室內(nèi)溫度濕度測量儀的設(shè)計(jì)正稿畢業(yè)論文-wenkub.com
2025-06-21 21:00 本頁面
【正文】 不過，該產(chǎn)品有很好的可擴(kuò)性能，比如，該設(shè)備的測量結(jié)果不僅能在本地顯示，而且可以利用單片機(jī)的串行口和RS485總線通信協(xié)議將采集的數(shù)據(jù)傳送到主控機(jī)，以進(jìn)行進(jìn)一步的存檔、處理。由于單片機(jī)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、開發(fā)簡便，因而在工業(yè)控制、農(nóng)業(yè)自動化、家電智能化等領(lǐng)域占據(jù)了廣泛的市場。2. 利用LCD液晶的顯示技術(shù)完成了環(huán)境溫度、濕度及顯示電路的設(shè)計(jì)。結(jié) 論本設(shè)計(jì)綜合利用單片機(jī)技術(shù)、傳感器技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)和LCD顯示等科學(xué)知識，完成了單片機(jī)控制的溫度、濕度和顯示裝置的設(shè)計(jì)?！∫壕э@示程序流程圖液晶顯示模塊在進(jìn)行寫命令、寫數(shù)據(jù)以及讀狀態(tài)等操作時，都要遵照一定的時序，只有嚴(yán)格的按照特定時序發(fā)送控制信號、使能信號和數(shù)據(jù)等才能正確地完成顯示。 測溫度子程序流程圖 測濕度子程序流程圖 測濕度子程序流程圖在濕度檢測電路中，以5V交流電作為濕敏電阻的工作電壓。該系統(tǒng)控制核心是對單片機(jī)8051，其工作過程是：系統(tǒng)通電后，單片機(jī)8051進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，同時完成對各擴(kuò)展端口的初始化工作。 繼電器電路 本章小結(jié)本章主要介紹系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)，分為信號采集、分析、處理三個系統(tǒng)?！?”時，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓而鳴叫；“0”時，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。本設(shè)計(jì)采用峰鳴音報警電路。第15~16腳：空腳或背燈電源。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。 RS232串口電路 信號處理 顯示電路在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，一般都是把鍵盤和顯示器放在一起考慮。在數(shù)據(jù)塊的內(nèi)部，數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)之間沒有間隔。(2)同步通信方式同步通信方式是一種連續(xù)的串行傳輸數(shù)據(jù)的通信方式，其全稱為Synchronous Communication。發(fā)送方和接收方各自有一個控制發(fā)送和接收的時鐘，這兩個時鐘不同，相互獨(dú)立。下面分別介紹。串行通信是指數(shù)據(jù)的各個二進(jìn)制位按照順序一位一位地進(jìn)行傳輸。因此外部的時鐘信號應(yīng)該接到單片機(jī)的XTAL1引腳，而XTAL2引腳懸空即可。對于不同的結(jié)構(gòu)的單片機(jī)，外部時鐘信號接入的方式有所不同。10pF；B 當(dāng)外接陶瓷振蕩器的時候，電容值一般選擇C1=C2=40177。(1)內(nèi)部時鐘模式內(nèi)部時鐘模式是采用單片機(jī)內(nèi)部振蕩器來工作的模式。除了系統(tǒng)上電的時候可以給RST引腳一個短暫的高電平信號外，當(dāng)按下按鍵開關(guān)的時候，VCC通過一個高電阻連接到RST引腳，給RST一個高電平，按鍵松開的時候，RST引腳恢復(fù)為低電平，復(fù)位完成。在復(fù)位期間，單片機(jī)的ALE引腳和\P\S\E\N引腳均輸出高電平。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示： RXD（串行輸入口） TXD（串行輸出口） /INT0（外部中斷0） /INT1（外部中斷1） T0（記時器0外部輸入） T1（記時器1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通）P3口同時為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時接收高八位地址信號和控制信號。并因此作為輸入時，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。P1口：P1口是一個內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P0口：P0口為一個8位漏級開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。時鐘電路：8051內(nèi)置最高頻率達(dá)12MHz的時鐘電路，用于產(chǎn)生整個單片機(jī)運(yùn)行的脈沖時序，但8051單片機(jī)需外置振蕩電容[8]。8051共有4組8位I/O口(P0、 PP2或P3)，用于對外部數(shù)據(jù)的傳輸。8051共有4096個8位掩膜ROM。它負(fù)責(zé)控制、指揮和調(diào)度整個單元系統(tǒng)協(xié)調(diào)的工作，完成運(yùn)算和控制輸入輸出功能等操作。8051系列單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)是各種邏輯單元及其之間的互連構(gòu)成的。根據(jù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能需要的單片機(jī)硬件資源，在性能指標(biāo)滿足的情況下，該系統(tǒng)的單片機(jī)型號選擇8051系列的STC89C52芯片。諧振蕩器的振蕩周期為兩個暫穩(wěn)態(tài)的持續(xù)時間。隨著充電的進(jìn)行逐漸增高，但只要，輸出電壓就一直保持高電平不變，這就是第一個暫穩(wěn)態(tài)。故采用振蕩電路作為濕敏元件的測試電路[11]。但加交流電壓后會產(chǎn)生一定的熱量，所以，交流電壓值不能過高，要有一定的限度，在高頻情況下，測試引線的容抗明顯下降，會把濕敏電阻短路。環(huán)境的溫度變化越大，由感濕特征量表示的環(huán)境相對濕度與實(shí)際的相對濕度之間的誤差就越大。℃下CHR01的阻抗特性曲線，由下圖可知，在對精度要求不高的情況下，可以將其近似為線性關(guān)系。 CHR01CHR01型高分子濕度電阻的工作原理：由于水附在有極性基的高分子膜上，在低濕度下，因吸附量少，不能產(chǎn)生荷電離子，電阻值較高。隨濕度變化，膜發(fā)生膨脹或收縮，從而使導(dǎo)電粉末間距變化，電阻隨之改變。用r表示相對濕度為： （）式中和的單位采用毫巴(mb)時，由馬格奴斯經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算飽和水蒸氣壓力: （）式中=。在諸多方法中，習(xí)慣使用的是絕對濕度和相對濕度?！⌒盘柌杉? 濕度傳感器測量空氣濕度的方式很多，其原理是根據(jù)某種物質(zhì)從其周圍的空氣吸收水分后引起的物理或化學(xué)性質(zhì)的變化，間接地獲得該物質(zhì)的吸水量及周圍空氣的濕度。主控機(jī)負(fù)責(zé)控制指令的發(fā)送，并控制各個檢測單元進(jìn)行溫度采集，收集測量數(shù)據(jù)，同時對測量結(jié)果進(jìn)行整理和顯示。 本章小結(jié)本章主要介紹溫濕度測量儀用到的主要芯片的選擇，如溫度傳感器、濕度傳感器、控制處理芯片、顯示輸出設(shè)備等。外圍驅(qū)動電路設(shè)計(jì)比較簡單，顯示能力的擴(kuò)展將不會涉及到硬件電路的修改，可擴(kuò)展性很強(qiáng)。數(shù)碼管顯示的數(shù)據(jù)內(nèi)容比較直觀，通常顯示從0到F中的任意一個數(shù)字，一個數(shù)碼管可以顯示一位，多個數(shù)碼管就可以顯示多位，在顯示位數(shù)比較少的電路中，程序編寫，外圍電路設(shè)計(jì)都十分簡單，但是當(dāng)要顯示的位數(shù)相對多的時候，數(shù)碼管操作起來十分煩瑣，顯示的速度受到限制。方案二和方案三使用差別不大，但方案二需要專有下載線，方案三使用串口下載即可。使用高密度非易失性存儲器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。MCS－51的硬件結(jié)構(gòu)決定了其指令系統(tǒng)不會發(fā)生變化，設(shè)計(jì)人員可以很容易的對不同公司的單片機(jī)產(chǎn)品進(jìn)行選型，他們只需將重點(diǎn)放在芯片內(nèi)部資源的比較上。綜合比較方案一與方案二，方案二雖然精度及測量濕度范圍都比方案一高，但成本高了許多，方案一成本低廉且能滿足測量需求，且調(diào)試電路簡單，因此，在能達(dá)到指標(biāo)要求下，為減少成本支出，我們選擇方案一來作為本設(shè)計(jì)的濕度傳感器。方案二：采用HF3223/HTF3223濕度傳感器。方案一：采用CHR01濕敏電阻。傳感器是實(shí)現(xiàn)測量與控制的首要環(huán)節(jié)，是測控系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，如果沒有傳感器對原始被測信號進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的捕捉和轉(zhuǎn)換，一切準(zhǔn)確的測量和控制都將無法實(shí)現(xiàn)。第3章 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)，介紹了測量儀信號采集、分析、處理的工作過程和在這些過程中設(shè)計(jì)的模塊電路原理、特性、應(yīng)用。5％。本系統(tǒng)能夠同時檢測多路溫濕度，檢測溫度范圍55℃~+95℃。測量露點(diǎn)的精度[4]。它們不僅能準(zhǔn)確測量相對溫度，還能測量溫度和露點(diǎn)。它除具有HF3223的功能以外，還增加了溫度信號輸出端，利用負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻作為溫度傳感器。(2)線性頻率輸出集成濕度傳感器；典型產(chǎn)品為HF3223型。除電阻式、電容式濕敏元件之外，還有電解質(zhì)離子型濕敏元件、重量型濕敏元件（利用感濕膜重量的變化來改變振蕩頻率）、光強(qiáng)型濕敏元件、聲表面波濕敏元
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