【正文】 預(yù)先輸入溫濕度報警值到程序中，DHT11 溫濕度傳感器監(jiān)測值傳輸給 24C08A 存儲，當(dāng)監(jiān)測到的數(shù)值超出所設(shè)定值時，蜂鳴器報警并為溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供相應(yīng)的控制信號來控制打開電風(fēng)扇或干燥機(jī)。 P0 能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù) /地址的第八位。 傳感器是實現(xiàn)測量的主要環(huán)節(jié)，也是監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵部件。 傳 感器上電后 ，需 要等待 1s 以越 過 不穩(wěn) 定 狀態(tài)， 在 此期 間不 需要發(fā)送任何指令 。內(nèi)部控制存儲器地址識別自動加 1后，存儲在數(shù)據(jù)的地址將自動轉(zhuǎn)換輸出。數(shù)據(jù)將從早期的復(fù)寫直 到收到發(fā)送者發(fā)送停止信號，接收完成，最后收到的 16 個字節(jié)的數(shù)據(jù)被保留后， 24C08 正式進(jìn)入真正的寫操作。 YB1602A 采用 參數(shù) 符號 極限值 單位 電壓 Vcc ～ + V 輸入電壓 Vin ～ + V 輸出電壓 Vout ～ + V 存儲溫度 T 65～ +150 ℃ 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 11 頁 共 41 頁 COB 工藝制作，結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，使用壽命長。 （ 2）電氣特性：輸入高電平 (Vih): ～ VDD，輸入低電平 (Vil): ～ ，輸出高電平(Voh): ～ VDD，輸出低電平 (Vol): Max。 （ 1）蜂鳴器的作用：蜂鳴器是電子聲學(xué)結(jié)構(gòu)的整合，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于電腦、打印機(jī)、報警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、復(fù)印機(jī)、電話、定時器等電子產(chǎn)品作為發(fā)生元件。系統(tǒng)可循環(huán)進(jìn)行溫濕度采樣，使得可以隔一段時間進(jìn)行溫濕度數(shù)據(jù)顯示更新。調(diào)用延時程序，延時一段時間，使總線為低電平。分別設(shè)置“ target1”中的“ Target,output,debug”各項，使程序匯編后產(chǎn)生 HEX文件 [17]。 編譯源程序，出現(xiàn)錯誤時，返回上一級對錯誤更改后重新編譯，直到?jīng)]有錯誤為止。 系統(tǒng)硬件設(shè)計由于采用的是手工焊制電路板相比普通面包板更加可靠，外觀更加美觀 。檢測了整整一個上午，最后卻偶然發(fā)現(xiàn)原因竟是把濕度最小值設(shè)置的大于最大值，系統(tǒng)異常就會報警，還好是虛驚一場。 (2)在按下復(fù)位按鈕以后，沒有任何作用。能夠在溫濕度超過或低于設(shè)定值時報警，也能在設(shè)備處故障時，啟動報警裝置，所以基本關(guān)于報警要求都能達(dá)到，實現(xiàn)了報警功能。如果不需要加入其它文件，單擊“ Close”按鈕可以關(guān)閉加入文件對話框。 軟件程序調(diào)試 軟件程序調(diào)試主要是在 Keil uVision4上進(jìn)行編譯。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 17 頁 共 41 頁 開 始讀 取 溫 度 、 濕 度是 否 超 過 溫 度 或 濕 度 上 下 限報 警Y結(jié) 束NN設(shè) 備 是 否 損 壞Y 圖 報警子流程圖 該系統(tǒng)蜂鳴器的程序設(shè)計首先由單片機(jī)讀取目標(biāo)溫濕度 值，然后與門限值進(jìn)行比較，判斷是否啟動蜂鳴器進(jìn)行報警提醒，或者根據(jù)檢測到的設(shè)備是否發(fā)生故障進(jìn)行報警。系統(tǒng)軟件主要包括主程序和子程序，主程序的主要功能是協(xié)調(diào)各子程序之間的工作。表 LCD1602的指令控制表。第 7~14腳： D0~D7為 8位雙向數(shù)據(jù)線。 表 引腳功能與維修數(shù)據(jù) 引腳序號 符號 功能 直流電壓 對地電阻 備注 待機(jī) 無信號 有信號 紅筆接地 黑筆接地 1 NC 空角 0 0 0 0 2 A1 地址 1（接地） 0 0 0 0 3 A2 地址 2（接地） 0 0 0 0 4 GND 電路地 0 0 0 0 5 SDA 數(shù)據(jù) 6 SCL 時鐘 7 WC 接地 0 0 0 0 8 Vcc 電路電源 5 5 6 24C08的極限參數(shù)如表 ?？梢詿o限循環(huán)。應(yīng) 用 8 腳雙列直插塑封架構(gòu)。操作簡單方便，功能實現(xiàn)智能化，該 DHT11 可以用于暖通空調(diào)、測試及檢測設(shè)備、汽車、數(shù)據(jù)記錄器、消費(fèi)品、自動控制、濕度調(diào)節(jié)器及醫(yī)療等應(yīng)用領(lǐng)域。如圖 所示。 （ 1） 89c51的引腳 89C51的制作工藝為 CMOS，采用 40管腳雙列直插 DIP封裝，引腳 圖如下 。對傳感器所測溫濕度信號進(jìn)行數(shù)據(jù)處理并對外輸出控制信號，以實現(xiàn)對糧倉的溫濕度控制。通過采用模擬溫度傳感器 AD590 作為測 溫元模 擬 溫 度 觸 感 器 運(yùn) 算 放 大 器 A / D 轉(zhuǎn) 化 器模 擬 溫 度 觸 感 器溫 濕 度 傳 感 器5 5 5 振 蕩 器單片機(jī)L C D報 警電 風(fēng) 扇陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 5 頁 共 41 頁 件， 傳感器測量的溫度變化轉(zhuǎn)換成電流的變化，再通過電路轉(zhuǎn)換成電壓的變化，使 用運(yùn)算放大器交給信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯?，最后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號，傳給單片機(jī)，單片機(jī)將溫度值進(jìn)行處理之后用 LCD顯示，當(dāng)溫濕度值超過設(shè)定值時開始報警且打開電風(fēng)扇?？刂葡到y(tǒng)由中央控制裝置、終端控制設(shè)備、傳感器等 部分 組成。 目前實現(xiàn)智能控制糧庫的溫度和濕度需要高穩(wěn)定、低成本的智能溫度和濕度控制系統(tǒng) ， 采用上、下位機(jī)控制結(jié)構(gòu) ，實現(xiàn)糧庫管理的綜合智能控制系統(tǒng)。 提高了生產(chǎn)效率 ， 增強(qiáng)了糧倉存儲安全、 實現(xiàn) 糧倉管理 的實時性 和自動化。為了達(dá)到以上的要求，必不可少的就是既穩(wěn)定又精確的糧情監(jiān)測系統(tǒng)。因此，糧食隨時可能發(fā)生霉變、蟲蛀等。 畢業(yè)設(shè)計時間安排： 1— 4周 ：查閱相關(guān)資料，熟悉題目內(nèi)容，掌握設(shè)計原理，提交開題 5— 10周 ：根據(jù)設(shè)計原理，進(jìn)行相應(yīng)軟、硬件設(shè)計； 11— 12周： 完善設(shè)計功能，整理資料并進(jìn)行結(jié)果測試及分析； 13— 14周： 畢業(yè)設(shè)計驗收； 15— 16周：撰寫、修改、提交畢業(yè)論文，畢業(yè)答辯。目前市場上的各種溫度控制設(shè)備大多只能根據(jù)配方簡單控制算法的溫度變化，研究產(chǎn)品種子糧倉存儲自動化程度較低，不易大面積管理和系統(tǒng)擴(kuò)展性差的糧庫管理技術(shù)隨著我國的科學(xué)技術(shù) 和農(nóng)業(yè)自動化的快速發(fā)展也將進(jìn)一步提高 。然而，糧堆的熱傳遞是一個緩慢的過程，讓人感知力差，需要管理者常進(jìn)入令人窒息的谷倉的進(jìn)行溫濕度觀察，不斷的進(jìn)行通風(fēng)，繁重的體力勞動，不僅對人體有很大的傷害，而且不科學(xué)，不及時。在技術(shù)上，單參數(shù)單回路系統(tǒng)由單片機(jī)控制的是多數(shù)，沒有真正 意義上 的參數(shù)綜合控制系統(tǒng)，它與發(fā)達(dá)國家相比有很大的差距的。分布式控制系統(tǒng)在 80 年代末 ,計算機(jī)數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)研究與開發(fā)的多種因素綜合控制系統(tǒng)。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 共 41 頁 2 方案論證 一個設(shè)計系統(tǒng)的生成最重要部分就是方案的提出，方案的提出和正確的方案建立是完成這個系統(tǒng)設(shè)計的必不可少的環(huán)節(jié)，它為之后的方案確定起到了至關(guān)重要的作用。能夠通過多個方案進(jìn)行對比后，唯一確定一個可行性較高的方案。 系統(tǒng)總體設(shè)計 根據(jù)最終方案的選擇，設(shè)計出 系統(tǒng)的總體框圖，各模塊應(yīng)用如圖 。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進(jìn)行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。如果沒有傳感器對測得的信號準(zhǔn)確的捕獲和轉(zhuǎn)換可靠，一切都將無法實現(xiàn)準(zhǔn)確的測量和控制。 電 源引 腳（ VDD， GND） 之間可增加一 個 100nF 的電容，用作去耦濾波 [8]。重復(fù)這個過程直到單片計算機(jī)停止響應(yīng)。在這一點上，任何外部總線電壓變化將不會得到響應(yīng)，包括標(biāo)準(zhǔn)總線開始信號送單片機(jī)。 1602A 應(yīng)用于智能儀器儀表﹑通訊﹑辦公自動化以及軍工領(lǐng)域 [12]。 1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實現(xiàn)的，模塊內(nèi)部的控制器有 11 條控制指令。 （ 2）蜂鳴器的分類：蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種。 子程序設(shè)計 軟件設(shè)計主要分為 1602 顯示模塊程序，中斷模塊程序，按鍵設(shè)置模塊程序，報警電路程序等。再延時一段時間，至少 480us，使總線為高電平。 （ 2）匯編，調(diào)試系統(tǒng)程序 Keil 單片機(jī)模擬調(diào)試軟件內(nèi)集成了一個文本編輯器，用該文本編輯器可以 編輯源程序。 電路仿真調(diào)試 在 Proutes 中的仿真非常易于實現(xiàn)，將需要的電路圖用元器件搭建好，然后單擊左下角 play鍵便可實現(xiàn)電路仿真。硬件系統(tǒng)調(diào)試主要是對照原理圖用萬用表對各個管腳進(jìn)行導(dǎo)通測試，在測試過程中發(fā)現(xiàn)個別管腳不導(dǎo)通，經(jīng)過仔細(xì)檢查發(fā)現(xiàn)個別地方走線有虛線。 最后，通過硬件調(diào)試使得硬件電路的各部分正常工作，達(dá)到了調(diào)試的目的。用萬用表檢查的結(jié)果是單片機(jī)出現(xiàn)了短路，去掉短路線后，單片機(jī)能正常工作。 軟件調(diào)試與仿真結(jié)果 在對軟件仿真調(diào)試完成后，系統(tǒng)工作正常，測試結(jié)果基本達(dá)到任務(wù)書要求。文件加入以后，加入文件對話框并不消失，更多的文件也可以利用它加入工程。 軟件仿真 在 硬件電路檢查 之前 ， 要考慮之后的硬件電路功能是否可以完全實現(xiàn) ， 所以需要先對系統(tǒng)的軟件仿真部分進(jìn)行必要的測試。 報警 當(dāng)溫濕度超過限值或者設(shè)備故障，會啟動相應(yīng)的報警程序，報警子程序流程圖如圖 。模塊化編程提高了程序的可讀性，有利于對程序進(jìn)行修改。 BF：為忙標(biāo)志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙 [14]。第 6 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令 [13]。 24C08 的引腳功能與維修數(shù)據(jù)如表 所示。在連續(xù)寫入模式下， 24C08 一次性寫入長度小于 16 字節(jié)的數(shù)據(jù)，連續(xù)讀 24C08 是沒有任何限制。其內(nèi)部含有高壓發(fā)生器 ,緩沖控制器，參數(shù)比較器，數(shù)據(jù)存儲等。方便連接，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。 89c51 單片機(jī)內(nèi)部振蕩器是由一個高增益反向放大器，放大器的輸入和輸出插腳 XTAL1 XTAL2，他們跳的晶體振蕩器，用于微調(diào)電容，構(gòu)成自激振蕩器。因為設(shè)計是靜態(tài)的時鐘可停止而不會丟失用戶數(shù)據(jù)，所以操作是可以從時鐘停止處恢復(fù)的 [4]。它使用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，以確保產(chǎn)品有極高的可靠性和長期穩(wěn)定性。 圖 溫濕度 AD 系統(tǒng)電路 方案框圖 該方案由單片機(jī)、模擬溫度傳感器 AD590、濕度傳感器 HS1100、 555 振蕩芯片、運(yùn)算放大器、A/D 轉(zhuǎn)換器、 LCD 顯示電路、電風(fēng)扇、報警燈組成。 隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展， 微機(jī) 已用于控制倉庫環(huán)境。 發(fā)展趨勢 糧倉溫度和濕度監(jiān)測系統(tǒng)主要用于監(jiān)測糧倉的溫度和濕度 ， 現(xiàn)在設(shè)計一個高性能、精 度高、 多功能的 溫度和濕度監(jiān)測系統(tǒng) 是 主要方向 ， 降低制造成本 、 提高靈活性 、 可靠性也是思 考的方向，在通 信 的同時 ， 記錄、控制和報警系統(tǒng)的自動化和智能化已經(jīng)成 為研究的主要方向。 利用 單片機(jī)技術(shù)監(jiān)測糧倉 ， 用戶可以很容易 的得到自己所 需的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ， 糧倉 現(xiàn)場實時信息在任何時候 都可以傳入 控制室 ， 管理人員不 需要 進(jìn)入 現(xiàn)場就可 按照所需的溫濕度控制糧倉 內(nèi)的溫濕 度 。為了保證存放在糧倉中的糧食不致腐爛變質(zhì)，就必須使糧倉內(nèi)的溫濕度保持在一定的范圍以內(nèi)。然而，糧堆的熱傳遞是一個緩慢的過程，讓人感知力差，需要管理者常進(jìn)入令人窒息的谷倉的進(jìn)行溫濕度觀察，不斷的進(jìn)行通風(fēng)，繁重的體力勞動，不僅對人體有很大的傷害，而且不科學(xué)，不及時 。 指 導(dǎo) 教 師 系 (教 研 室 ) 系 (教研室 )主任簽名 批準(zhǔn)日期 接受論文 (設(shè)計 )任務(wù)開始執(zhí)行日期 學(xué)生簽名 糧倉 溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計及實現(xiàn) 作者 ：惠雙 （ 陜西理工學(xué)院物理與電信工程學(xué)院通信 1101 班，陜西 漢中 723003） 指導(dǎo)老師：張文麗 [摘 要 ]溫濕度是工業(yè)控制中一個重要的被控參數(shù)，因而溫濕度控制系統(tǒng)廣泛用于糧倉、冷凍庫、蔬菜大棚等場所。糧倉一般較大，庫房數(shù)較多，測點超過數(shù)百個。因此，糧食隨 時可能發(fā)生霉變、蟲蛀等。中國的溫度測量和控制的地位還遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有達(dá)到，實際生產(chǎn)中仍有許多問題困擾著我們，有配套的設(shè)備能力差，產(chǎn)業(yè)化程度低，環(huán)境控制水平落后，無法共享硬件 ， 軟件資源不足 和 可靠性差 等缺點 [2]?，F(xiàn)在世界的溫度測量和控制技術(shù)發(fā)展很快 ,一些國家的基礎(chǔ)上的自動化是完全自動化的方向 ,無人駕駛。那么以下就該系統(tǒng)的設(shè)計要求提出相關(guān)的方案并選擇確定出最合適的方案來完成系統(tǒng)設(shè)計。 對于溫濕度 AD 模擬系統(tǒng)分析，優(yōu)點：采用模擬溫度傳感器，轉(zhuǎn)換結(jié)果需要經(jīng)過運(yùn)算放大器傳給處理器，控制