【正文】 溫濕度參考值設(shè)置是通過左上角三個開關(guān)進(jìn)行設(shè)置，最左邊減小，最右邊增加，中間是溫濕度轉(zhuǎn)換開關(guān)。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。上述情況都正常后就可以進(jìn)入硬件的聯(lián)機調(diào)試。 電路全部連接好后則上電調(diào)試，在上電調(diào)試過程中先給電路通上前面部分的 5V 信號電源。 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 。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。 當(dāng)溫濕度值超過預(yù)定值后系統(tǒng)可啟動蜂鳴器報警， 溫濕度參考值設(shè)置是通過左上角三個開關(guān)進(jìn)行設(shè)置，最左邊 第一個按鍵可以調(diào)小 ，最右邊第三個可以增加，中間是溫濕度轉(zhuǎn)換開關(guān)。 電源的設(shè)置：點擊 Design出現(xiàn)選項點擊 Configure Power Rails如圖 。 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。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。在快捷菜單中選擇“ Add File to Group Source Group 1”，加入文件對話框被打開。注意，匯編語言源文件的擴展名應(yīng)該是“ ASM”，它應(yīng)該與工程文件存儲在同一文件夾之內(nèi)。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]。 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?？梢愿鶕?jù)此原理設(shè)置復(fù)位鍵等功能，以實現(xiàn)設(shè)置溫濕度值并調(diào)制。若 x 為 0 表示復(fù)位成功，否則不成功，并延時一段時間結(jié)束。調(diào)用延時程序，延時一段時間，使總線為低電平。 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。 開 始是 否 忙 碌 ？寫 指 令寫 數(shù) 據(jù)設(shè) 置 顯 示初 始 化顯 示NY結(jié) 束陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 16 頁 共 41 頁 中 斷 服 務(wù) 程 序 入 口保 護 現(xiàn) 場 送 定 時 器 初 值計 時 處 理采 集 溫 度 、 濕 度通 過 指 針 取 設(shè) 定 值和 設(shè) 定 值 比 較 ， 控 制 算 法輸 出 溫 濕 度 控 制 量到 結(jié) 束 標(biāo) 志輸 出 報 警 控 制 量計 時 處 理當(dāng) 前 時 間 與 設(shè) 定 時 間 比 較指 針 指 向 下 一 階 段報 警 工 作 結(jié) 束恢 復(fù) 現(xiàn) 場 ， 中 斷 返 回是 否 結(jié) 束溫 濕 度 超 限否否否是是是 圖 中斷服務(wù)程序框圖 中斷先從中斷服務(wù)程序入口進(jìn)入，然后保護現(xiàn)場，送定時器初值，最后進(jìn)行記時處理。只要把要顯示的內(nèi)容放進(jìn)液晶模塊的顯示存儲器里面就可以直觀的顯示出指定的內(nèi)容，操作方便。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。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。 因此當(dāng)溫濕度超過一定值時要求有報警提醒，而且當(dāng)設(shè)備異?；蚬收弦残鑸缶?。 蜂鳴器工作原理是為在溫濕度測量中對溫濕度的上下限超出是的提示報警，接口位于單片機AT89C51 的 口， 接晶體管基極輸入端。 （ 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、報警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、復(fù)印機、電話、定時器等電子產(chǎn)品作為發(fā)生元件。表 LCD1602的指令控制表。 B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍；指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo)；指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時 4位總線，低電平時 8 位總線。 S：屏幕上文字是否左移或者右移。 （ 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。第 7~14腳： D0~D7為 8位雙向數(shù)據(jù)線。第 4腳： RS 為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。 LCD1602接口說明如下表 。 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。 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 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 。剩下的八的地址數(shù)據(jù)作為一個完整的字節(jié) [11]。 16 字節(jié)的數(shù)據(jù)寫入周期，大約需要 10 毫秒的時間。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?？梢詿o限循環(huán)。 為了提高程序的效率。沒有地址的數(shù)據(jù)處理。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。應(yīng) 用 8 腳雙列直插塑封架構(gòu)。配 線 注 意 事項 DATA 信號線材質(zhì)量會影響通訊距離和通訊質(zhì)量 ,推薦使用高質(zhì)量屏蔽線 [9]。 因此在測量濕溫時 ， 應(yīng) 盡可能保證濕度傳感器在同一溫度下工作 。 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 。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、消費品、自動控制、濕度調(diào)節(jié)器及醫(yī)療等應(yīng)用領(lǐng)域。超小體積，低功耗，信號傳輸距 離 20 米，使它成為一個各種的最佳選擇，即使是最苛刻的應(yīng)用。傳感器包括一個電阻式濕度元件和一個 NTC 測溫元件，并與一個高性能的 8位微控制器相連接，使產(chǎn)品具有優(yōu)良的品質(zhì)，超快速響應(yīng)，抗干擾能力強，性價高等特點。 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。如圖 所示。 （ 2） 89c51的系統(tǒng)時鐘的設(shè)計 時鐘電路是用于生成 89c51 工作所必需的時鐘信號， 89c51 單片機本身是一個復(fù)雜的同步時序電路，為了保證工作的實現(xiàn)， 89c51 只在時鐘信號的控制下嚴(yán)格執(zhí)行指令時間序列，時鐘頻率的影響單片機的速度和穩(wěn)定性。 P2 口為一個內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向 I/O口， P2口緩沖器可接收，輸出 4個 TTL 門電流，當(dāng) P2 口被寫“ 1”時，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入 [5]。 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。 （ 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 。因為設(shè)備采用靜態(tài)設(shè)計，可以提供非常廣泛的操作頻率范圍、頻率可以減少至 0。下面將對主要的模塊電路展開詳細(xì)的介紹。 8 9 C 5 1 單 片 機D H T 1 1 傳 感 器閾 值 設(shè) 計1 6 0 2 液 晶 顯 示報 警 系 統(tǒng)加 熱 繼 電 器電 風(fēng) 扇 繼 電 器陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 6 頁 共 41 頁 3 硬件設(shè)計 本次設(shè)計主要思路是通過對單片機編程 ，根據(jù)儲存要求預(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。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。缺點：電路實現(xiàn)功能完全，但是可以多加上位機等部分來實現(xiàn)更多功能來增加其實用性。由于采用了多個分立元件和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，容易出現(xiàn)誤差，測 量結(jié)果不是很準(zhǔn)確，元器件比較多，設(shè)計復(fù)雜，難操作，信號易抗干擾能力差，測試結(jié)果不夠精確，性能不穩(wěn)定，設(shè)備不易于維護。 方案選擇 方案選擇是針對所提出的方案進(jìn)行進(jìn)一步的確定和完善，是方案論證中最終結(jié)果的輸出。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 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 用運算放大器交給信號進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯螅詈笸ㄟ^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，單片機將溫度值進(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。 傳感器的主要部分是實現(xiàn)測量和監(jiān)控系統(tǒng) ， 如果沒有傳感器 對原始 測量信號準(zhǔn)確和可靠的捕捉和轉(zhuǎn)換 ， 一切都將無法實現(xiàn)精確的測量和控制。 （ 1）利用溫度 /濕度傳感器對糧倉監(jiān)測點的溫濕度進(jìn)行采集和存儲； （ 2）系統(tǒng)能夠預(yù)設(shè)監(jiān)測點溫濕度的上下限值，并通過顯示電路將測得的溫濕度進(jìn)行實時顯示，同時可實現(xiàn)對不同監(jiān)測點最適合溫濕度預(yù)設(shè)值的調(diào)整和修改； （ 3）系統(tǒng)能將溫度 /濕度 傳感器 采集的溫 濕 度值 和系統(tǒng) 設(shè)定的溫 濕 度上下限值 進(jìn)行比較 ， 當(dāng)采集到的溫濕度值超出設(shè)定范圍時，系統(tǒng)可自動報警，并輸出驅(qū)動信號控制繼電器，啟動相應(yīng)的調(diào)節(jié)設(shè)備如空調(diào)、風(fēng)機、加濕機等設(shè)備，對糧倉溫濕度進(jìn)行調(diào)節(jié)，當(dāng)調(diào)節(jié)到設(shè)定范圍內(nèi)時，應(yīng)停止相應(yīng)設(shè) 備運行； （ 4）如果 由于加熱或降溫設(shè)備出現(xiàn)故障，或者溫 濕 度傳感頭出現(xiàn)故障 ， 導(dǎo)致在一段時間內(nèi)不能將環(huán)境溫度調(diào)整到規(guī)定的溫度限內(nèi)的時候， 則報警電路應(yīng)報警提示。 具體的應(yīng)用領(lǐng)域是非常廣泛的，比如：汽車空調(diào)，冰箱，冷柜以及中低溫干燥箱等；太陽能供熱，制冷管道熱量計量，中央空調(diào)分戶熱能計量等；軸瓦，缸體，紡機，空調(diào)等狹小空間工業(yè)設(shè)備測溫和控制；冷凍庫、糧倉、儲罐、電信機房、電力機房、電纜線槽等測溫和控制領(lǐng)域。控制系統(tǒng)由中央控制裝置、終端控制設(shè)備、傳感器等 部分 組成。存儲糧食安全是一個重要的原因是食物的溫度和濕度 ,因此它需要經(jīng)濟和實用的糧倉溫度和濕度監(jiān)測系統(tǒng)能夠及時監(jiān)測糧倉的溫度和濕度分布 ,準(zhǔn)確分析糧倉溫度和濕度變化 ,為了提供信息管理 ,使管理人員能夠有效地管理。溫度測量和控制設(shè)備 ,計算機應(yīng)用在我們國家 ,一般來說 ,從消化吸收 ,簡單的應(yīng)用程序的實際應(yīng)用程序中 ,相變的綜合應(yīng)用和發(fā)展。第一次使用的組合模擬儀器 ,收集現(xiàn)場信 息和指示、記錄和控制。 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、下位機控制結(jié)構(gòu) ，實現(xiàn)糧庫管理的綜合智能控制系統(tǒng)。在中國近幾年來，在多達(dá) 16 個國家和地區(qū)的倉庫環(huán)境控制系統(tǒng) 的引進(jìn)，吸收國外先進(jìn)經(jīng)驗，促進(jìn)倉庫溫濕度自動檢測產(chǎn)生了積極的作用，但由于能源消耗過大，成本高，品種不配套，未能達(dá)到良好效果。人 工測量和記錄，通過人工 對糧食 進(jìn)行 干燥，通風(fēng) 的 方法，從而防止溫度和濕度發(fā)生異常，它不僅費時費力，而且監(jiān)控效果不好。溫度的測量和 控制在一般的計算機應(yīng)用設(shè)施從消化吸收，到實際的簡單應(yīng)用階段，綜合應(yīng)用階段過渡和發(fā)展。 提高了生產(chǎn)效率 ， 增強了糧倉存儲安全、 實現(xiàn) 糧倉管理 的實時性 和自動化。當(dāng)溫濕度超過規(guī)定范圍，系統(tǒng)將發(fā)出警報，提醒工作人員及時查看溫度和濕度條件下，在系統(tǒng)中不能及時和溫、濕度自動控制，進(jìn)行人工干預(yù)和調(diào)控，可以減少糧食儲存不當(dāng)所造成的經(jīng)濟損失。 由于經(jīng)濟條件，部分地區(qū)對國家糧食儲備庫還采用糧情監(jiān)測，傳統(tǒng)的人工方式，不及時，不準(zhǔn)確。當(dāng)糧倉內(nèi)的溫濕度超過一定的設(shè)定值，糧食易霉變、變質(zhì)，大量食物造成浪費和巨大的經(jīng)濟損失。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)。該系統(tǒng)具有可靠性和高性價比，而且操作維修簡便，具有檢測、數(shù)顯等諸多功能。 如果用單片機作為前沿機對現(xiàn)場進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過對采集 的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析（溫度設(shè)定，實時溫度顯示，報警電路）然后通過單片機串行口控制電 機啟停進(jìn)行溫濕度控制。糧倉的溫濕度和相應(yīng)的智能控制一直是一個重要的糧食保存問題。因此，糧食隨時可能發(fā)生霉變、蟲蛀等。而且這些糧食存放的時間有長有短。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、成本低 廉，易于控制，在溫濕度監(jiān)測領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價值。 畢業(yè)設(shè)計成果要求： 程序代碼、硬件實物和論文，論文要求計算機打印（ A4紙），