【導(dǎo)讀】要求，本文采用多個數(shù)字溫濕度傳感器SHTll來設(shè)計倉庫監(jiān)測系統(tǒng)，以達(dá)到簡化軟硬件系統(tǒng)設(shè)計，提高測量精度的目的。程序，為現(xiàn)代化倉庫的集中管理提供了條件。

　　

【正文】 C14 分別為輸入端和輸出端濾波電容 ，并利用芯片 LM7805 進(jìn)行穩(wěn)壓，當(dāng)輸出電較大時， 7805 應(yīng)配上散熱板。 具體電路 如圖 221 7805 穩(wěn)壓電源： 如圖 221 7805穩(wěn)壓電源 芯片 LM7805 LM7805系列為 3端正穩(wěn)壓電路 ,TO220封裝，能提供多種固定的輸出電壓，應(yīng)用范圍廣。內(nèi)含過流、過熱和過載保護(hù)電路。帶散熱片時，輸出電流可達(dá) 1A 。雖然是固定穩(wěn)壓電路，但使用外接元件，可獲得不同的電壓和電流。 外形及引腳排列 見圖 222。 █ 主要特點(diǎn) : ? 輸出電流可達(dá) 1A ? 輸出電壓有： 5V ? 過熱保護(hù) ? 短路保護(hù) ? 輸出晶體管 SOA 保護(hù) 圖 222 圖 223功能框圖 硬件設(shè)計綜述 2 總線串口總線號號號號48 589 5111溫濕度傳感器48 589 5111溫濕度傳感器48 589 5111溫濕度傳感器11溫濕度傳感器89 5148 5 轉(zhuǎn) 換器圖 224 擴(kuò)展系統(tǒng) 根據(jù) RS485 標(biāo)準(zhǔn) 傳輸最長距離達(dá) ， 多點(diǎn) 和 雙向通信能力 ，可以將原來的小型倉庫的溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展（如圖 224），擴(kuò)展后的系統(tǒng)可用于大型倉庫的溫濕度監(jiān)測。 三 、 軟件設(shè)計 本文的溫濕度多點(diǎn)測量系統(tǒng)軟件設(shè)計 主要 包括兩個方面：一是單片機(jī)AT89S51 的軟件編程；二是 PC機(jī)的數(shù)據(jù)接收界面設(shè)計。其中， AT89S51 的程序采用 C51 語言編寫， C51 語言具有 C語言的編程風(fēng)格，模塊化設(shè)計使程序流程更加清晰、易懂；而 PC 機(jī)端的數(shù)據(jù)接收界面采用 VC語言編寫，其中 的圖形動態(tài)顯示直觀的反應(yīng)了溫室內(nèi)部溫濕度的變化情況。 AT89S51 軟件設(shè)計 AT89S51 的程序編寫主要有兩方面：一是按照 SHTll 的功能時序?qū)?I/O口進(jìn)行操作，讓 SHTll 進(jìn)行溫濕度的測量； 另一方面是將采集的數(shù)據(jù)發(fā)送到觀測室內(nèi)的 PC 機(jī) 上 ，即通信部分 。 軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計 下面主要討論 AT89S51 向 SHTll 發(fā)送命令和讀取測量數(shù)據(jù)的軟件實(shí)現(xiàn)。 由前面所述，在 SHTll 測量之前 AT89S51 必須先向其發(fā)送命令時序，即向 SHTll寫入 8個數(shù)據(jù)位并在第 9個 SCK 周期讀取 SHTll 返回的確認(rèn)位 (0 為正確接收， 1為接收 失敗 )。根據(jù) SHTll 兩線制工作方式， AT89S51 應(yīng)該先在 P2． 0 輸出低電平來觸發(fā) SHTll，然后在每條 DATA 線上輸出一位命令數(shù)據(jù)，再給出 SCK 高電平觸發(fā) SHTll 鎖存數(shù)據(jù)，當(dāng)然 AT89S51 輸出的 SCK 周期必須滿足 SHTll 數(shù)據(jù)建立和保持最少時間 (110ns)的要求。當(dāng)發(fā)送完命令后要依次讀取各 SHTll 數(shù)據(jù)線上的返回位，以作為是否重新發(fā)送的依據(jù)。具體 C51 程序如下：其中 val 是命令字節(jié)， err 為應(yīng)答返回字節(jié) ， DATAl、 DATA DATA DATA4分別是 SHT11 的 data，即 、 、 、 。 ? 啟動 : void start() { _nop_()； SCK=1； _nop_()； DATA=0； _nop_()； SCK=0； _nop_()； _nop_()； _nop_()； SCK=1； _nop_()； DATA=1； _nop_()； SCK=0； } ? 寫命令 : char writel(uchar val) { uchar i=8， err=O； while(i) { if(valamp。Ox80) {DATAl=1； DATA2=1； DATA3=1； DATA4=1； } else{DATAl=O； DATA2=O； DATA3=O； DATA4=0； }//發(fā)完后拉低數(shù)據(jù)線 val=1； //左移動一位 SCK=1； _nop_()； SCK=0； //包含于庫 } DATAl=1； DATA2=1； DATA3=1； DATA4=1； // SCK=0，釋放數(shù)據(jù)線 SCK=1； err=P2； err=err＆ oxoe； //提取確認(rèn)信號位 SCK=O； return err； } ? 讀數(shù)據(jù) : void readl(uchar ack) { uchar i=8， a=Ox80， b=Ox80， c=Ox80， d=Ox80； // DATAl=1； DATA2=1； DATA3=1； DATA4=1； val[0]=0； val[1]=0； val[2]=0； val[3]=0； while(i) { SCK=1； if(DATAl) val[0]=(val[0]|a)； if(DATA2) val[1]=(val[1]|b)； if(DATA3) val[2]=(val[2]|c)； if(DATA4) val[3]=(val[3]|d)； a=1； b=1； c=1； d=1； SCK=O； } DATAl=!ack； DATA2=!ack； DATA3=!ack； DATA4=!ack； SCK=1； _nop_()； SCK=0； DATAl=1； DATA2=1； DATA3=1； DATA4=1； } 當(dāng) SHTll 完成測量后，依據(jù)讀寫數(shù)據(jù)規(guī)則 AT89S51 通過以下方式讀取測量結(jié)果：先置時鐘線為低電平使 SHTll 內(nèi)的鎖存器輸出數(shù)據(jù)，并延時一段時間 (大于數(shù)據(jù)穩(wěn)定輸出時間 250ns)等待數(shù)據(jù)穩(wěn)定，然后再讀取 數(shù)據(jù)，如此類推直到接收完一字節(jié)數(shù)據(jù)為止，且要在第 9個時鐘給出應(yīng)答位。讀取數(shù)據(jù)的 C51 程序如上(讀數(shù)據(jù) )，其中程序人口參數(shù) ack 為應(yīng)答位， 1代表繼續(xù)接收后續(xù)數(shù)據(jù)； O 表示終止通信。 SHTll讀取的 12位的溫度和 8位的濕度測量值（二進(jìn)制數(shù)），傳遞給 AT89S51,再通過串口通信發(fā)送給 PC機(jī)，由 PC 機(jī)后臺根據(jù)公式 2 2 23，計算出實(shí)際值。 PC 機(jī)數(shù)據(jù)接收界面設(shè)計 PC 機(jī)端的軟件設(shè)計主要是實(shí)現(xiàn)正確接收單片機(jī)發(fā)送的測量數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)以實(shí)時曲線的形式直觀表現(xiàn)出來 ，并 設(shè)置 PC 機(jī) 蜂鳴報警 等功能 。本 設(shè)計 利用具有面向?qū)ο罂梢暬O(shè)計功能的 VC++編寫 PC 機(jī)接收數(shù)據(jù)的界面程序，通過其提供的串口通信控件 Msm 實(shí)現(xiàn) PC機(jī)與 AT89S51 之間的通信，使測量數(shù)據(jù)正確無誤地重現(xiàn)在 PC 機(jī)的顯示屏上，如 圖 31 所示。 圖 31 PC 機(jī)數(shù)據(jù)觀測界面 （示例） 四 、 系統(tǒng)調(diào)試 本設(shè)計是一種嵌入式設(shè)計，包括軟件設(shè)計和硬件設(shè)計，系統(tǒng)調(diào)試也就 涉及 到軟件調(diào)試和硬件調(diào)試， 在沒做錯實(shí)物之前應(yīng)先利用集成開發(fā)環(huán)境和仿真軟件對自己所設(shè)計的 電路的軟件進(jìn)行調(diào)試， 調(diào)試主要用到得是 ISIS KEIL 。做 出 實(shí)物之后，還要利用 AT89S51 的 ISP 功能對設(shè)計實(shí)物進(jìn)行調(diào)試。具體步驟這里就不一一說明。 結(jié) 論 本文設(shè)計的 倉 庫 溫濕度 監(jiān)測 系統(tǒng)由于采用了高集成度和高精度的溫濕度數(shù)字傳感器 SHTll 和合理的多片連接方式，既節(jié)省了單片機(jī) I/O口資源和使系統(tǒng)整體設(shè)計成本下降，又避免了逐個測量時造成的整體測量滯后問題和提高了測量精度，同時大大簡化了單片機(jī)的程序編寫；另外，該系統(tǒng)所具有的遠(yuǎn)距離通信功能又為現(xiàn)代化溫室群的集散管理提供了必要的條件，可在現(xiàn)代化 倉庫 控制系統(tǒng)中推廣應(yīng)用。 致 謝 本次畢業(yè)設(shè)計我要感謝我的指導(dǎo)老師丁寧老師 ，謝謝丁寧老師給予我的幫助。 參考文獻(xiàn) [1] SHTlx/SHT7x Humidityamp。Temperature Sensor Datasheet ． Sensirion． [2] AT89S51 Datasheet ． ATMEL． [3] 單片機(jī)技術(shù)應(yīng)用基礎(chǔ) .陳寧 王文寧 [4] 單片機(jī) C 語言編程與實(shí)例 . 趙亮 侯國銳 [5] MAX232,MAX232I DUAL EIA232 DRIVER/RECEIVER [6] RS485/RS422 Transceivers [7] MC78XX/LM78XX/MC78XXA [8] Visual C++/Turbo C 串口通信編程實(shí)踐 . 龔建偉 南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計 (論文 )開題報告 系 部 電子信息工程系 專 業(yè) 電子信息工程技術(shù) /電子商務(wù) 姓 名 陳龔 學(xué) 號 10619S34 題 目 小型倉庫溫濕度監(jiān)測系統(tǒng) 指導(dǎo)教師 丁寧 一、畢業(yè)設(shè)計論文開題報告 論 文 題 目 小型溫室度監(jiān)測系統(tǒng) 課 題 來 源 制作參考書 選題背景和意義 防潮、防霉、防腐是倉庫日常工作的重要內(nèi)容，是衡量倉庫管理質(zhì)量的重要指標(biāo)。它直接影響到儲備物資的使用壽命和工作可靠性。為保證日常工作的順利進(jìn)行，首要問題是加強(qiáng)倉庫內(nèi)溫度與濕度的監(jiān)測工作。但傳統(tǒng)的方法是用與濕度表、毛發(fā)濕度表、雙金屬式測量計和濕度試紙等測試器材，通過人工進(jìn)行檢測，對不符合溫度和濕度要求的庫房進(jìn)行通風(fēng)、去濕和降溫等工作。這種人工測試方法 費(fèi)時費(fèi)力、效率低，且測試的溫度及濕度誤差大，隨機(jī)性大。因此我們需要一種造價低廉、使用方便且測量準(zhǔn)確的溫濕度測量儀。 主要工作思路 本人首先對這一課題的知識進(jìn)行了解，查閱資料， 然后給出初步的電路圖設(shè)計， 并 進(jìn)行ISIS 和 KEIL 調(diào)試。然后對電路進(jìn)行改進(jìn) ，以滿足本設(shè)計的功能要求 文獻(xiàn)綜述 [1] SHTlx/SHT7x Humidityamp。Temperature Sensor Datasheet ． Sensirion． [2] AT89S51 Datasheet ． ATMEL． [3] 單片機(jī)技術(shù)應(yīng) 用基礎(chǔ) .陳寧 王文寧 [4] 單片機(jī) C 語言編程與實(shí)例 . 趙亮 侯國銳 [5] MAX232,MAX232I DUAL EIA232 DRIVER/RECEIVER [6] RS485/RS422 Transceivers [7] MC78XX/LM78XX/MC78XXA [8] Visual C++/Turbo C 串口通信編程實(shí)踐 . 龔建偉 指導(dǎo)教師綜合意見 指導(dǎo)教師（簽名） 年 月 日 二、畢業(yè)設(shè)計論文工作實(shí)施計劃 （一）論文的理論分析與硬件要求及其應(yīng)達(dá)到的水平與結(jié)果 要求能夠了解整個 倉庫溫濕度監(jiān)測系統(tǒng) 結(jié)構(gòu)框圖與原理，重點(diǎn)了解 SHT11和 AT89S51的 使用 ， 提出具體方案設(shè)計，并 利用 KEIL和 ISIS驗證， 從而實(shí)現(xiàn)倉庫溫濕度實(shí)的實(shí)時監(jiān)測 。 （二）論文工作進(jìn)度與安排 起訖日期 工 作 內(nèi) 容 和 要 求 備 注 2020年 11月 ~ 12月 熟悉所要做的內(nèi)容，查閱相關(guān)資料，提出設(shè)計方案 ,熟悉要求 2020年 1月 ~ 2月 完成電 路圖的設(shè)計 , 繪制 , 元器件的選擇 以及仿真調(diào)試 2020年 2月 1日 ~ 3月 15日 完成論文 2020年 4月 1日 ~4月 15號 答辯準(zhǔn)備工作 2020年 4月 15日 ~4月 18號 答辯 教研（研究）室意見 教研（研究）室主任（簽名） 年 月 日 院（系、所）意見 院（系、所）負(fù)責(zé)人（簽名） 年 月 日