【正文】 特別感謝郭英文同學(xué)、陳怡蘋(píng)成同學(xué)、楊玉同學(xué)，彭靜同學(xué)，他們?cè)谖彝瓿烧撐牡倪^(guò)程提供了巨大幫助，向他們說(shuō)聲謝謝。在完成論文的過(guò)程中，他們不僅在學(xué)業(yè)上給我以精心指導(dǎo)，同時(shí)還在思想、生活上給我以無(wú)微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向劉述明老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。他們嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。SWAP A ；A中高低4位字節(jié)翻轉(zhuǎn)ORL A，BMOV R3，A ；保存轉(zhuǎn)換的結(jié)果。MOV A，B ；余數(shù)送A。溫濕度自動(dòng)測(cè)控系統(tǒng)及其傳感技術(shù)研究，電工技術(shù)雜志，2000年03期。糧食倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)控制和監(jiān)視系統(tǒng)，中國(guó)儀器儀表，2001年01期。糧食倉(cāng)庫(kù)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)使用的智能化系統(tǒng)模式研究，鄭州工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2003年03期。《檢測(cè)技術(shù)及儀表》中國(guó)輕工業(yè)出版社 2008年7月[5]田勇利，李仲平。2002年 S1期[3]謝劍英，賈青。[2]陳雪波，楊東偉。參考文獻(xiàn)[1]李克，吳偉力。雖然研究論文的過(guò)程艱難短暫，但從中學(xué)的東西很多，已經(jīng)學(xué)過(guò)的東西在這樣得到了實(shí)踐，同時(shí)溫故而知新，相信這樣已經(jīng)加深了對(duì)課本知識(shí)的印象，以至于可以在以后的學(xué)習(xí)和工作中得以利用。論文總結(jié)：本次設(shè)計(jì)將模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子技術(shù)、傳感器技術(shù)和單片機(jī)綜合應(yīng)用到實(shí)際設(shè)計(jì)中，由溫度集成傳感器HS15采集模擬信號(hào)經(jīng)放大送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器ATC0809變?yōu)閿?shù)字信號(hào),采用單片機(jī)AT89C51作為核心控制CPU，對(duì)芯片模數(shù)轉(zhuǎn)換器ATC0809和LED驅(qū)動(dòng)芯片進(jìn)行編程控制，讀取傳送來(lái)的數(shù)字信號(hào) ，通過(guò)單片機(jī)AT89C51處理，將濕度信號(hào)、溫度信號(hào)顯示在四位數(shù)碼管上，采用單片機(jī)輸出高低電平到光電耦合器，從而實(shí)現(xiàn)弱電控制強(qiáng)電的目的，控制風(fēng)機(jī)，加熱器的工作狀態(tài)。在指導(dǎo)老師的幫助和提醒下完善系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。根據(jù)系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)，軟硬件的連接實(shí)現(xiàn)，接好電源對(duì)電路進(jìn)行模擬仿真得出了如下的仿真結(jié)果圖，濕度與對(duì)應(yīng)的輸出電壓值。 調(diào)試并不僅僅意味著設(shè)斷點(diǎn)程序暫停觀察繼續(xù)這一過(guò)程，往往還需要profiling、跟蹤（trace）等多種手段，而現(xiàn)代微處理器的技術(shù)進(jìn) 步卻為這些調(diào)試手段的實(shí)行帶來(lái)了困難。較之于插樁，代理 增加了對(duì)接受到的字節(jié)碼的分析模塊，相應(yīng)的目標(biāo)代碼體積只有大 約3K字節(jié)；當(dāng)然，監(jiān)視記錄緩沖區(qū)也要占用目標(biāo)平臺(tái)的存儲(chǔ)空間，不過(guò) 緩沖區(qū)的大小可在代理生成時(shí)由用戶(hù)決定。程序運(yùn)行后命中監(jiān)視點(diǎn)、喚醒代理，代理根據(jù)字節(jié)碼記錄用戶(hù)所 需數(shù)據(jù)存入特定緩沖區(qū)（不僅僅是表達(dá)式的最終結(jié)果，還有中間結(jié)果）， 令程序繼續(xù)運(yùn)行；這一步驟無(wú)需與調(diào)試器通信。調(diào)試時(shí)用戶(hù)首先在調(diào)試器設(shè)置監(jiān) 視點(diǎn)，以源代碼表達(dá)式的形式指定感興趣的對(duì)象名。被調(diào)試的如果是實(shí)時(shí)系統(tǒng)，即使調(diào)試器支持批處理命令避免了用戶(hù)輸命令、觀察結(jié)果帶來(lái)的延遲，它與目標(biāo)系統(tǒng)之間的通信也完全可 能錯(cuò)過(guò)對(duì)目標(biāo)平臺(tái)外設(shè)信號(hào)的響應(yīng)?！?”時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓而鳴叫；“0”時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲，基本流程如下圖所示：圖310 報(bào)警模塊主要流程圖第四章 系統(tǒng)調(diào)試及結(jié)果分析本章主要對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的軟件進(jìn)行軟件實(shí)現(xiàn)，分為調(diào)試，測(cè)試，完成三個(gè)部分。峰鳴音報(bào)警接口電路的設(shè)計(jì)只需購(gòu)買(mǎi)市售的壓電式蜂鳴器，然后通過(guò)MSP430的1根口線經(jīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)蜂鳴音發(fā)聲。圖39 四位數(shù)碼管顯示電路為了節(jié)省CPU的端口數(shù)，顯示電路采用了串行通信口的串行顯示接口方式，利用串口0工作方式， 在發(fā)送TXD端口（）的時(shí)鐘信號(hào)的作用下，通過(guò)接收RXD端口（）將顯示段碼串行數(shù)據(jù)送入8位并行輸出移位寄存器74LS164，控制響應(yīng)的數(shù)碼管。每筆畫(huà)段二極管正常發(fā)光時(shí)的電流一般為10mA左右（當(dāng)然，電流大小取決于選用數(shù)碼管是普亮、高亮還是超高亮類(lèi)型的不同），也就是說(shuō)只要數(shù)碼管的公共端加上+，即可滿(mǎn)足每筆畫(huà)段發(fā)光二極管的發(fā)光要求，而且適當(dāng)調(diào)節(jié)此電壓值即可改變發(fā)光二極管的電流，從而達(dá)到可調(diào)節(jié)亮度的目的。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)部分可以分為三個(gè)大致過(guò)程，可用下總體框架圖概括：顯示模塊設(shè)計(jì)接收?qǐng)?bào)警模塊設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)測(cè)控?cái)?shù)據(jù)模塊四位數(shù)碼管顯示電路如圖39所示。因此，選用9V。否則會(huì)失去穩(wěn)壓能力。按照許多開(kāi)發(fā)者的經(jīng)驗(yàn)，ST公司的7805三端穩(wěn)壓塊能接近標(biāo)準(zhǔn)稱(chēng)值。該部分電路由降壓、整流、濾波、穩(wěn)壓四部分組成。這里考慮到系統(tǒng)的硬件簡(jiǎn)化和成本，沒(méi)有采用硬件去抖，而采用軟件去抖。一般有硬件去抖和軟件去抖兩種方式。圖38系統(tǒng)時(shí)鐘電路按鍵與按鈕電路的設(shè)計(jì)見(jiàn)系統(tǒng)原理圖中S1。同時(shí)，要保證其溫度系數(shù)要盡可能的低。具體的流程圖如下：圖37 濕度傳感器在系統(tǒng)中應(yīng)用的主要流程圖 系統(tǒng)附帶電路及元件設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)如圖38所示。通過(guò)HM1500傳感器測(cè)量所得到的濕度電壓信號(hào)從IN輸入。集成濕度傳感器HS15的輸出電壓在1～4V之間隨濕度呈線性變化，該電路測(cè)濕范圍為0%～100%RH。當(dāng)選用電子電位差計(jì)時(shí)，因儀表內(nèi)部橋路中設(shè)置有冷端溫度補(bǔ)償電阻Rcu，所以不必再加補(bǔ)償電橋。如果補(bǔ)償電橋是按0℃時(shí)電橋平衡設(shè)計(jì)的，則可將顯示儀表的機(jī)械零點(diǎn)預(yù)先調(diào)整到0℃；若在設(shè)計(jì)時(shí)，令電橋在20 0℃時(shí)達(dá)與平衡，則應(yīng)將顯示儀表的零點(diǎn)預(yù)先調(diào)整到20 0℃。補(bǔ)償電橋目前已有定型的產(chǎn)品，一般可以在0∽40 0℃的范圍里奇補(bǔ)償作用。但這是時(shí)Rcu增大，使電橋不平衡，出現(xiàn)Uab0而且其極性恰好使Uab與熱電勢(shì)Eab（t，to）同向串聯(lián)，使輸出值得到補(bǔ)償。特別要注意的事，橋臂Rcu必須和熱電偶的冷端靠近，使處于同一溫度下。轉(zhuǎn)換器先是接受到溫濕度傳感器的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)會(huì)經(jīng)過(guò)它的模擬到數(shù)字的轉(zhuǎn)換，其中溫度傳送和A/D轉(zhuǎn)換電圖接線圖如圖35所示，圖35 溫度傳送和A/D轉(zhuǎn)換電圖接線圖補(bǔ)償電橋法：補(bǔ)償電橋是一個(gè)直流不平衡電橋，在它的四個(gè)橋臂中，有一個(gè)銅電阻Rcu，銅的電阻溫度系數(shù)較大，其電阻值隨溫度而變。 ATC0809轉(zhuǎn)換器 8位逐次逼近型A/D轉(zhuǎn)換器 ，直接與微處理器相連，不需另加借口邏輯。P3口也可作為AT89C51的一些特殊功能口，如下列所示：口管腳 備選功能 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(shí)器0外部輸入） T1（記時(shí)器1外部輸入） /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫(xiě)選通） /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）P3口同時(shí)為閃爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。當(dāng)P3口寫(xiě)入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。當(dāng)具體工作時(shí)可用圖33來(lái)描述。另外，該引腳被略微拉高。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。（過(guò)程）各功能腳在設(shè)計(jì)中的功能及PI口的連接電路在設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，單片機(jī)的P0口用于LED顯示，、P2接溫溫濕度傳感器，P3連接蜂鳴報(bào)警器和發(fā)光二極管等。（2） 對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)，主要由兩部分：硬件的設(shè)計(jì)，軟件的設(shè)計(jì)（3） 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)：對(duì)已設(shè)置連接好的系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試制作，確定系統(tǒng)的可行性。實(shí)現(xiàn)階段：到了此階段說(shuō)明系統(tǒng)基本上已經(jīng)設(shè)計(jì)完成，并確定了系統(tǒng)的全部安裝連接工作，這時(shí)只要驗(yàn)證系統(tǒng)的可行性。分析階段：為本論文的開(kāi)始，作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前提階段，分析系統(tǒng)的設(shè)計(jì)總括，初步了解系統(tǒng)硬軟件部分的主要性能，并初步的確定系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案。論文設(shè)計(jì)過(guò)程：本文設(shè)計(jì)過(guò)程可以分為三個(gè)階段，即分析階段，設(shè)計(jì)階段和實(shí)現(xiàn)階段。 四位共陽(yáng)數(shù)碼管發(fā)光顏色：紅型號(hào)：2481AS亮度：高亮引腳數(shù)：12（6*2）工作電流：20mA極性：共陽(yáng)電壓：尺寸：(L)*(H)本設(shè)計(jì)采用峰鳴音報(bào)警電路，其方法就是把計(jì)算機(jī)采集的數(shù)據(jù)或記過(guò)計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理、數(shù)字濾波，標(biāo)度變換之后，與該參數(shù)上下限給定值進(jìn)行比較，如果高于上限值（或低于下限值）則進(jìn)行報(bào)警，否則就作為采樣的正常值，進(jìn)行顯示和控制，下面給出了本電路的連接電路。發(fā)光強(qiáng)度基本上與正向電流成正比。如下表所示本系統(tǒng)中用到得共陽(yáng)數(shù)碼管顯示器的基本參數(shù)表，由表可知：LED是近似于恒壓的元件，導(dǎo)電時(shí)（發(fā)光），反向擊穿電壓一般大于等于5V。它的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低、壽命長(zhǎng)，對(duì)電壓電流的要求低及容易實(shí)現(xiàn)多路顯示等，因此在智能測(cè)量?jī)x中獲得了廣泛的應(yīng)用[7]。本系統(tǒng)顯示采用8位LED共陽(yáng)極數(shù)碼管，其中四位用于顯示溫度數(shù)，四位用于顯示濕度數(shù)，其目的是為了簡(jiǎn)化顯示電路的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)亮度可調(diào)的要求，該顯示電路采用了與一般的電阻限流方式不同的實(shí)現(xiàn)方式，由此減少了4*8=32個(gè)限流電阻，簡(jiǎn)化了硬件系統(tǒng)。RC復(fù)位電路的實(shí)質(zhì)是一階充放電電路。1. RC復(fù)位電路按有效電平分，有高電平輸出、低電平輸出兩種；按功能分，有簡(jiǎn)單的電源監(jiān)視復(fù)位電路、帶“看門(mén)狗”定時(shí)器（WATCH DOG Timer,WAT）的監(jiān)控電路等多種類(lèi)型。(5) 互換性：目前，濕度傳感器普遍存在著互換性差的現(xiàn)象，同一型號(hào)的傳感器不能互換，嚴(yán)重影響了使用效果，給維修、調(diào)試增加了困難，有些廠家在這方面作出了種種努力，（但互換性仍很差）取得了較好效果。5%RH(2) 濕度傳感器的溫度系數(shù) ：濕敏元件除對(duì)環(huán)境濕度敏感外，對(duì)溫度亦十分敏感，~%RH/℃范圍內(nèi)(3) 濕度傳感器的供電：金屬氧化物陶瓷，高分子聚合物和氯化鋰等濕敏材料施加直流電壓時(shí)，會(huì)導(dǎo)致性能變化，甚至失效，所以這類(lèi)濕度傳感器不能用直流電壓或有直流成份的交流電壓。采用集成濕度傳感器HS15傳感器，基于以下特點(diǎn)選擇：(1) 精度和長(zhǎng)期穩(wěn)定性：濕度傳感器的精度應(yīng)達(dá)到177。由于非接觸式測(cè)溫方法是基于物理的熱輻射能隨溫度變化的原理，用在本系統(tǒng)中不合理，故本系統(tǒng)中我將采用接觸式測(cè)溫計(jì)，其中接觸式測(cè)溫計(jì)熱電偶測(cè)溫計(jì)和熱電阻測(cè)溫計(jì)，由于熱電偶的更適合本系統(tǒng)的應(yīng)用且課本《檢測(cè)技術(shù)及儀表》中關(guān)于這方面的知識(shí)比較熟悉，所以綜上所述，溫度傳感器里將用熱電偶溫度計(jì)。非接觸式傳感器其測(cè)溫范圍比較大，糧倉(cāng)測(cè)溫不需要這種值度，所以不宜采用，采用接觸式熱電偶傳感器在糧倉(cāng)中測(cè)溫最適宜。轉(zhuǎn)換時(shí)間溫度系數(shù)和增益系數(shù)對(duì)電源電壓變化的抑制比本文溫度傳感器采用了接觸式熱電偶溫度傳感器，根據(jù)前文基礎(chǔ)知可以知道接觸式熱電偶溫度傳感器具有如下特點(diǎn)：雖然它靈敏度比較低，容易受到環(huán)境干擾信號(hào)的影響，也容易受到前置放大器溫度漂移的影響，不適合測(cè)量微小的溫度變化，但是，由于熱電偶溫度傳感器的靈敏度與材料的粗細(xì)無(wú)關(guān)，用非常細(xì)的材料也能夠做成溫度傳感器。精度精度通常有最小有效位的LSB的分?jǐn)?shù)值表示。n位轉(zhuǎn)換器，其數(shù)字量變化范圍為0～2n1，當(dāng)輸入電壓滿(mǎn)該度為XV時(shí)，則轉(zhuǎn)換電路對(duì)輸入模擬電壓的分辨能力為X/2n1。ADC0 80 9由 8路模擬開(kāi)頭、地址