【正文】 1 期 31～ 32 16 姚嵐 余海湖 姜德生 一種新型光纖濕度敏感元件 傳感器技術(shù) 2020 年 第2 期 25～ 28 17 孫炎增，鄭國強(qiáng) 基于 ADμ C812 的環(huán)境溫濕度測量儀設(shè)計(jì)與校準(zhǔn) 河南科技大學(xué)學(xué)報(bào) 16～ 17 20 致 謝 在畢業(yè) 設(shè)計(jì)期間，始終得到指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)。另一方面還要探究新的課題，開發(fā)新的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)，問何那得清如許，為由源頭活水來！走上單片機(jī)開發(fā)之路，我要將自己的知識轉(zhuǎn)化為社會(huì)可以運(yùn)用的技術(shù)，為社會(huì)的進(jìn)步盡自己一份力量?？傊ㄟ^本次設(shè)計(jì)，使自己受益匪淺。尤其是在調(diào)試程序時(shí)，運(yùn)用軟件仿真，逐步排查錯(cuò)誤，最終將程序調(diào)試成功。 18 第六章 總結(jié) 通過本次單片機(jī)學(xué)習(xí)課程的畢業(yè)設(shè)計(jì)，使自己在理解單片 機(jī)基本電路的基礎(chǔ)上掌握了簡單電路的設(shè)計(jì)方法，同時(shí)對整個(gè)課題的編程方法和技巧也有了一定的認(rèn)識和理解，并初步具備了獨(dú)立編程和系統(tǒng)調(diào)試的能力。此部分主要程序過長，參見附錄一。48US(一位數(shù)據(jù)的發(fā)送 :60ustx120us) CALL DELAY_BY_R3 SETB 。把 A中的數(shù)送入 C MOV ,C 。C 位清 0 C位用來放 A 的一位數(shù)據(jù) ,用移位的方法放入 C B1: SETB NOP CLR MOV R3,4 。等恢復(fù)時(shí)間 2*120=240us DJNZ R3, $ A3: RET WRITE: MOV R2,8。DS1820 不存在 . 15 JMP A3 A2: CLR 70h MOV R3,120。檢測到低平信號 DJNZ R3,A1 。 60US CALL DELAY_BY_R3 MOV R3,60 。 *4=600US CALL DELAY_BY_R3 SETB 。初始化子程序 SETB NOP CLR 。讀 18b20 命令 CALL WRITE RET 。重調(diào) Eprom MOV A,0B8H CALL WRITE RET TEMP_CONV: MOV A,44H 。跳過 ROM 檢測 MOV A,0CCH 。發(fā)取溫度的命令 CALL READ 。讀 1820 內(nèi)部溫度子程序 . CALL RESET JB 70h,EXT1 CALL SKIP_ROM CALL TEMP_CONV 。 顯示溫濕度 初始化 載入程序 讀干球溫度 T 讀濕球溫度 TS 求出相對濕度 D 讀水位 H 判斷 HHo 是否成立 開啟加濕器 判斷 D D0是否成立 聲光報(bào)警并關(guān)閉加濕器 是 否 是 否 關(guān)加濕器 13 DS18B20 流程設(shè)計(jì) 每個(gè) DS18B20 溫度傳感器的流程圖設(shè)計(jì)如下： 圖 42 DS18B20 模塊程序流程圖 傳感器 DS18B20 復(fù)位，跳過 ROM 匹配后啟動(dòng)溫度轉(zhuǎn)換， DS18B20 復(fù)位然后跳過 ROM 匹配，再讀取溫度后進(jìn)行溫度處理，保留一位小數(shù)。 根據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)功能 要求 ，系統(tǒng)軟件流程圖 設(shè)計(jì) 如圖所示。 圖 36 DS18B20 溫度傳感器接線圖 第四章 軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)單片機(jī)代碼采用 匯編語言編譯 ，以 偉福仿真器 V8/L 為開發(fā)環(huán)境。接線原理見圖 35。見圖 34。 圖 33 上電及手動(dòng)復(fù)位電路圖 由于開發(fā)過程時(shí)間緊迫，暫時(shí)未購買到合適的液位監(jiān)測傳感器，因此在實(shí)際開發(fā)過程中采用三個(gè)開關(guān)進(jìn)行代替，按下按鈕表示水位到達(dá)相應(yīng)的水位。但解決不了電源毛刺（ A 點(diǎn)）和電源緩慢下降（電池電壓不足）等問題 而且調(diào)整 RC 常數(shù)改變延 10 時(shí)會(huì) 令驅(qū)動(dòng)能力變差。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時(shí)才撤銷復(fù)位信號，以防電源開關(guān)或電源插頭分 合過程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位?？傊?，在現(xiàn)有的加濕器內(nèi)加入此單片機(jī)將實(shí)現(xiàn)加濕器的防干燒、聲光報(bào)警、智能開啟和關(guān)閉以及室內(nèi)溫濕度的顯示功能基本實(shí)現(xiàn)加濕器的智能化。在水位符合要求的前提下，若室內(nèi)相對濕度高于人體最適值則控制加濕器不動(dòng)作，反之則對加濕器通電開始加濕，直到室內(nèi)空氣達(dá)到最適濕度時(shí)斷電。單片機(jī)一方面通過監(jiān)測加濕器內(nèi)部的水位，達(dá)到加濕器防干燒的功能，即只有在水位在水位下限以上時(shí)加濕器才能通電工作。另外，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中還有專門的控制聲光報(bào)警系統(tǒng)、光電耦合開關(guān)的控制信號，這些控制信號比較簡單，不再一一論述。 信號分析 本系統(tǒng)分信號的主要有溫度傳感器的輸入信號和單片機(jī)輸出的控制信號構(gòu)成。 1602 字符型液晶模塊是點(diǎn)陣型液晶，驅(qū)動(dòng)方便，經(jīng)編碼后顯示內(nèi)容多樣化。 圖 32 電路原理圖 單片機(jī) 溫度傳感器 1 溫度傳感器 2 1602LCD 顯示屏 水位傳感器 加濕器開關(guān) 聲光報(bào)警器 9 系統(tǒng)的 聲光報(bào) 器電路 （警 蜂鳴 和 LED 發(fā)光二極管組成） 、振落電路、復(fù)位電路。 AT89C51 是一種低功耗、高性能的 CMOS8 位微控制器，具有 2K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器，采用的工藝是 Atmel 公司的高密度非易失存儲(chǔ)器技術(shù)；片上Flash 允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器；在單芯片上，擁有靈巧的 8位 CPU和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 AT89C51為眾多嵌入式控 制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案；價(jià)格低廉、性能可靠、抗干擾能力強(qiáng)。系統(tǒng)電路原理圖如圖 2所示。硬件實(shí)現(xiàn)上采用模塊化設(shè)計(jì)，每一模 塊只實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定功能，最后再將各個(gè)模塊搭接在一起。 本次設(shè)計(jì)選用的是 長沙太陽人電子有限公司的1602 字符型液晶顯示器。四、功耗低，相對而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng) IC 上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。二、數(shù)字式接口，液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加簡單可靠，操作更加方便。 圖 22 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 1602LCD 液晶顯示屏 在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用液晶顯示器作為輸出器件有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一、顯示質(zhì)量高，由于 7 液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（ CRT）那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。如果 DS18B20 由寄生電源供電，除非在進(jìn)入溫度轉(zhuǎn)換時(shí)總線被一個(gè)強(qiáng)上拉拉高，否則將不會(huì)由返回值。在那之后，產(chǎn)生的溫度數(shù)據(jù)以兩個(gè)字節(jié)的形式被存儲(chǔ)到高速暫存器的溫度寄存器中， DS18B20 繼續(xù)保持等待狀態(tài)。DS18B20 啟動(dòng)后保持低功耗等待狀態(tài) 。溫度傳感器的精度為用戶可編程的 9, 10, 11 或 12 位，分別以 0. 5 0C , 0 . 2 5 0C , 0. 12 5 0C 和 0. 06250C 增量遞增。這一特性在 HVAC 環(huán)境控制、探測建筑物、儀器或機(jī)器的溫度以及過程監(jiān)測和控制等方面非常有用。每個(gè) DS 18B20 都有一個(gè)獨(dú)特的 64位序列號，從 }fu 允許多只 DS 18B20 同時(shí)連在一根單線總線上 。它的測溫范圍為一55} + 125 0C，并目‘在一 10}+850C 精度為士 5 0C。在本系統(tǒng)的開發(fā)過程中主要用到了 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器，這種傳感器提供 912位攝氏溫度測量 i fu b‘有一個(gè)由高低電平觸發(fā)的可編程的不因電源消失 }fu 改變的報(bào)警功能。根據(jù)開發(fā)的需要和單片機(jī) 的結(jié)構(gòu)，我們就可以實(shí)現(xiàn)單片機(jī)的自動(dòng)工作，即實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化 。 AT89C51 單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 指令集和輸出管腳相兼容。另外，系統(tǒng)在運(yùn)行過程中還有專門的控制聲光報(bào)警系統(tǒng)、光電耦合開關(guān)的控制信號， 理論基礎(chǔ) 單片機(jī) T89C2051 是一種帶 2K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的單片機(jī)。 本系統(tǒng)分信號的主 要有溫度傳感器的輸入信號和單片機(jī)輸出的控制信號構(gòu)成。最后，調(diào)試方面，程序編輯用VW8系列方針器環(huán)境，編輯過程可使用軟件仿真觀