【正文】 delay(500)。 BZ=1。 c=0。 a=0。 write_(0x80+0x40+0x0c)。 TI=0 。 write_date(bai)。 b1=D_r()。i) { DQ=0。 delay1(14)。 write_(0x80)。 delay(5)。 //串口中斷打開 SM0=0。 sbit key4=P1^1。測試結(jié)果見下圖。 圖 65程序前面板圖 LabVIEW 中溫濕度濾波程序 由于有下位機傳輸?shù)缴衔粰C的數(shù)據(jù)時，避免不了要產(chǎn)生雜波信號，這樣會干擾上位機對溫濕度的判斷這樣，就會就會造成溫濕度的報警不是很準(zhǔn)確，對 庫房的溫度控制不準(zhǔn)確，造成不必要的損失，所以要數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C的時候要將這 些雜波信號經(jīng)過濾波電路過濾掉，這樣就會可以對溫濕度進行實時的控制和檢測。它通過共享一個單個時鐘或定時脈沖源以保證發(fā)送方和接受方準(zhǔn)確同步。它對一點數(shù)據(jù)連續(xù)采用多次，然后計算其平均值，以平均值作為該點的采樣結(jié)果。 //定時器 1工作方式為方式 1 TH1=0xfd。利用RS232接口中的 RD、 TD、 GND（信號地）三線來完成雙工通信。 輸出的頻率信 號可送至數(shù)字頻率計或檢測系統(tǒng)，經(jīng)整理后送顯示 。 %RH，穩(wěn)定期 ，響應(yīng)時間 10s（ 33%— 76%HR，流速 1m/Sec），線性度177。 系統(tǒng)溫度傳感器 DS18B20 溫度傳感器很多，可分為模擬溫度傳感器和數(shù)字溫度傳感器 [8]。 第 三 章 系統(tǒng)總體方案設(shè)計 設(shè)計方案的選擇 庫房溫濕度控制在國內(nèi)外設(shè)計比較多，很多都是直接采用單片機進行設(shè)計的，所有的數(shù)據(jù)處理都是有單片機來處理，這樣就會增加單片機的負(fù)擔(dān)。 LabVIEW 的核心是 VI。 在虛擬儀器的思想為工業(yè)界逐漸接受的今天，人們越來越認(rèn)識到“軟件就是儀器”的先進思想的含義。由于溫度過高或過低引起的庫存品失效或由于環(huán)境濕度過高而引起的事故時有發(fā)生，甚至危及到人員的安全。所以實施對溫濕度的監(jiān)控十分重要，同時有利于促進企業(yè)管理建設(shè)與高新科技的結(jié)合，把企業(yè) 庫房 監(jiān)測 等監(jiān)控管理行業(yè)發(fā)展成為功能豐富多彩的數(shù)字家園。本課題的研究內(nèi)容就是利用虛擬儀器軟件 LabVIEW實現(xiàn)庫房溫濕度監(jiān)測。 VI 有一個人機對話的用戶界面 — 前面板和類似于源代碼功能的方框圖。本次的設(shè)計是基于 LabVIEW 來進行設(shè)計的，將檢測的數(shù)據(jù)送到上位機 LabVIEW 進行數(shù)據(jù)處理，這樣就會減少單片機的處理數(shù)據(jù)的負(fù)擔(dān)，而且在 LabVIEW 的圖形界面可以看的很清楚，數(shù)據(jù)的變化過程，比較方便。 DS18B20 是世界上第一片支持單總線接口的溫度傳感器 [9]，單總線獨特而其經(jīng)濟的特點，使用戶可以輕松的組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。 1%RH。 R3 為輸出端的限流電阻，起保護作用 。 MAX232AESE是 MAXIM公司生產(chǎn)的低功耗、單電源（ +5V）的雙 RS232C發(fā)送器與接收器 [12]。 //置入 T1的計數(shù) 初值 TL1=0xfd。 對溫度數(shù)據(jù)的處理用算術(shù)平均值的方法，將采集到的數(shù)據(jù)用軟件的方法來實現(xiàn)。其特點是允許連續(xù)發(fā)送一組字符序列（而非單個字符），每個字符數(shù)據(jù)位數(shù)相同，沒有起始位和停止位，效率高。 在 LabVIEW 中，實現(xiàn)溫濕度數(shù)據(jù)的濾波電路，其溫濕度濾波程序 [4]前面板如圖 66所示。 圖 79溫度濾波電路程序框圖 圖 710 溫度濾波前面板 系統(tǒng)演示 將上位機和下位機連接好以后，進行溫濕度的檢測和處理，上位機前面板顯示數(shù)據(jù)如圖 711所示。 sbit key5=P1^2。 //設(shè)串口工作方式為方式 1 SM1=1。 lcden=0。 for(num=0。 x=DQ。 s=s1。 t=b1。 write_(0x80+0x09)。 SBUF=ge。 write_date(num12)。 b=0。 d=1。 a=1。 while(!key1)。 } while(!key1)。 delay(1500)。 b=1。 if(temp= num1) { BZ=0。 write_date(num11)。 while(!TI)。 write_(0x80+0x08)。 a1=D_r()。i0。 DQ=1。 write_(0x01)。 lcden=1。 //定時器開始計數(shù) REN=1。 sbit key3=P1^0。 圖 74 隨機溫度的產(chǎn)生程序 圖 75隨機溫度的變化波形 利用隨機數(shù)產(chǎn)生一個 4060的濕度，進行 調(diào)試 圖 76 隨機濕度的產(chǎn) 生程序 圖 77濕度的變化波形 圖 78 溫濕度的變化波形圖 溫度濾波測試 溫度測試也是采用產(chǎn)生的 模擬溫度 進行測試。其報警模塊程序后面板如圖 65所示。 （ 1）同步通訊和異步通訊 串行通訊分為同步傳送和異步傳送兩種方式： 同步傳送方式要求通信雙方以相同的速率進行，而且要準(zhǔn)確地協(xié)調(diào)。 ，它可用來改善疊加的信噪比。設(shè)計的程序如下所示： void send_init() { TMOD=0x20。 本系統(tǒng)選用 MAX232AESE芯片完成電平間的轉(zhuǎn)換。當(dāng) RH=55％時 ， f=6660Hz。 其 特點：全互換性在標(biāo)準(zhǔn)環(huán)境下不需校正 長時間飽和下快速脫濕 可以自動化焊接，包括波峰焊或水浸 高可靠性與長時間穩(wěn)定性 專利的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu) 可用于線性電壓或頻率輸出回爐 最大參數(shù)值（ Ta=25℃ 除非特別標(biāo)定） 工作溫度 Ta 40～ 100 ℃ 儲存溫度 Tstg 40～ 125℃ 其系統(tǒng)參數(shù)特性如下：測量范圍是 3~99%RH，電源電壓 DC 5V（ max7V），等效電容 175~185PF（ %RH， 10KHz），恢復(fù)時間 10s，濕度遲滯177。 （ 2） 8K字節(jié)可重復(fù)擦寫。 LabVIEW 擁有大量 NI公司或第三方公司提 供的支持軟件。 LabVIEW 語言具有豐富的擴展函數(shù)庫，集成了大量的生成圖形界面的模板，如各種表頭、旋鈕、開關(guān)、 LED指示燈、圖表等，界面直觀、形象，相對于傳統(tǒng)的編程方式而言，它簡單易學(xué)而且執(zhí)行效率高，與傳統(tǒng)的編程方式比，使用LabVIEW 設(shè)計的虛擬儀器，可以提高效率 410 倍。 課題的來源及研究內(nèi)容 本文利用 LabVIEW 軟件設(shè)計并實現(xiàn)一個溫濕度監(jiān) 控 系統(tǒng)，實現(xiàn)溫濕度的測量和顯示 和控制 。即使有些用戶采用半導(dǎo)體二極管作為溫度傳感器，但由于其互換性差，效果也不理想。 對 庫房 溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)除了應(yīng)用于 庫房 還可以應(yīng)用于其他行業(yè)。采用 LabVIEW 作為監(jiān)測軟件，采用數(shù)字溫度傳感器DS18B濕度傳感器 HS1101 測量 溫濕度 [1]， 利用單線檢測信號將溫濕度的值送到單片機進行相應(yīng)的處理，然后經(jīng)過串口通信，將溫濕度的檢測值經(jīng)過 RS232送到計算機上，然后經(jīng)過 DAQ 數(shù)據(jù)采集將數(shù)據(jù)送到 LabVIEW，進行數(shù)據(jù)在 LabVIEW將數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)處理程序進行數(shù)據(jù)的處理，然后將數(shù)據(jù)送到報警程序與設(shè)定值進 行比較，在設(shè)定值之間將在 LabVIEW 前面顯示工作正常。前面板接收來自方框圖的指令。而且設(shè)計起來比較方便，因為 LabVIEW都是圖形化的程序，設(shè)計程序的時候比較直觀，而且易懂，設(shè)計起來比較容易 ，在它的前面板上就直接可以看到數(shù)據(jù)的變化過程。新一代的DS18B20 體積更小，更經(jīng)濟、更靈活，而其由于芯片輸出的是數(shù)字信號，省去外部 A/D 轉(zhuǎn)換，簡化硬件電路。 HS1101 為 電容傳 感器 ，在電路構(gòu)成中等效于一個 電容器 件 ，其 電容 量隨著所測空氣濕度的增大而增大。 通電后 ,電源沿著Uc→R4→R2→C 對 HS1101 充電 。 MAX232芯片內(nèi)部有一個電源電壓變換器，可以把輸入的 +5V電源變換成 RS232C輸出電平所需177。 TR1=1。其程序框圖如圖 62所示。 異步傳送方式不要求通信雙方同步，發(fā)送方和接收方可以有各自的時鐘源。 圖 66程序前面板圖 上位機整體程序 上位機的整體程序如圖 67和圖 68所示。 圖 711 上位機前面板 報表生成格式如下圖 712所示。 sbit key6=P1^3。 EA=1。 } void write_date(uchar date) { rs=1。num8。 delay1(20)。 DQ=1。 t=8。 write_date(shi)。 while(!TI)。 num21=num2/100+39。 c=0。 delay(500)。 b=1。 TDisp1()。 num2=num210。 d=0。tempnum2) { a=0。 while(1) { temp=readT()。 write_(0x80+0x40+0x0b)。 SBUF=shi。039。 D_w(0xbe)。 for(i=8。 delay1(80)。 write_(0x06)。 delay(5)。 TR1=1。 sbit key2=P3^5。 測試結(jié)果見下圖。 圖 63程序后面板 圖 64程序前面板 LabVEW 溫濕度報 警模塊程序 在 LabVIEW 中，溫濕度當(dāng)高于或者低于上限或者下限的時候都要發(fā)出警報，下位機的電路就要產(chǎn)生進行相應(yīng)的控制。在微機測量，控制系統(tǒng)中，目前串行數(shù)據(jù)的傳輸大多采用異步通訊的方式。它是將所有采集到的數(shù)據(jù)值平方之 后相加，然后除以數(shù)據(jù)個數(shù)，再取該平均值的平方根，其數(shù)學(xué)表達式如式（ 61）所示： Nxi??? N1i 2x （ 61） 式中： N 為數(shù)據(jù)個數(shù)， xi 為各次數(shù)據(jù)值。有以上的分析可得程序讀寫時序流程圖如 圖 52所示： 測 溫 開 始復(fù) 位D S 1 8 B 2 0跳 過 R O M 命令轉(zhuǎn) 換 完畢 ？發(fā) 匹 配 R O M命 令讀 溫 度 值復(fù) 位D S 1 8 B 2 0送 單 片 機YN 開 始初 始 化讀 狀 態(tài)寫 命 令讀 數(shù) 據(jù)寫 數(shù) 據(jù)數(shù) 據(jù) 顯 示 圖 52 讀寫時序流程圖 上、下位機數(shù)據(jù)通信子程序設(shè)計 上位機和下位機的通訊主要通過 RS232，來進行通訊的，在本次的設(shè)計里，由于要單片機向上位機發(fā)送數(shù)據(jù)，因此要設(shè)計發(fā)送數(shù)據(jù)子程序，因此要設(shè)置串口的工作方式，這次設(shè)計采用了串口工作方式 1，由于串口工作方式 1的波特率是由定時器控制的，因此還要有定時器程序，產(chǎn)生需要的波特率來控制串口的功能工作方式。 TTL電平的邏輯“ 1”和邏輯“ 0”分別是 ，而串行通訊接口 RS232C采用負(fù)邏輯，即邏輯“ 1”為－ 5～－ 15V，邏輯“ 0”為 5～ 15V，二者的電氣規(guī)范不一致，因此要完成單片機與 PC機的數(shù)據(jù)通訊，必須對單片機輸出的 TTL電平進行電平轉(zhuǎn)換。 輸出頻率范圍是 73516033Hz，所對應(yīng)的相對濕度為 0～ 100％ 。在需要濕度補償?shù)膱龊纤部梢缘玫胶艽蟮膽?yīng)用。其主要的性能參數(shù)： （ 1）與 MCS51 產(chǎn)