【正文】 信，DS1302工作時功耗很低，保持數(shù)據(jù)和時鐘信息時功率小于1毫瓦[4]。正因為這樣，復(fù)位腳的電由低電位升到高電位，引起了內(nèi)部電路的復(fù)位工作，RST端電壓慢慢下降，降到一定電壓值以后，即低電平，單片機開始正常工作（這是單片機的上電復(fù)位，也叫初始化復(fù)位）；當按下復(fù)位鍵時，電容兩端放電，電容又回到0V了，于是又進行了一次復(fù)位工作（這是手動復(fù)位原理）[2]。開機后，所有器件初始化，DS1302 產(chǎn)生實時時間和日期，溫濕度傳感器SHT11開始進行溫濕度測量和計算，最后通過兩個LCD液晶顯示器顯示結(jié)果。本設(shè)計溫度檢測的范圍10℃50℃，測溫精度：177。在九十年代，先后出現(xiàn)了集成溫度濕度測量套件和應(yīng)用于濕度傳感器的測試系統(tǒng)，這些新技術(shù)的產(chǎn)生都大大刺激了傳感器的進一步發(fā)展。澳人利弧Gib等專家最近研究了一種以PC機為基礎(chǔ)的可遙控和監(jiān)測通風(fēng)系統(tǒng)的通風(fēng)控制器，該控制器包括一臺PC機和相關(guān)的軟件、氣象預(yù)報臺和糧堆中的靈敏元件，它能靈活地、有效地控制通風(fēng)系統(tǒng)，減少通風(fēng)費用，并可以實行聯(lián)網(wǎng)，從而不必依靠倉庫管理人員收集的情況，就能得到通風(fēng)系統(tǒng)的有關(guān)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)的運行情況。但此工作靠人工一點一點測量，效率低，準確性差。糧倉的環(huán)境由多個因子組成，如溫度、光照、濕度及二氧化碳濃度等。但是，我國還有一半以上的糧食儲存在農(nóng)民手中，這些糧食的儲藏安全是國家糧食安全的重要組成部分。隨著時代的進步、社會的發(fā)展、科學(xué)技術(shù)的不斷更新，溫濕度測量的準確性要求不斷提高，因此溫濕度檢測也成為一個重要的研究課題。溫濕度作為一個重要的物理量，是糧食倉庫中最普遍、最重要的工藝參數(shù)之一。中央糧食儲備有較為完善的倉儲設(shè)施和技術(shù)保障，在保證國家糧食安全方面發(fā)揮著重要作用。環(huán)境控制工程作為農(nóng)業(yè)生物速生、優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)的手段，是農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的重要標志。初期，以銅電阻、熱敏電阻作為傳感器件，通過檢測電阻的變化來反映糧食溫度的變化，為糧食保管提供參考依據(jù)。在冬天糧溫可保持不變，并在春天有所上升，經(jīng)過一年的實踐表明：不僅衛(wèi)生狀況良好，而且糧食的品質(zhì)沒有變化。目前，許多外國大型企業(yè)都很重視傳感器的研發(fā)工作，例如，日本的Figaro公司、芬蘭的Vaisala公司等，都致力于傳感器的發(fā)展和完善，以保障其在整個銷售市場的競爭力。數(shù)字化溫濕度檢測的方法為一旦環(huán)境中的溫濕度發(fā)生變化，溫度傳感器和濕度傳感器隨著溫濕度的變化而變化，然后將變化的電阻通過轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為與之對應(yīng)變化的電壓，然后把模擬電壓信號由A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并送入到單片機中，對采集到的信號單片機進行濾波處理并通過查表得到實際測量的溫濕度值，之后通過單片機的各外部接口電路顯示該溫濕度值。硬件中包括一個開關(guān)，為復(fù)位開關(guān)。 微控制器模塊 復(fù)位電路設(shè)計這種復(fù)位電路的工作原理是：單片機的復(fù)位電路在剛接通電時，電容是沒有電的，電容內(nèi)的電阻很低，通電后，5V 的電通過電阻給電容進行充電，電容兩端的電會由0V慢慢的升到4V左右（此時間很短，），RC構(gòu)成的微分電路在上電瞬間產(chǎn)生一個微分脈沖，其寬度大于兩個機器周期，89C51將復(fù)位。DS1302與單片機之間能簡單地采用同步串行的方式進行通信僅需用到三個口線：RES復(fù)位、I/O數(shù)據(jù)線、SCLK串行時鐘。 SHT11傳感器電路 (2) SHT11的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理 溫濕度傳感器SHT11將溫度感測、濕度感測、信號變換、A/D轉(zhuǎn)換和加熱器等功能集成到一個芯片上。 SHT11內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 SHT11控制指令代碼命令代碼含 義00011測量溫度00101測量濕度00111讀內(nèi)部狀態(tài)寄存器00110寫內(nèi)部狀態(tài)寄存器11110復(fù)位命令，使內(nèi)部狀態(tài)寄存器恢復(fù)默認值。： ()式中：RHtrue為經(jīng)過線性補償和溫度補償后的濕度值，T為測試濕度值時的溫度(℃)，t1和t2為溫度補償系數(shù)。LCD1604是一個四行每行16字的液晶顯示屏，D0D7接P0口，RS、RW、。 第6腳：E端為使能端，當E端由高電平變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。它的讀寫操作、屏幕和光標的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的。 指令 7：字符發(fā)生器RAM 地址設(shè)置。由于手工焊接的電路板在布線和布局各方面有很大的缺陷，電路的抗干擾能力以及穩(wěn)定性相對較差。(3) 應(yīng)避免大電流和小電流在電路上互串。 Keil uVision4主界面KEIL C51編譯器在遵循ANSI標準的同時，為8051微控制器系列特別設(shè)計。 (2) 中斷功能 C51允許用戶使用C語言編寫中斷服務(wù)程序，快速進、出代碼和寄存器區(qū)的轉(zhuǎn)換功能使 C 語言中斷功能更加高效。軟件部分經(jīng)調(diào)試可以運行，能夠正確顯示結(jié)果。 超限處理流程圖4 仿真與調(diào)試 仿真軟件介紹Proteus軟件是來自英國Labcenter electronics公司的EDA工具軟件。此外，還可以結(jié)合微控制器軟件使用動態(tài)的鍵盤，開關(guān)，按鈕，LEDs甚至LCD顯示CPU模型。 系統(tǒng)的調(diào)試先在Keil C51集成開發(fā)環(huán)境下將編好的程序進行編譯、調(diào)試，具體過程如下： 建一個項目文件，然后新建一個C語言程序，并把新建的C語言程序加到項目中，然后編譯項目，編譯的目的就是把我們能看懂的程序設(shè)計語言轉(zhuǎn)化為上面的機器語言。這時在 Source Group1 文件夾圖標左邊出現(xiàn)了小+號說明，文件組中有了文件，點擊它可以展開查看。在本設(shè)計中由于采用的是高效單片機AT89C51作為核心，集溫度傳感器和濕度傳感器于一體的SHT11作為主要的采集與測量系統(tǒng)，使得此溫濕度控制儀具有精度高、成本低、體積小、接口簡單、可靠性高等優(yōu)點，還具有良好的抗干擾能力，由LED為核心的顯示電路可以直觀的顯示測量結(jié)果，報警電路的設(shè)計采用聲光并用的方式。(2) 由于溫濕度傳感器基座材料不同，溫度系數(shù)不一樣，溫度檢測有可能出現(xiàn)誤差。 for(i=0。 //12864的顯示*/ Initial_DS1302()。 GotoXY(16,1)。 //溫度和濕度的補償 float_convert(amp。 DateToStr(amp。 GotoXY(28,0)。 Delay1ms(300)。 sbit LcdEn = P3^7。//加濕 sbit speaker =P1^0。 sbit bflag=P0^7。 //端口定義 sbit CS2=P2^3。// 加熱 sbit cold =P1^3。 //實時時鐘復(fù)位線引腳 sbit ACC0 = ACC^0。 GotoXY(23,1)。 GotoXY(5,0)。 //檢測溫度是否超限 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，同時他每個周二與周四進行答疑，督促我們抓緊時間完成畢業(yè)設(shè)計，每次見面他都詳細詢問論文的進展情況，有問題或者不合理的地方他便為我指出來，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，由于溫度對濕度的影響十分明顯，而實際溫度和測試參考溫度25℃有所不同，所以本文對線性補償后的濕度值進行溫度補償，以求更加符合實際環(huán)境中的溫濕度。LCD12864分為兩頁，第一頁顯示“溫度和濕度的控制和測量”，第二頁顯示“溫度：℃和濕度：%”。 (4) 點擊FileSave 或快捷鍵 Ctrl+S 進行保存。 (4) IAR CSPY和Keil uVision4等開發(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)，用戶可以對基于微控制器的設(shè)計連同所有的周圍電子器件一起仿真。 主程序流程圖 溫濕度采集及處理流程設(shè)計溫度采集及處理流程主要由SHT11初始化，啟動SHT11，等待主機發(fā)送指令測量溫度濕度，溫度濕度計算，浮點數(shù)轉(zhuǎn)換并發(fā)送至主機幾部分組成。由于地址的存儲只需1~2字節(jié)，因此指針存取非常迅速。變量可旋轉(zhuǎn)到任一個地址空間。Keil C51標準C編譯器為8051微控制器的軟件開發(fā)提供了C語言環(huán)境，同時保留了匯編代碼高效、快速的特點。PCB布線是制作電路很關(guān)鍵的一個環(huán)節(jié)，當原理圖確保無誤而各個元器件布局布線不當時，PCB上形成的干擾信號可能串入電路，從而導(dǎo)致電路工作不穩(wěn)定，甚至可能無法正常工作。 指令 11：讀數(shù)據(jù)。高電平表示有效，低電平則無效。q0000(3)〞2BRbrΓィ川メβθ0000(4)3CScsゥラモε∞0000(5)$4DTdt\ェトセμΩ0000(6)%5EUeuロォナュB00000(7)amp。 第3腳：V0為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調(diào)整對比度。當空氣的溫度低于露點時，空氣容納不了過多的水分，這些水分會變成霧、露水或霜。(3) SHT11 應(yīng)用設(shè)計 ① 濕度線性補償和溫度補償 SHT11可通過DATA數(shù)據(jù)總線直接輸出數(shù)字量濕度值。此外，SHT11內(nèi)部還集成了一個加熱元件，加熱元件接通后可以將SHT11 的溫度升高5℃左右，同時功耗也會有所增加。(1) SHT11 簡介 SHT11 是瑞士Ssirion 公司推出的一款集數(shù)字溫濕度傳感器于一體的傳感器芯片。芯片連