必須對(duì)其進(jìn)行程序存儲(chǔ)器的擴(kuò)展，和根據(jù)系統(tǒng)的需要對(duì)其進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的擴(kuò)展。圖中電容 C1 和電阻 R1 對(duì)電源十5V來說構(gòu)成微分電路。 P：用來來表示累加器 A 中的值為 1 的二進(jìn)制位的奇偶數(shù)，若‘ 1’的個(gè)數(shù)為奇數(shù) P=1，為偶數(shù) P=0。； 數(shù)據(jù)指針 DPTR：由兩個(gè)字節(jié)組成， DPH 字地址由 83H， DPL由 82H，存放一個(gè) 16位的二進(jìn)制數(shù)做地址用。 8/11/2020 22 22 片內(nèi)的 128B 的 RAM 地址為 00H～ 7FH，供用戶做 RAM 用，但是在這中間的前 32 單元， 00H～ 1FH 即引用地址尋址做用戶 RAM 用，常常做工作寄存器區(qū)，分做四組，每組由 8個(gè)單元組成通用寄存器 R0～ R7，任何時(shí)候都由其中一組作為當(dāng)前工作寄存 器，通過 RS0， RS1 的內(nèi)容來決定選擇哪一個(gè)工作寄存器。 在程序存儲(chǔ)器中有六個(gè)單元有特定的含義： 0000H單元：?jiǎn)纹瑱C(jī)復(fù)位后， PC=0000H即從此處開始執(zhí)行指令。 /VPP（ 31 引腳）當(dāng) 保持高電平時(shí)，單片機(jī)訪問內(nèi)部存儲(chǔ)器，當(dāng)PC 值超過 0FFFH 時(shí)，將自動(dòng)轉(zhuǎn)向片外存儲(chǔ)器。 3. 2. 2. 2 8031的引腳 圖 315 8031引腳圖 8031 的制作工藝為 HMOS，采用 40 管腳雙列直插 DIP 封裝，引腳說明如下： VCC（ 40 引腳）正常運(yùn)行時(shí)提供電源。 圖 314 8031 基本組成 CPU 中央處理器： 中央處理器是 8031 的核心，它的功能是產(chǎn)生控制信號(hào)，把數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器或輸入口送到 CPU 或 CPU 數(shù)據(jù)寫入存儲(chǔ)器或送到輸出端口。 Q2 表示極性， Q2=? 1?為正極性，反之為負(fù)極性。 DU： 啟動(dòng)新的轉(zhuǎn)換，若 DU 與 EOC 相連，每當(dāng) A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)束后，自動(dòng)啟動(dòng)新的轉(zhuǎn)換。 VR： 基準(zhǔn)電壓。在不要求高速轉(zhuǎn)換的場(chǎng)合，例如，在低速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，被廣泛采用。 VDD（ 16）和 VSS（ 8）： VDD為正電源輸入端，極限值為 17V； VSS為負(fù)電源輸入端，極限值為 17V。 在本設(shè)計(jì)中，由于采用了溫濕度雙量控制，所以在信號(hào)采集中將有兩個(gè)模擬量被提取，這時(shí)選用多路開關(guān)就是很必要的。 7端通過芯片內(nèi)部的晶體管對(duì)地短路又構(gòu)成了對(duì) C的放電回路，并將引腳 6端相連引入到片內(nèi)比較器，便成為一個(gè)典型的多諧振蕩器，即方波發(fā)生器。圖 37b 為濕度 電容響應(yīng)曲線。最后在室溫下進(jìn)行校驗(yàn)。實(shí)際上就是利用激光修正 R5 以 進(jìn)行粗調(diào)，修正 R6 以實(shí)現(xiàn)細(xì)調(diào)，最終使其在 250℃之下使總電流 I達(dá)到 1μ A／ K。 T6 可用來防止電源反接時(shí)損壞電路，同時(shí)也可使左右兩支路對(duì)稱。 T3 和 T4 的發(fā)射結(jié)電壓 UBE3和 UBE4經(jīng)反極性串聯(lián)后加在電阻 R上，所以 R上端電壓為Δ UBE。 輸出電阻為 710MΩ。 AD590L，AD590M 一般用于精密溫度測(cè)量電路，其電路外形如圖 32 所示，它采用金屬殼 3腳封裝，其中 1腳為電源正端 V＋； 2腳為電流輸出端I0； 3 腳為管殼，一般不 用。 （ 4） 軟件比較復(fù)雜。 這種結(jié)構(gòu)的模擬量通道特點(diǎn)為： （ 1） 可以根據(jù)各輸入量測(cè)量的餓要求選擇不同性能檔次的器件。不需校準(zhǔn)的完全互換性，高可靠性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，快速響應(yīng)時(shí)間，專利設(shè)計(jì)的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，由頂端接觸（ HS1100）和側(cè)面接觸（ HS1101）兩種封裝產(chǎn)品，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(dòng)插件和自動(dòng)裝配過程等。 2. 2 濕度傳感器的選擇 測(cè)量空氣濕度的方式很多，其原理是根據(jù)某種物質(zhì)從其周圍的空氣吸收水分后引起的物理或化學(xué)性質(zhì)的變化，間接地獲得該物質(zhì)的吸水量及周圍空氣的濕度。 M檔在測(cè)溫范圍內(nèi)非線形誤差為177。 鉑的物理、化學(xué)性能極穩(wěn)定，耐氧化能力強(qiáng)，易提純，復(fù)制性好，工業(yè)性好，電阻率較高，因此，鉑電阻用于工業(yè)檢測(cè)中高精密測(cè)溫和溫度標(biāo)準(zhǔn)。 Moisture, mildew, corrosion, explosionproof is an important content of the daily work of warehouse, warehouse management is a measure of the quality of key indicators. It directly affects the life of reserve materials and reliable operation. In order to ensure the smooth progress of daily work, the primary issue is to strengthen the warehouse temperature and humidity monitoring. But the traditional approach is to use with humidity table, hair humidity table, doublemetalstyle gauges and testing equipment such as humidity, test paper, through manual testing, temperature and humidity do not meet the requirements of the Treasury for ventilation, dehumidification and cooling and so on. This timeconsuming and laborious manual testing methods, low efficiency, and the test temperature and humidity errors large, random big. Therefore, we need a low cost, easy to use and accurate measurement of temperature and humidity measuring instrument 設(shè)計(jì)過程及工藝要求 一、 基本功能 8/11/2020 2 2 ~ 檢 測(cè)溫度、濕度 ~ 顯示溫度、濕度 ~ 過限報(bào)警 二、 主要技術(shù)參數(shù) ~ 溫度檢測(cè)范圍 ： 30℃ +50℃ ~ 測(cè)量精度 ： ? ℃ ~ 濕度檢測(cè)范圍 ： 10%100%RH ~ 檢測(cè)精度 ： ? 1%RH ~ 顯示方式 ： 溫度：四位顯示 濕度：四位顯示 ~ 報(bào)警方式 ： 三極管驅(qū)動(dòng)的蜂鳴音報(bào)警 第二章 方案的比較和論證 當(dāng)將單片機(jī) 用作測(cè)控系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)總要有被測(cè)信號(hào)懂得輸入通道，由計(jì)算機(jī)拾取必要的輸入信息。 17 3. 2. 2. 1 8031 的片內(nèi)結(jié)構(gòu) 14 3. 2. 2 單片機(jī) 8031 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本 論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。 1 1. 1 選題背景 4 第三章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 5 3． 1 信號(hào)采集 6 3. 1. 2 濕度傳感器 18 3. 2. 2. 2 8031 的引腳圖 27 3. 3. 1 顯示電路 它直接影響到儲(chǔ)備物資的使用壽命和工作可靠性。工業(yè)生產(chǎn)過程的自動(dòng)化測(cè)量和控制，幾乎主要依靠各種傳感器來檢測(cè)和控制生產(chǎn)過程中的各種參量，使設(shè)備和系統(tǒng)正常運(yùn)行在最佳狀態(tài)，從而保證生產(chǎn)的高效率和高質(zhì)量。（ ℃+ |t|）， B級(jí)為177。使用可靠。 HOS201 濕敏傳感器為高濕度開關(guān)傳感器，它的工作電壓為交流 1V 以下，頻率為 50HZ～ 1KHZ，測(cè)量濕度范圍為 0～ 100%RH，工作溫度范圍為 0～ 50℃，阻抗在 75%RH（ 25℃）時(shí)為 1MΩ ?？梢娋仁禽^高的。 （ 3） 軟件簡(jiǎn)單，各通道可以獨(dú)立編程。 A D 5 9 0溫 度 檢 測(cè)C D4 0 5 1多 路開 關(guān)H S 1 1 0 0濕 度 檢 測(cè) M C 1 4 4 3 3A / D 轉(zhuǎn) 換單 片 機(jī)串 行 口L E D 顯 示報(bào) 警 電 路C D4 0 5 1多 路開 關(guān) 圖 31 系統(tǒng)總體框圖 本設(shè)計(jì)由信號(hào)采集、信號(hào)分析和信號(hào) 處理 三個(gè)部分組成的。 T—— 熱力學(xué)溫度，單位 K。 ℃。圖 3中 的電阻 R是在硅板上形成的薄膜電阻，該電阻已用激光修正了其電阻值，因而在基準(zhǔn)溫度下可得到 1μ A／ K的 I值。而 C1 和 R4 則可用來防止寄生振蕩。但由于 AD590的增益有偏差，電阻也有偏差，因此應(yīng)對(duì)電路進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整的方法為：把 AD590放于冰水混合物中，調(diào)整電位器 R2，使 V0=+25=（ mV）。 四 .多路檢測(cè)信號(hào)的實(shí)現(xiàn) 本設(shè)計(jì) 系統(tǒng)為八路的溫度信號(hào)采集，而 MC14433僅為一路輸入，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 36所示 8/11/2020 10 10 圖 36八 路分時(shí)的模擬量信號(hào)采集電路硬件接口 3. 1. 2 濕度傳感器 測(cè)量空氣濕度的方式很多，其原理是根據(jù)某種物質(zhì)從其周圍的空氣吸收水分后引起的物理或化學(xué)性質(zhì)的變化，間接地獲得該物質(zhì)的吸水量及周圍空氣的濕度。 2%RH；響應(yīng)時(shí)間小于 5S；溫度系數(shù)為 pF/℃。其中，充放電時(shí)間為 t 充電 =C（ R4+R2） Ln2 t 放電 =CR2 Ln2 因而，輸出的方波頻率為 f=1/(t放電 +t 充電 )=1/[ C（ R4+R2） Ln2] 可見，空氣濕度通過 555 測(cè)量電路就轉(zhuǎn)變?yōu)榕c之呈反比的頻率信號(hào)，表31 給出了其中的一組典型測(cè)試值。 CD4051的內(nèi)部 原理框圖如圖 39所示 。其它情況下，輸出端 OUT/IN輸出端 OUT/IN和各通道的接通關(guān)系如下 表 32 輸入狀態(tài) 接通 通道 輸入狀態(tài) 接通 通道 INH C B A INH C B A 0 0 0 0 0 0 1 0 1 5 0 0 0 1 1 0 1 1 0 6 0 0 1 0 2 0 1 1 1 7 0 0 1 1 3 1 x x x 均不顯示 8/11/2020 14