【正文】 0DB7 為指令 5 R/W H/L R/W=H,數(shù)據(jù)被讀到 DB9DB7 R/W=L, 數(shù)據(jù)被寫到 DB9DB7 6 E H,H→ L 使能信號 7 DB0 H/L 數(shù)據(jù)線 8 DB1 H/L 數(shù)據(jù)線 9 DB2 H/L 數(shù)據(jù)線 10 DB3 H/L 數(shù)據(jù)線 11 DB4 H/L 數(shù)據(jù)線 12 DB5 H/L 數(shù)據(jù)線 13 DB6 H/L 數(shù)據(jù)線 14 DB7 H/L 數(shù)據(jù)線 15 BLA 背光正極 (LEDK﹑ BLK) 16 BLK 0V 背光負極 (LEDA﹑ BLA) LCD1602采用標(biāo)準的 14 腳接口，其中第 1腳： VSS為地電源。 主要特性， 8 位并行數(shù)據(jù)接口，適配 M6800 系列時序 可選 4 位并行數(shù)據(jù)方式，具有字符發(fā)生器 ROM，含 10880 位 192種 5 8 點字體字符 64種 5 10 點字體字符，具有字符發(fā)生器 RAM，含 512 位 8 種 5 8 點字體字符。 1602A 應(yīng)用于智能儀器儀表﹑通訊﹑辦公自動化以及軍工領(lǐng)域 [12]。字符型液晶顯示模塊由字符型液晶顯示屏（ LCD），控制驅(qū)動主芯片 SPLC780C 及其擴展驅(qū)動芯片 SPLC1OO，配以少量外圍阻﹑容元件結(jié)構(gòu)件等裝 配在 PCB 板上而成。 表 極限參數(shù) LCD1602顯示模塊 1602A 是一種字符型液晶模塊。 24C08 的引腳功能與維修數(shù)據(jù)如表 所示。經(jīng)過24C08 單片機指令做出反應(yīng)后，然后發(fā)送出去。所以24C08的讀取與 24C02 有所不同，它的尋址地址超過 8 位，所以需要分兩次出發(fā)， 10位二進制地址的最高兩位 B9， B8 跟著芯片選擇 A2 發(fā)出。 24C08 的應(yīng)用電路如圖 。因此，單片機啟動 12C 總線通信過程時總要確定 24C08是否有應(yīng)答，為進入下一步做依據(jù)，進入一個正式讀寫的過程就不需要這樣。在這一點上，任何外部總線電壓變化將不會得到響應(yīng)，包括標(biāo)準總線開始信號送單片機。如果發(fā)送方發(fā)送的數(shù)據(jù)長度超過 16 個字節(jié)， 16 位的寄存器將產(chǎn)生循環(huán)移位。 24C08 寫入數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)需要處理， 24C08 寫數(shù)據(jù)是一個相對獨立的過程， 24C08內(nèi)部具有獨立的數(shù)據(jù)寄存器電路 [10]。在連續(xù)寫入模式下， 24C08 一次性寫入長度小于 16 字節(jié)的數(shù)據(jù)，連續(xù)讀 24C08 是沒有任何限制。這里是連續(xù)的數(shù)據(jù) 24C08 的書寫方式。 24C08也不例外。 24C08 總是從上一次讀寫后的內(nèi)部地址寄存器地址數(shù)據(jù)開始讀保留。 24C08 數(shù)據(jù)讀取。重復(fù)這個過程直到單片計算機停止響應(yīng)。單片機讀取每一個字節(jié)數(shù)據(jù)完成后必須做出反應(yīng)， 24C08。 此類存儲器的讀取都比較簡單，采用連續(xù)的方式，可以提高程序執(zhí)行的效率。其內(nèi)部含有高壓發(fā)生器 ,緩沖控制器，參數(shù)比較器，數(shù)據(jù)存儲等。 數(shù)據(jù)設(shè)置模塊 該芯片可用來存儲收集到的數(shù)據(jù)，可在斷電情況下長期保存，不易丟失，具有很高的使用價值，可實現(xiàn)大量的數(shù)據(jù)擦出和寫入。光線長時間暴露在太陽光下或強烈的紫外線輻射中，會使性能降低。如 果與釋放熱量的電子元件共用一個印刷線 路板，在安裝時應(yīng)盡可能將DHT11 遠離電子元件，并安裝在熱源下方，同時保持 外殼的良好通風(fēng)。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 9 頁 共 41 頁 圖 芯片引腳圖 溫 度 影響氣體的相對濕度 ， 在 很大程度上依賴于溫度 。 電 源引 腳（ VDD， GND） 之間可增加一 個 100nF 的電容，用作去耦濾波 [8]。 圖 DHT11 應(yīng)用電路 DHT11 的供 電電壓為 3－ 。建議連接線長度小于 20 米時采用 5K 上拉電阻 ,大于 20米時根據(jù)實際情況采用合適的上拉電阻。方便連接，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。 DHT11 傳感器實物如圖 。單線串行接口使系統(tǒng)集成變得簡單、快速。每個 DHT11 傳感器都在極為精確的溫濕度校準實驗室校準。 它采用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性和卓越的長期穩(wěn)定性。如果沒有傳感器對測得的信號準確的捕獲和轉(zhuǎn)換可靠，一切都將無法實現(xiàn)準確的測量和控制。為了提高穩(wěn)定性我們采用溫度穩(wěn)定性好的 NPO電容，采用的晶振頻率為 12MHZ[6]。 圖 系 統(tǒng)時鐘 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 8 頁 共 41 頁 電路中的 C C2的選擇在 30PF 左右，但電容太小會影響振蕩的頻率、穩(wěn)定性和快速性。 89c51 單片機內(nèi)部振蕩器是由一個高增益反向放大器，放大器的輸入和輸出插腳 XTAL1 XTAL2，他們跳的晶體振蕩器，用于微調(diào)電容，構(gòu)成自激振蕩器。通常的時鐘，因為兩種形式 :內(nèi)部時鐘和外部時鐘。 P3 口的管腳是 8 個帶上拉電阻的雙向I/O口，可同時接收和輸出 4個 TTL門電流。 P2 口當(dāng)用于外部程序存儲器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進行存取時， P2 口輸出地址的高八位。在 FLASH 編程和校驗時， P1 口作為第八位地址接收。在 FIASH 編程時， P0 口作為原碼輸入口，當(dāng) FIASH 進行校驗時， P0 輸出原碼，此時 P0 外部必須被拉高。當(dāng) P1 口的管腳第一次寫 1 時，被定義為高阻輸入。 L C D 顯 示 模 塊單 片 機 系 統(tǒng) 溫 濕 度 傳 感 器 數(shù) 據(jù) 設(shè) 置 模 塊蜂 鳴 器 報 警 模 塊 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 7 頁 共 41 頁 圖 89C51 引腳圖 VCC 供電電壓， GND 接地。因為設(shè)計是靜態(tài)的時鐘可停止而不會丟失用戶數(shù)據(jù)，所以操作是可以從時鐘停止處恢復(fù)的 [4]。軟件可以實現(xiàn)兩個選擇的節(jié)能模式，空閑模式和掉電模式。該系列 單片機 是采用高性能的靜態(tài) 89C51 設(shè)計，由先進的 CMOS工藝制造與非易失性閃存程序內(nèi)存。 單片機最小系統(tǒng) 為了設(shè)計此系統(tǒng)，我們采用了 80c51 單片機作為控制芯片。 各單元模塊設(shè)計 在基于單片機控制的溫濕度報警電路中主要應(yīng)用到了單片機的最小系統(tǒng)，溫濕度采集電路，數(shù)據(jù)設(shè)置電路，顯示電路，報警電路等。 系統(tǒng)總體設(shè)計 根據(jù)最終方案的選擇，設(shè)計出 系統(tǒng)的總體框圖，各模塊應(yīng)用如圖 。每個 DHT11 傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準，極大地方便了在各個測控領(lǐng)域的應(yīng)用。如此設(shè)計的控制系統(tǒng)實時性強、精度高，能達到很好的控制效果，具有較高的推廣價值。它使用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，以確保產(chǎn)品有極高的可靠性和長期穩(wěn)定性。 綜上所述，通過分析上述兩種方案的優(yōu)缺點，比較以上兩種方案，顯然選 擇第二種方案作為本次設(shè)計的最終執(zhí)行方案。電路簡單，體現(xiàn)了技術(shù)的先進性，性價比高。這種設(shè)計需要用到 A/D 轉(zhuǎn)換電路，感溫電路比較麻煩。缺點：電路復(fù)雜，不容易實現(xiàn)對多點溫度測量和監(jiān)控。能夠通過多個方案進行對比后，唯一確定一個可行性較高的方案。 圖 傳感器報警電路 用戶根據(jù)儲存要求預(yù)先輸入溫濕度報警值到程序中，該值作為系統(tǒng)閾值， 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)定閾值時，驅(qū)動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)扇和干燥機，實現(xiàn)自動控制。 方案二 基于單片機的糧倉溫濕度控制系統(tǒng)，本設(shè)計方案如下：整個系統(tǒng)由 89C51 單片機、 DHT11 溫濕度傳感器、 LCD1602A 顯示模塊、報警器等部分組成，進行多點溫濕度監(jiān)測。 圖 溫濕度 AD 系統(tǒng)電路 方案框圖 該方案由單片機、模擬溫度傳感器 AD590、濕度傳感器 HS1100、 555 振蕩芯片、運算放大器、A/D 轉(zhuǎn)換器、 LCD 顯示電路、電風(fēng)扇、報警燈組成。工業(yè)生產(chǎn)過程自動化測量和控制 ， 幾乎主要依靠各種傳感器來檢測和控制生產(chǎn)過程中的各種參數(shù) ， 使設(shè)備和系統(tǒng)的正常運行在最佳狀態(tài) ， 以保證生產(chǎn)的高效率和高質(zhì)量 [3]。該測控系統(tǒng)具有實時采集（檢測 糧庫 內(nèi)的溫濕度）、實時 顯示 （對監(jiān)測到的 進行顯示 ）、實時 警報（根據(jù) 監(jiān)測的結(jié)果 ， 超出預(yù)設(shè)定的值的進行蜂鳴警告 ）的功能。 方案設(shè)計 溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)要滿足以下條件 ： 溫濕度監(jiān)測系統(tǒng) 能完成數(shù)據(jù)采集和處理、顯示、串行通信、輸出控制信號等多種功能 。 設(shè)計要求 根據(jù)任務(wù)書該系統(tǒng)的設(shè)計要求如下所示。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 4 頁 共 41 頁 2 方案論證 一個設(shè)計系統(tǒng)的生成最重要部分就是方案的提出，方案的提出和正確的方案建立是完成這個系統(tǒng)設(shè)計的必不可少的環(huán)節(jié)，它為之后的方案確定起到了至關(guān)重要的作用。 這個系統(tǒng)可以實現(xiàn)自動控制冷卻、除濕、通風(fēng)。 先 開發(fā)倉庫存儲管理程序谷物的最佳環(huán)境條件表 ， 存 儲在計算機內(nèi)存設(shè)備 ， 電子計算機根據(jù)進度確認 ， 每個倉庫的校正參數(shù) ， 指令到終端控制系統(tǒng)。 隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展， 微機 已用于控制倉庫環(huán)境。糧倉溫度和濕度的準確監(jiān)測設(shè)計和開發(fā)一套糧倉溫度和濕度檢測系統(tǒng)，同時糧倉溫度和濕度的測量和分析 ,提出 了更高的要求。在溫度控制系統(tǒng)的研究在未來會更聰明 ,綜合的系統(tǒng)的各項性能指標(biāo)更準確 ,更穩(wěn)定可靠。在多數(shù)與單片 機控制技術(shù)、單參數(shù)的單回路系統(tǒng) ,沒有真正意義上的多參數(shù)綜合控制系統(tǒng) ,與發(fā)達國家相比 ,有很大的差距。溫度測量和控制技術(shù)在中國的研究相對較晚 ,開始于 1980 年代 ,我國工程技術(shù)人員的基礎(chǔ)上吸收溫度測量和控制技術(shù)在發(fā)達國家 ,掌握室內(nèi)溫度和微機控制技術(shù) ,該技術(shù)是有限的個人因素的控制環(huán)境溫度。分布式控制系統(tǒng)在 80 年代末 ,計算機數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)研究與開發(fā)的多種因素綜合控制系統(tǒng)。 國外對溫度控制技術(shù)研究較早，始于 20 世紀 70 年代。單片機系統(tǒng)中的終端通常安裝在系統(tǒng)的某些節(jié)點網(wǎng)站信息的實時測量和控制。 發(fā)展趨勢 糧倉溫度和濕度監(jiān)測系統(tǒng)主要用于監(jiān)測糧倉的溫度和濕度 ， 現(xiàn)在設(shè)計一個高性能、精 度高、 多功能的 溫度和濕度監(jiān)測系統(tǒng) 是 主要方向 ， 降低制造成本 、 提高靈活性 、 可靠性也是思 考的方向，在通 信 的同時 ， 記錄、控制和報警系統(tǒng)的自動化和智能化已經(jīng)成 為研究的主要方向。中國倉庫環(huán)境綜合控制系統(tǒng)必須走適合中國國情的發(fā)展道路，在引進，消化，對國內(nèi)外的先進技術(shù)和科學(xué)管理，總結(jié)，集成創(chuàng)新，推進示范的基礎(chǔ)上吸收，適合我國經(jīng)濟發(fā)展水平的發(fā)展和適應(yīng)不同的氣候條件，接近或達到世界先進水平的智能倉庫監(jiān)控系統(tǒng)。陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 3 頁 共 41 頁 隨著微型計算機和傳感器技術(shù)的飛速發(fā)展，在自動檢測領(lǐng)域有了巨大的變化，倉庫溫濕度自動監(jiān)測和控制的研究有了明顯進步。近年來，研究人員不斷的努力研究 和糧倉監(jiān)控技術(shù)的成熟發(fā)展，逐步建立了日益完 善的糧倉監(jiān)控系統(tǒng)。 在研究的早期階段，用濕敏、熱敏電阻傳感器的傳感器， 來反映 糧食溫濕度的實時信息， 為 糧食儲存提供了參考數(shù)據(jù) 。在技術(shù)上，單參數(shù)單回路系統(tǒng)由單片機控制的是多數(shù)，沒有真正 意義上 的參數(shù)綜合控制系統(tǒng)，它與發(fā)達國家相比有很大的差距的。我們的工程技術(shù)人員在溫度測量和控制的技術(shù)吸收發(fā)達國家 技術(shù)的基礎(chǔ)上 ，掌握室內(nèi)溫度微機控制技術(shù)，該技術(shù)僅對溫度的單一環(huán)境因素的控制。計算機測量是微機設(shè)計的第一步 ， 是微機測量技術(shù)的一部分 ， 即糧倉溫度和濕度的測量 ， 并利用單片機處理數(shù)據(jù)的測量和糧倉的溫度和濕度控制。 利用 單片機技術(shù)監(jiān)測糧倉 ， 用戶可以很容易 的得到自己所 需的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ， 糧倉 現(xiàn)場實時信息在任何時候 都可以傳入 控制室 ， 管理人員不 需要 進入 現(xiàn)場就可 按照所需的溫濕度控制糧倉 內(nèi)的溫濕 度 。 影響糧食存儲安全的最主要因素是糧倉內(nèi)的溫濕度，這就需要有一種有效的、低成本的儀器來實現(xiàn)實時監(jiān)測和控制的功能，使得管理人員方便有效 地進行監(jiān)控和操作 。該系統(tǒng)可以調(diào)節(jié)溫度和濕度自動 [1]。本系統(tǒng)采用 DHT11 型多功能溫濕度傳感器，通過溫度和濕度信號的微控制芯片 ATMEL804 采集，判斷和處理信號，根據(jù)控制制冷器、熱水器、除濕機、加濕器的要求啟動，從而實現(xiàn)糧倉溫濕度自動控制和調(diào)節(jié)。所以監(jiān)測溫度和濕度的變化，在谷倉里發(fā)現(xiàn)糧食發(fā)熱點，對減少損失有重要意義。然而，糧堆的熱傳遞是一個緩慢的過程，讓人感知力差，需要管理者常進入令人窒息的谷倉的進行溫濕度觀察，不斷的進行通風(fēng)，繁重的體力勞動，不僅對人體有很大的傷害，而且不科學(xué)，不及時。 研究意義 在貯藏過程中，糧食的溫度和濕度變化是影響質(zhì)量安全的主要因素。糧情監(jiān)測系統(tǒng)是通過計算機檢測糧食儲備庫中 糧食的基本溫濕度情況，并結(jié)合其他糧情信息（如入倉時間、品種、倉型、天氣狀況等）進行綜合分析。為了保證存放在糧倉中的糧食不致腐爛變質(zhì)，就必須使糧倉內(nèi)的溫濕度保持在一定的范圍以內(nèi)。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 第 2 頁 共 41 頁 1 課題研究背景 糧食，對于國家對于人民的重要性是顯而易見的。 在綜合研究國內(nèi)糧庫管理現(xiàn)狀和發(fā)展的前提下，吸收了國內(nèi)多種糧庫糧 情溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)的成功經(jīng)驗后，我們設(shè)計了自己的糧倉溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)。 利用 單片機技術(shù)監(jiān)測糧倉 ， 用戶可以很容易 得到 需要的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) ， 糧倉的信息在任何時候可以實時的傳入 控制室 ， 管理人員不需要進入 就 可以按照要求進行溫度和濕度的控制 ， 提高生產(chǎn)效率 ， 增強了糧倉存儲安全 ， 也 獲 得了糧倉的實時管理和自動化 。 影響儲糧安全