【正文】 表示復(fù)位成功。：其中，R13限流電阻，用以限制流過發(fā)光二極管的電流，SCR為外接的雙向可控硅，C6為濾波電容，用以濾掉交流電網(wǎng)中的高次諧波，MOC3031保證可控硅SCR只要在交流電網(wǎng)電壓過零時導(dǎo)通。為了實現(xiàn)可控硅的過零觸發(fā)，選用了帶過零檢測功能的光電耦合可控硅芯片MOC3031。設(shè)在每一個控制周期T內(nèi)交流半周波的總個數(shù)為N，而實際導(dǎo)通的個數(shù)為n，不導(dǎo)通的個數(shù)為Nn,則在一個周期T內(nèi)電熱絲消耗的電能量 為，對于K個控制周期而言，電熱絲所消耗的電能為。本溫濕度控制系統(tǒng)采用過零控制，通過調(diào)節(jié)雙向可控硅的功率，交流“調(diào)功”方式控制電熱絲發(fā)熱量和直流電機轉(zhuǎn)速，即在每一個控制周期時間內(nèi)，改變加在電熱絲或直流電機負載上交流電壓半波的個數(shù)來調(diào)節(jié)電熱絲的發(fā)熱量或直流電機的轉(zhuǎn)速[10]。相應(yīng)控制會產(chǎn)生相當大的射頻干擾，并通過電網(wǎng)傳輸?shù)竭h距離，給電力系統(tǒng)造成“公害”。 溫濕度控制輸出驅(qū)動電路系統(tǒng)中有8路溫度檢測點，8路濕度檢測點，每路對應(yīng)一個SCR可控硅控制電路。 報警電路本系統(tǒng)采用單片機與LED和蜂鳴器相連來顯示當前系統(tǒng)所處的狀態(tài)來報警。一旦找到哪個按鍵被按下，就可以賦鍵值。有無按鍵按下的判斷方法：由列線逐列置低電平后，通過檢查行輸入狀態(tài)而確定的。要顯示字符時要先輸入顯示字符地址，也就是告訴模塊在哪里顯示字符。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標的開與關(guān)，高電平表示有光標，低電平表示無光標 B：控制光標是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍； 指令5：光標或顯示移位 S/C：高電平時移動顯示的文字，低電平時移動光標； 指令6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時為4位總線，低電平時為8位總線； N：低電平時為單行顯示，高電平時雙行顯示； F： 低電平時顯示57的點陣字符，高電平時顯示510的點陣字符； 指令7：字符發(fā)生器RAM地址設(shè)置； 指令8：DDRAM地址設(shè)置； 指令9：讀忙信號和光標地址 BF：為忙標志位，高電平表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙； 指令10：寫數(shù)據(jù)； 指令11：讀數(shù)據(jù)。指令1：清顯示，指令碼01H，光標復(fù)位到地址00H位置；指令2：光標復(fù)位，光標返回到地址00H；指令3：光標和顯示模式設(shè)置 I/D：光標移動方向，高電平右移，低電平左移 S：屏幕上所有文字是否左移或者右移。第7~14腳：D0~D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。當RS和RW共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當RS為低電平RW為高電平時可以讀忙信號，當RS為高電平RW為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第2腳：VDD接5V正電源。 LCD1602主要技術(shù)參數(shù)顯示容量為162個字符；～；（）；；（WH）mm。010203040506070809010073517224710069766853672866006468633061866033 LCD液晶顯示電路本系統(tǒng)的顯示部分采用LCD1602字符顯示模塊，與采用數(shù)碼管相比，硬件連接和軟件調(diào)試上都有優(yōu)勢[9]。，在溫度為25℃，典型的環(huán)境濕度下測量其對應(yīng)的頻率值，通過多次反復(fù)實驗，得到幾種典型相對濕度值所對應(yīng)的頻率值。555電路的非平衡電阻R8作為內(nèi)部溫度補償用，應(yīng)具有1%的精度，目的是為了引入溫度效應(yīng)，使它與HS1100/1101的溫度效應(yīng)相匹配。當外界濕度變化時引起HS1100/1101電容值的改變，從而改變回路的輸出頻率值。其工作循環(huán)中的充電時間、放電時間、振蕩頻率F可描述如下： （） （） （） （）為了使占空比接近50%，R9與R10相比，應(yīng)該非常小，但是不能低于最小值，它受HS1100/1101起始充電電流的限制。引腳7連接于電阻R9與R10之間，這樣充電支路為R9，R10，CT，放電支路為CT，R9。555必須為CMOS型定時器。如何將電容的變化量準確地轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C易于接收的信號，常用2種方法：一是將該濕敏電容置于運放與阻容組成的橋式振蕩電路中，所產(chǎn)生的正弦波電壓信號經(jīng)整流、直流放大、再A/D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；另一種是將該濕敏電容置于555振蕩電路中，將電容值的變化轉(zhuǎn)為與之呈反比的電壓頻率信號，可直接被計算機所采集，本文采用第二種方法。2%RH；分辨率：%RH。單片機VCCDQGNDVcc DS18B20采用電源供電方式的電路圖單片機VccVcc DS18B20DS18B20DS18B20 K DS18B20采用寄生電源的電路圖 HS1100簡介及測濕度原理圖 HS1100 /1101的特點HS1100/1101采用固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，它具有全互換性，在標準環(huán)境下不需要校正，長時間飽和下快速脫濕，高可靠性等特點，可用于作業(yè)環(huán)境濕度自動化及工業(yè)控制系統(tǒng)，同時在需要濕度補償?shù)牡胤剿部梢缘玫胶艽蟮膽?yīng)用[7]。(4) 在DS18B20 測溫程序設(shè)計中，向DS18B20 發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS18B20 的返回信號，一旦某個DS18B20 接觸不好或斷線，當程序讀該DS18B20 時，將沒有返回信號，程序進入死循環(huán)。這種情況主要是由總線分布電容使信號波形產(chǎn)生畸變造成的。試驗中，當采用普通信號電纜傳輸長度超過50m 時，讀取的測溫數(shù)據(jù)將發(fā)生錯誤。當單總線上所掛DS18B20 超過8 個時，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動問題，這一點在進行多點測溫系統(tǒng)設(shè)計時要加以注意。在使用PL/M、C 等高級語言進行系統(tǒng)程序設(shè)計時，對DS18B20 操作部分最好采用匯編語言實現(xiàn)。由于單線制只有一根線，因此發(fā)送端接口必須是三態(tài)的。當DS18B20處于些存儲器操作和溫度A/D轉(zhuǎn)換操作時，總線上必須有強的上拉，上拉開啟時間最大為10μs。另一種是寄生電源方式。并且發(fā)送所有的命令和數(shù)據(jù)都是字節(jié)的低位在前，這一點與多數(shù)串行通信格式不同（多數(shù)為字節(jié)的高位在前）。該協(xié)議定義了幾種信號類型：復(fù)位脈沖、應(yīng)答脈沖、寫0、寫讀0和讀1。功能命令主要包括:轉(zhuǎn)換溫度[44h]、讀暫存器[0BEh]、寫暫存器[4Eh]、復(fù)制暫存器[48h]、回讀EEPROM[0B8h]、讀供電方式[0B4h]等。ROM命令主要包括：搜索[0F0h]、讀ROM[33h]、匹配ROM[55h]、跳越ROM[0CCh]、報警搜索[0ECh]。從機設(shè)備可能支持5種ROM命令(實際情況與具體型號有關(guān))，每種命令長度為8位。這些命令與各個從機設(shè)備的唯一64位ROM代碼相關(guān)，允許主機在單總線上連接多個從機設(shè)備時，指定操作某個從機設(shè)備。應(yīng)答脈沖使主機知道，總線上有從機設(shè)備，且準備就緒。但是，這個準則對于搜索ROM命令和報警搜索命令例外，在執(zhí)行兩者中任何一條命令之后，主機不能執(zhí)行其后的功能命令，必須返回至第一步。典型的單總線命令序列如下：第一步：初始化；第二步：ROM命令（跟隨需要交換的數(shù)據(jù)）；第三步：功能命令（跟隨需要交換的數(shù)據(jù)）。減法計數(shù)器1對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行減法計數(shù)，當減法計數(shù)器1的預(yù)置減到0時，溫度寄存器的值將加1，減法計數(shù)器1的預(yù)置值將重新被裝入，減法計數(shù)器1重新開始對低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號進行計數(shù)，如此循環(huán)直到減法計數(shù)器2計數(shù)到0時停止溫度寄存器的累加，此時溫度寄存器中的數(shù)值就是所測溫度值。圖中還隱含著計數(shù)門，當計數(shù)門打開時，DS18B20就低溫度系數(shù)振蕩器產(chǎn)生的時鐘脈沖進行計數(shù)，進而完成溫度測量。為了較為全面地介紹單總線系統(tǒng)，將系統(tǒng)分為三個部分討論硬件結(jié)構(gòu)命令序列和信號方式(信號類型和時序)。1Wire單總線適用于單個主機系統(tǒng)，能夠控制一個或多個從機設(shè)備。： DS18B20 溫度值格式表 　 Bit 7 　Bit 6 Bit 5 Bit 4 　Bit 3 Bit 2 Bit 1 　Bit 0 LS Byte Bit15 　 Bit14 Bit13 Bit12 　Bit11 Bit10 Bit 9 Bit 8MS Byte 2223 21 2021 2223 24 SS S S S 262524當符號位S=0時，直接將二進制位轉(zhuǎn)換為十進制；當S=1時，先將補碼變換為原碼（在取補），再計算十進制值。轉(zhuǎn)換完成后的溫度值就以16位帶符號擴展的二進制補碼形式存儲在內(nèi)部存儲器的第1，2字節(jié)。處理器根據(jù)ROM的前56位來計算CRC值，并和存入DS18B20中的CRC值做比較，以判斷主機收到的ROM數(shù)據(jù)是否正確?！　〉?～8字節(jié)未用，表現(xiàn)為全邏輯1；第9字節(jié)讀出的是前面所有8個字節(jié)的CRC碼，可用來保證通信正確。在DS18B20出廠時該位被設(shè)置為0，用戶不要去改動，R1和R0決定溫度轉(zhuǎn)換的精度位數(shù)，即是來設(shè)置分辨率，（DS18B20出廠時被設(shè)置為12位）。第5字節(jié)是配置寄存器，其內(nèi)容用于確定溫度值的數(shù)字轉(zhuǎn)換分辨率，DS18B20工作時按此寄存器中的分辨率將溫度轉(zhuǎn)換為相應(yīng)精度的數(shù)值。（2）內(nèi)部存儲器DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲器字節(jié)順序如下：溫度低位溫度高位THTL配置保留保留保留8位CRC字節(jié)0 字節(jié)8第1，2字節(jié)保存溫度數(shù)值，第1字節(jié)為低位，第2字節(jié)為高位。 DS18B20 的管腳排列圖64位ROM 和單線接口電流檢測存儲器和控制器 高速 緩存存儲器8位CRC生成器溫度敏感元件低溫觸發(fā)器TL高溫觸發(fā)器TH配置寄存器 DS18B20 內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖（1）64 位光刻ROM的結(jié)構(gòu)如下：8位CRC校驗碼48位序列號8工廠代碼（10H） MSB LSB MSB LSB MSB LSB在ROM中，開始是8位是產(chǎn)品類型的編號，接著是每個器件的惟一的序號，共有48位，最后8位是前56位的CRC校驗碼。DS18B20引腳定義：(1) DQ 為數(shù)字信號輸入/輸出端；(2) GND 為電源地；(3) VDD 為外接供電電源輸入端（在寄生電源接線方式時接地）。8）負壓特性，電源極性接反時，溫度計不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。6）用戶可自設(shè)定非易失性的報警上下限值?！妗?）可用數(shù)據(jù)線供電，電壓范圍： ~ V。 DS18B20 的性能特點單線數(shù)字溫度傳感器DS18B20器件的特點如下：1）獨特的單線接口方式：DS18B20與微處理器連接時僅需要一條信號線即可實現(xiàn)單片機與DS18B20的雙向通訊。一線總線獨特而且經(jīng)濟的特點，使用用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。AT89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。AT89C52有40個引腳，32個外部雙向輸入/輸出（I/O）端口，同時內(nèi)含2個外中斷口，3個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，2個讀寫口線，AT89C52可以按照常規(guī)方法進行編程，也可以在線編程。在系統(tǒng)啟動時，可以通過軟件設(shè)置各點溫濕度的上限值和下限值，當某點溫度或濕度超過設(shè)置值時，報警器開始報警且執(zhí)行器開始工作，從而實現(xiàn)了對各點溫濕度實時監(jiān)測。濕度傳感器是HS1100芯片，在電路構(gòu)成中等效于一個電容器件，將該濕敏電容置于555振蕩電路中，將電容值的變化轉(zhuǎn)為與之呈反比的電壓頻率信號，可直接被計算機所采集，然后通過編程將電壓頻率信號轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的濕度。系統(tǒng)主要由溫度傳感器、濕度傳感器、液晶顯示電路、鍵盤、報警電路、電風(fēng)扇、干燥機組成，電路圖如附錄A所示。CR、CE和OL都是16位寄存器，也可以作8位寄存器來用。每個計數(shù)器的輸入和輸出都決定于設(shè)置在控制寄存器中的控制字，互相之間工作完全獨立。綜上所述，本課題應(yīng)當采用方案二對系統(tǒng)進行設(shè)計。由于采用了多個分立元件和模數(shù)轉(zhuǎn)換器，容易出現(xiàn)誤差，測量結(jié)果不是很準確，因此本方案并不可取。 方案論證方案一采用模擬溫度傳感器，轉(zhuǎn)換結(jié)果需要經(jīng)過運算放大器傳給處理器。顯示電路采用LCD1602模塊，使用單片機直接驅(qū)動發(fā)光二極管構(gòu)成報警電路。該方案采用模擬溫度傳感器AD590作為測溫元件，傳感器測量的溫度變化轉(zhuǎn)換成電流的變化，再通過電路轉(zhuǎn)換成電壓的變化，使用運算放大器交給信號進行適當?shù)姆糯螅詈笸ㄟ^模數(shù)轉(zhuǎn)換器將模擬模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號，傳給單片機，單片機將溫度值進行處理之后用LCD顯示，當溫濕度值超過設(shè)定值時開始報警且打開電風(fēng)扇。通訊方式采用RS485總線技術(shù)，缺點是應(yīng)用時間長，但軟硬件實現(xiàn)較為容易，因此是國內(nèi)糧情檢測系統(tǒng)采用較多的通訊方式。 測控分機：安裝在倉庫現(xiàn)場，通過RS485總線與通訊主機相連，每臺測控分機連接若干溫濕度傳感器、通風(fēng)控制器、倉內(nèi)外溫濕度傳感器、水分傳感器等設(shè)備，完成倉房糧情檢測和通風(fēng)控制功能。 下位機：主要由通訊主機和測控分機組成。無論是和下位機通訊