【正文】 最后，感謝鹽城工學院母校對我四年的栽培。大學時代的老師治學嚴謹，學識淵博，思想深邃，視野雄闊，為我營造了一種良好的精神氛圍，使我不僅接受了全新的思想觀念，樹立了宏偉的學術(shù)目標，讓我看待問題有了很高的覺悟。此次畢業(yè)設計的完成，凝聚著許多人的關(guān)懷和幫助。傳感器采用從數(shù)據(jù)線上“竊電”的供電方式，節(jié)省了額外的連線和遠端電源，降低了成本.該系統(tǒng)應用于科技研究單位或?qū)嶒炇?、生產(chǎn)車間，倉儲部門，能夠?qū)Νh(huán)境的濕度進行有效的控制，從而能夠使實驗的結(jié)果更精確，產(chǎn)品的質(zhì)量更加上乘。發(fā)DS2438復位命令發(fā)匹配ROM命令發(fā)溫度轉(zhuǎn)換開始命令結(jié)束圖44溫度轉(zhuǎn)換子程序顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要是對顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)進行刷新操作,當最高顯示位為0時將符號顯示位移入下一位。開始初始化調(diào)用溫濕度顯示子程序1S到？讀出溫濕度值數(shù)值偏低？數(shù)值偏高？加濕除濕YYYNYYNNYYYYYY結(jié)束41 主程序流程圖讀出溫濕度子程序的主要功能是讀出DS2438RAM中的8字節(jié),在讀出時需進行CRC校驗,校驗有錯時不進行溫濕度數(shù)據(jù)的改寫，其程序流程見圖42。圖39復位電路VCC上電時，電容C充電，在10K電阻上出現(xiàn)電壓，使得單片機復位；幾個毫秒后，電容C充滿，10K電阻上電流降為0，電壓也為0，使得單片機進入工作狀態(tài)。見圖38圖38加濕、除濕電路復位是單片機的初始化操作，只需給單片機的復位引腳RST加上大于2個機器周期（即24個時鐘振蕩周期）的高電平就可以使MCS51復位。MAX7219與LED數(shù)碼管連接如圖37所示。把LOAD置成高電平，產(chǎn)生上升沿，把這16位串行數(shù)據(jù)鎖存到數(shù)據(jù)或控制寄存器中。通過指令設置這些工作寄存器，可以使MAX7219進入不同的工作狀態(tài)。MAX7219是一種高集成化的串行輸入/輸出的共陰極LED顯示驅(qū)動器。SEGDP為小數(shù)點驅(qū)動端；（SEGA~SEGG，DP　驅(qū)動顯示器7段及小數(shù)點的輸出電流，一般為40 mA左右，可軟件調(diào)整，關(guān)閉狀態(tài)時，接入GND。圖35按鍵對單片機的接口電路圖 LED顯示電路設計顯示電路由MAX7219芯片完成，MAX7219是一種高集成化的串行輸入/輸出的共陰極LED顯示驅(qū)動器。利用DS2438內(nèi)部的雙通道A/D轉(zhuǎn)換器,通過編程存儲空間中狀態(tài)/標志寄存器的模擬和數(shù)字取值的不同,實現(xiàn)HIH3610輸出濕度電壓及HIH3610電源電壓測量的切換,分別得到溫度測量和濕度測量時的電源電壓值,并通過DS2438的DQ端將所測環(huán)境溫度值、濕度值、電源電壓值傳輸?shù)絾慰偩€上。另外,HIH3610測量的濕度值還與環(huán)境溫度有關(guān),式(24)是在25℃時傳感器輸出溫度與濕度的關(guān)系,當環(huán)境溫度改變時應進行溫度補償,補償公式為:h′=h/() (34)式中:T為環(huán)境攝氏溫度值。V為HIH3610的電源電壓。圖中,單總線上的電壓經(jīng)二極管VD1整流、電容C1濾波后給濕度傳感器HIH3610和單總線器件DS2438供電。DS2438對高速暫存存儲器的操作中，除了基本的命令外，還必須將等操作的高暫存存儲器的頁地址送出去。DS2438的內(nèi)存操作命令如下：寫高速暫存存儲器[4EHXXH]；讀高速暫存存儲器[BEHXXH]。讀ROM[33H]；匹配ROM[55H]；跳過ROM[F0H]。d)電流寄存器DS2438通過測量電流取樣電阻RSENS兩端的電壓來間接測量流過電池的電流。b)溫度寄存器DS2438可在55～+125℃ 25℃的分辨率測量溫度值，溫度值為2的碼形式通過2字節(jié)溫度寄存器輸出。NVB=1，在從可擦除區(qū)復制到E2PROM的存儲過程中；NVB=0，非易失存儲空閑狀態(tài)。AD=1，電壓A/D選擇由VDD端輸入；AD=0，電壓A/D選擇由VAD端輸入。CA=1，啟用CCA/DCA存儲數(shù)據(jù)且可從第7頁恢復數(shù)據(jù)；CA=0，禁用CCA/DCA，第7頁可用于普通E2PROM存儲。 DS2438所有的寄存器都映射到上述的存儲器中，同時對DS2438的操作都是通過寄存器進行的。電流低位寄存器 0000002928，讀/非易失。溫度低位寄存器 2 122232425000，讀/非易失。D. 器件存儲單元DS2438存儲器類型包括易失性的SRAM和非易失性的EEPROM。該器件是為了解決便攜式電子產(chǎn)品電池工作狀態(tài)的實時監(jiān)測而推出的。b）HIH3610輸出電壓為 Vout=Vsupply[(sensor%RH)+] (31)即輸出電壓Vout不僅正比于濕度測量值，且與電源電壓值Vsupply圾關(guān)。%RH典型值 RH遲滯 177。參數(shù)指標 RH精度 177。線性放大的電壓輸出可使器件直接與控制器或其他器件相連。為了形成時鐘電路，可外接晶振和電容構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。然而需要注意的是，如果該引腳用編程設置成1高電平，EA將被內(nèi)部鎖存（訪問片內(nèi)程序存儲器）。： 片外程序存儲器讀選通信號輸出端。：當訪問外部存儲器 的時候，允許地址鎖存信號（）是一個輸出脈沖信號，用于鎖存低位地址。P3口也起AT89C52的各種各樣的特殊功能作用，如下述表格32中所示。P3口：是一個內(nèi)部具有上拉電阻的8位的準雙向輸入輸出口。P2口的輸出緩沖器可驅(qū)動4個TTL電路。另外，()和定時器/計數(shù)器2的外部控制端輸入端T2EX。 P1口：一個內(nèi)部具有上拉電阻的8位的準雙向輸入輸出口。在訪問外部程序/數(shù)據(jù)存儲器的時候，P0口也可以對多路傳輸?shù)牡刂?數(shù)據(jù)總線進行組態(tài)。片上的閃存允許在系統(tǒng)內(nèi)再編程。,使除濕器進行除濕；當濕度值低于設定的濕度值范圍時, ,停止除濕器除濕。采用方案三，考慮到了溫度等因素對濕度的影響，控制系統(tǒng)變得更加完善，濕度值，溫度值適時的顯示，使得結(jié)果一目了然，更加方便，容易操作。但必須手動操作，一但濕度超出控制范圍，必須人工操作，極不方便。b）當室內(nèi)空氣濕度過高時，控制系統(tǒng)自動啟動除濕，減少室內(nèi)空氣中的水蒸氣，以達到降低空氣濕度的目的；當室內(nèi)空氣濕度過低時，控制系統(tǒng)自動加濕，增加空氣的水蒸氣，以達到增加濕度的目的，使空氣濕度保持在理想的狀態(tài)。b)微控制器，采用ATMEL公司的89C52單片機，作為主控制器。電子濕度傳感技術(shù)由于發(fā)展快，精確性高，誤差小，現(xiàn)在得到了廣泛的應用。所以干濕球測濕方法更適合于在高溫及惡劣環(huán)境的場合使用。干濕球濕度計的準確度只有5％一7％RH。本設計就是在此基礎是，提出一種基于AT89C2單片機控制的比較簡單而實用的濕度檢測及控制方法。20%，此外，濕度的校準也是一個難題。此外，濕度還直接影響到人們的舒適程度和身體健康，但在常規(guī)的環(huán)境參數(shù)中，濕度是最難準確測量的一個參數(shù)。濕度值，溫度值適時的顯示，使得結(jié)果一目了然，更加方便，容易操作。 畢業(yè)設計說明書基于單片機的濕度控制器設計專 業(yè) 電氣工程及其自動化 學生姓名 班 級 學 號 指導教師 完成日期 2012年5月26日 基于單片機的濕度控制器設計摘要：基于單片機AT89C52的濕度控制器的設計，采用電子電路實現(xiàn)對環(huán)境濕度的控制,其關(guān)鍵是將對環(huán)境采樣得到的相對濕度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相應的電信號,再利用單片機的實時控制和數(shù)據(jù)處理功能,完成系統(tǒng)對環(huán)境濕度的控制，從而能夠?qū)Νh(huán)境的濕度進行精確的控制。在控制器中，單總線上傳輸?shù)臏貪穸刃盘柺菙?shù)字信號，克服了傳統(tǒng)測量系統(tǒng)總線上傳輸模擬信號易受干擾的缺點，具有抗干擾能力強，成本低的優(yōu)點。這是因為測量濕度要比測量溫度復雜得多，溫度是個獨立的被測量，而濕度卻受其它因素的影響，濕度與大氣壓、溫度呈函數(shù)關(guān)系。過去用干濕球度計或毛發(fā)濕度計來測量、通過查表得到濕度的方法，早已無法滿足現(xiàn)代科技發(fā)展的需求。 課題研究的目的和意義討論一種測量濕度的簡單方法，利用我們常用的電子元器件來組成簡單而實用的濕度檢測電路，并在此基礎上討論濕度檢測影響條件呵環(huán)境因數(shù)的作用以及濕度檢 測的精確性問題。干濕球測濕法采用間接測量方法，通過測量干球、濕球的溫度經(jīng)過計算得到濕度值，因此對使用溫度沒有嚴格限制，在高溫環(huán)境下測濕不會對傳感器造成損壞。后來又出現(xiàn)了滴水法測量相對濕度。 近年來，隨著電子芯片集成化、小型化速度的加快以及芯片制作技術(shù)的提高，國內(nèi)外在濕度傳感器研發(fā)領域取得了長足的進步。c)鍵盤輸入電路，用于設定初始值等。c）數(shù)碼管顯示當前的溫濕度。方案二：采用單片機直接對濕度進行檢測，并通過單片機對濕度控制系統(tǒng)進行自動控制。見圖21 系統(tǒng)硬件的總體實現(xiàn)基于單片機的濕度控制器是以AT89C52為核心，采用電子電路實現(xiàn)對環(huán)境濕度的控制,其關(guān)鍵是將對環(huán)境采樣得到的相對濕度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相應的電信號,再利用單片機的適時控制和數(shù)據(jù)處理功能,完成系統(tǒng)對環(huán)境濕度的控制，從而能夠?qū)Νh(huán)境的濕度進行精確的控制。,使加濕器進行加濕。由于在單片集成電路上包括了通用8位CPU和閃存,ATMEL AT89C52成為強大的微控制器，它為許多嵌入式控制系統(tǒng)提供了高度靈活而又價格適宜的解決方案。在這種模式下，P0口有一個內(nèi)部上拉電阻。P1口的輸出緩沖器可驅(qū)動4個TTL電路。分別如表31。當P2口的被寫1，該口線由內(nèi)部上拉電阻拉成高電平，并且被用作輸入。P3口的輸出緩沖器可驅(qū)動4個TTL電路。P3口同時也可以為閃速存儲器編程和編程校驗接收控制信號。在編程期間，該引腳作為編程脈沖PROG的輸入端。當從外部程序存儲器讀取指令或常數(shù)期間，每個機器周期 兩次有效，但當訪問外部數(shù)據(jù)程序存儲器期間，那兩個信號將不會出現(xiàn)。XTAL1：振蕩器反相放大器和內(nèi)部時鐘發(fā)生電路的輸入端。所選的晶振為12MHz,與其相連的電容選為30pF。驅(qū)動電流200μA，很適合電池供電。2%RH，0～100%RH非凝結(jié)，25℃（DC供電電壓=5V） RH互換性 177。%的RH最大量程 RH重復性 %RH RH反應時間/s 30（慢流動的空氣中，1/e25℃） RH穩(wěn)定性 177。若Vsupply固定為5V，則其值僅由相對濕度值決定，但由于單總線上的供電電壓值為變量，故要求在進行濕度測量的同時還應測量電源電壓Vsupply的值。A. DS2438芯片的特點:DS2438芯片具有以下幾個特點單總線器件，僅需1根口線實現(xiàn)電源及雙向數(shù)據(jù)傳輸；片內(nèi)13位精度溫度傳感器， 25℃；片內(nèi)10位二通道電壓A/D轉(zhuǎn)換器，最小分辨率為10mV；片內(nèi)10位電流A/D轉(zhuǎn)換器；片內(nèi)40字節(jié)非易失性用戶存儲器；片內(nèi)逝去時間計數(shù)器，完成充放電時間計時；單電源工作，低功耗特性；工作溫度范圍為40℃～+80℃。DS2438內(nèi)部的存儲器為一個總?cè)萘?4字節(jié)的存儲器。濕度高位寄存器 S26252423222120，讀/非易失。電流高位寄存器 SSSSSSS28，讀/非易失。 a)狀態(tài)寄存器狀態(tài)寄存器位于存儲器00頁的第0字節(jié)，該寄存器用于DS2438的功能控制，其中各位的默認值為1，含義如下：IAD為電流A/D控制位。EE為隱蔽電流累加器位。TB為溫度轉(zhuǎn)換忙標志位。一次E2PROM存儲占用2～10ms。其中符號位S指示溫度值為正或負；S=0，溫度值為正；S=1，溫度值為負。采用10位ADC，電流測量值的結(jié)果放在2字節(jié)的電流寄存器中其中電流測量符號位S，用于指示充電或放電。主機在操作DS2348之前，必須先發(fā)送上述4個ROM命令中的一個。讀制高速暫存存儲器[48HXX]；恢復存儲器[B8HXXH]。DS2438允許1次讀/寫1頁內(nèi)的全部8個字節(jié)，且讀寫字節(jié)操作可使用復位命令在任何瞬間終止。濕度傳感器濕度輸出電壓經(jīng)電阻R2送入DS2438的VAD端。h為相對濕度(%)。h′為濕度的修正值。因此,使用DS2438即可完成溫濕度測量,并可由相應的軟件算法實現(xiàn)濕度傳感器電源電壓校正及環(huán)境溫度補償。每片可驅(qū)動8位7段加小數(shù)點的共陰極數(shù)碼管。）DIG7~DIG0：8位數(shù)值驅(qū)動線。每片可驅(qū)動8位7段加小數(shù)點的共陰極數(shù)碼管，可以數(shù)片級聯(lián)，而與微處理器的連接只需3根線。如圖36為MAX7219的時序圖（DIN CLK LOAD原理） 圖36 MAX7219工作時序圖 這個時序圖簡單反映了DIN，CLK和LOAD的工作時序，就是告訴大家三個端口是怎么合作傳送數(shù)據(jù)的。完成裝載。如圖37 MAX7219與LED數(shù)碼管連接、除濕電路當檢測的濕度值高于設定的濕度值范圍時,停止加濕器加濕。復位是，PC初始化為0000H,使單片機從0000H單元開始執(zhí)行程序。4 系統(tǒng)軟件設計系統(tǒng)程序主要包括主程序、讀出溫濕度子程序、計算溫濕度子程序、溫度轉(zhuǎn)換子程序、顯示數(shù)據(jù)刷新子程序等。發(fā)DS2438復位命令發(fā)匹配ROM命令發(fā)讀取濕度命令，發(fā)讀取溫度命令讀取操作，CRC校驗 8字節(jié)完？ N CRC校驗正確？ Y N Y 移入溫濕度暫存器 結(jié)束圖42讀出溫濕度子程序計算溫濕度子程序?qū)捍嫫髦械臏囟葦?shù)據(jù)、濕度數(shù)據(jù)、電源電壓根據(jù)公式(33)和公式(34)進行計算,經(jīng)BCD碼轉(zhuǎn)換運算后供顯示用。程序流程見圖45。但由于本文是采用模塊化來敘述的，各模塊表述比較簡明、方便，而在表示整個復