【正文】 精心的 設(shè)計和 制作， 整個系統(tǒng) 完成了對溫度 和濕度 的采集、傳輸、接收和 顯示等功能，該系統(tǒng)具有 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單 、電路成本低、 數(shù)據(jù)傳輸距離長，傳輸精度高、抗干擾強 等特點。 雖然紅外，藍牙等無線通信技術(shù)得到了很大的發(fā)展，但是有線通信仍然是占據(jù)著當今通信領(lǐng)域的半壁江山， 其 在各種信息監(jiān)測和通信方面也占有著 重要的作用 。℃ ， 濕度范圍： 20%— 80%， 采 集精度為 177。 the use of singlechip serial port data transmitting, receiving module. Carefully design and production, the whole system for temperature and humidity of the collection, transmission, reception and display functions, the system has the advantages of simple structure, low cost, data transmission circuit for long distance, high transmission precision, strong antiinterference. 4 Keyword： Temperature sensor Humidity sensor STC89C52 single chip microputer Signature of Supervisor: 5 目 錄 1 緒 論 ............................................................................................................... 6 課題研究背景及意義 ..................................................................................... 6 國內(nèi)外研究概括及發(fā)展趨勢 ......................................................................... 7 課題設(shè)計的主要內(nèi)容 ..................................................................................... 7 2 系統(tǒng)總體設(shè)計方案 ........................................................................................ 8 課題設(shè)計的主要內(nèi)容 ..................................................................................... 9 系統(tǒng)組成框圖 ................................................................................................. 9 3 系統(tǒng)硬件 電路設(shè)計 ...................................................................................... 10 單片機最小系統(tǒng) ........................................................................................... 10 溫度采集電路的設(shè)計 ................................................................................... 13 濕度采集電路的設(shè)計 ................................................................................... 15 A/D 轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計 .................................................................................... 19 鍵盤顯示電路的設(shè)計 ................................................................................... 21 報警電路的設(shè)計 ........................................................................................... 22 4 系統(tǒng)的軟件設(shè)計 ........................................................................................... 23 系統(tǒng)主程序設(shè)計 ........................................................................................... 23 中斷模塊 ....................................................................................................... 25 鍵盤顯示模塊 ............................................................................................... 27 采樣轉(zhuǎn)換模塊 ............................................................................................... 29 溫度采樣模塊 ............................................................................................... 30 濕度采樣模塊 ............................................................................................... 30 報警模塊 ....................................................................................................... 31 5 系統(tǒng)調(diào)試 .......................................................................................................... 32 單片機最小系統(tǒng)的調(diào)試 ............................................................................... 32 鍵盤顯示電路的調(diào)試 ................................................................................... 33 溫度采集電路的調(diào)試 ................................................................................... 33 濕度采集電路的調(diào)試 ................................................................................... 33 系統(tǒng)軟件調(diào)試 ............................................................................................... 34 6 總結(jié)與展望 ..................................................................................................... 36 參考文獻 .................................................................................................................. 38 致 謝 .................................................................................................................. 39 附 錄 A 系統(tǒng)原理圖 .................................................................................... 39 附 錄 B 源程序清單 .................................................................................... 40 6 1 緒 論 課題研究背景及意義 濕度和溫度是測量領(lǐng)域內(nèi)十分重要的被測對象 。 在工業(yè)領(lǐng)域，各種現(xiàn)代化的機器設(shè)備都需要考慮其所在工作環(huán)境的溫濕度。目前社會上溫度控制大多采用智能調(diào)節(jié)器，國產(chǎn)調(diào)節(jié)器分辨率和精度較低，溫度控制效果不是很理想，但價格便宜，國外調(diào)節(jié)器分辨率和精度較高，價格較貴。國內(nèi)數(shù)字溫濕度儀測量溫濕度采用的主要方法有 :“ 溫 — 阻 ” 法和 “ 濕— 阻 ” 法 ,即采用電阻型的溫濕度傳感器 ,利用其阻值隨溫濕度的變化測定空氣的溫度和相對濕度。 本設(shè)計中，最終選用的集成溫度傳感器 DS18B20 是美國模擬器件公司生產(chǎn)的集成兩端感溫電流源，通過對電流的測量可得到所需要的溫度值。 4） 使用 STC89C52 單片機 接收數(shù)據(jù)并處理 , 具有定點監(jiān)測方式，有數(shù)據(jù)和狀態(tài)顯示功能 。課題的主要內(nèi)容是以 STC89C52為控制中心設(shè)計的 系統(tǒng)。 控制總線 ALE/PROG：地址鎖存允許信號，在它的下降沿用于外部存儲器的低 8 位地址鎖存，使 BUS（ P0）分時用作地址總線低 8位和數(shù)據(jù)總線。 /EA/VDD：訪問外部程序存儲器控制信號輸入端。在訪問外部存儲器時，用作高 8 位地址總線。計數(shù)器 1和溫度寄存器被預(yù)置在－ 55℃ 所對應(yīng)的一個基數(shù)值。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送接收口必須是三態(tài)的。 555定時器使用靈活、方便。 F=(RA+2RB)C1 式 (11) 在此 555 多諧振蕩電路中，和 5 腳相連的電容 C2固定為 ，不必參與參數(shù)選擇。 硬件調(diào)試時只要調(diào)節(jié) RP2，就可以達到想要的放大部數(shù)。而 且，電壓基準輸入可調(diào)，使得小范圍摸擬電壓信號轉(zhuǎn)化時的分辨率更高 。微處理器立即執(zhí)行輸入指令，以產(chǎn)生 CS， RD 低電平信號到 TLC0831 相應(yīng)引腳，將數(shù)據(jù)取出并存入存儲器中。峰鳴音報警接口電路的設(shè)計只需購買市售的壓電式蜂鳴器，然后通過 MCS51 的 1 根口線經(jīng)驅(qū)動器驅(qū)動蜂鳴音發(fā)聲。 25 圖 主程序流程圖 中斷模塊 開始 判斷顯示溫度 /濕度 判斷顯示通道 讀溫度 /濕度值 顯示溫度 /濕度值 判斷是否超出 設(shè)定范圍 報警 N Y 初始化 啟動溫 /濕度測量 26 定時器中斷入口 保護現(xiàn)場 定時次數(shù)寄存器加一 重賦定時器初值 調(diào) AD 采樣子程序 調(diào) PID 控制子程序 調(diào)顯示子程序 是否到 255 次 定時次數(shù)寄存器清零 加熱器加熱 中斷次數(shù)是夠大于占空比 恢復(fù)現(xiàn)場 加熱器停止加熱 中 斷返回 圖 中斷服務(wù)程序框圖 27 鍵盤顯示模塊 微機所用的鍵盤可分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種。在按鍵數(shù)量較多時，采用矩陣式鍵盤，可以減少占用 I/O 線。系統(tǒng)每次轉(zhuǎn)換前TLC0831 的 IN0~IN7 送個任意數(shù)，表示開始轉(zhuǎn)換，結(jié)果是一個數(shù)字量，將其轉(zhuǎn)化為 BCD 碼。 啟動 A/D 轉(zhuǎn)換 延時等待 A/D 轉(zhuǎn)換結(jié)果 數(shù)據(jù)輸出顯示 開始 返回 開始 初始化 DS18B20 發(fā)送轉(zhuǎn)換溫度指令 讀取兩字節(jié)溫度 數(shù)據(jù)處理、送顯 返回 31 圖 濕度采樣子程序流程圖 報警模塊 報警模塊具備兩項功能，即為報警燈和聲音報警。如果 EA