【正文】 。而運放 A2 的作用是把絕對溫標(biāo)轉(zhuǎn)換成攝氏溫標(biāo)，給 A2 的同相輸入端輸入一個恒定的電壓（如 ），然后將此電壓放大到 2． 73V。當(dāng) AD590 的電流通過一個 10k? 的電阻時，這個電阻上的壓降為 10mV，即轉(zhuǎn)換成 10mV／ K，為了使此電阻精確，可用一個 ? 的電阻與一個 1k? 電位器串聯(lián)，然后通過調(diào)節(jié)電位器來獲得精確的 10k?。 測溫電路的設(shè)計 在設(shè)計測溫電路時，首先應(yīng)將電流轉(zhuǎn)換成電壓。 ℃。 ● 精度高。 ● 反向電壓：－ 20V。 ● 工作溫度：－ 55～＋ 150℃ 。集成溫度傳感器的電路符號如圖 25所示。 AD590是電流型溫度傳感器，通過對電流的測量可得到所需要的溫度值。 AD590 具有線性優(yōu)良、性能穩(wěn)定、靈敏度高、無需補償、熱容量小、抗干擾能力強、可遠(yuǎn)距離測溫且使用方便等優(yōu)點。這樣 圖 23 上電復(fù)位電路 數(shù)字濕度檢測控制裝置 5 使用起來比較方便，即每當(dāng) CPU通電時， CPU 自動進(jìn)行復(fù)位操作。時鐘電路選擇晶振為 12Mhz，兩個電容選擇 60pf 作為 CPU 的內(nèi)部時鐘電路，其電路圖如下所示： 圖 22 由晶 振構(gòu)成時鐘電路 復(fù)位電路設(shè)計 復(fù)位電路可以讓單片機初始化，也可以使死機狀態(tài)下的單片機重新啟動，因此非常重要。STC89C52引腳如圖所示 圖 21 STC89C52 單片機引腳 數(shù)字濕度檢測控制裝置 4 時鐘電路設(shè)計 單片機是在統(tǒng)一的脈沖信號控制下工作的。該器件采用 ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51指令集和輸出管腳相兼容。 圖 11 系統(tǒng)總體框圖 其工作流程為濕度傳感器采集濕度信號，濕度信號被信號轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成系統(tǒng)所能識別的電信號，采集信號被送入單片機后經(jīng)過單片機的控制進(jìn)行分析整理，根據(jù)設(shè)定值進(jìn)行濕度調(diào)節(jié)，再經(jīng)過濕度反饋環(huán)節(jié)做進(jìn)一步調(diào)整。此設(shè)計有點在于成本低，操作簡單、相應(yīng)快，并且當(dāng)超出人們設(shè)定值時可自動報警。人們可以根據(jù)季節(jié)和天氣的需要進(jìn)行濕度的調(diào)節(jié)，使人居住在一個更加舒適的環(huán)境。 數(shù)字濕度檢測控制裝置 2 設(shè)計題目的意義及簡介 隨著生活的不斷發(fā)展，人們對環(huán)境的要求也不斷的提高，居住的環(huán)境成為人們關(guān)心的話題。 軟件部分包括了主程序、顯示子程序、測濕度子程序。 硬件電路主要包括單片機、濕度傳感器、顯示模塊、報警器以及控制設(shè)備等 5 部分。 DHT11 傳感器包括一個電阻式感濕原件 和一個 NTC 測溫元件，該產(chǎn)品具有超快響應(yīng)、品質(zhì)卓越、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。單片機 STC89C52 是一款有強大的功能、低消耗，高效率的單片機，因此在很多領(lǐng)域都是用它。 附錄 B 程序清單 4． 結(jié)論 鍵盤子程序 標(biāo)度轉(zhuǎn)換子程序 主程序 3． 系統(tǒng)軟件設(shè)計 2 鍵盤接口 信號調(diào)整電路 2 時鐘電路設(shè)計 2 單片機選擇 2 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計 1 設(shè)計題目的意義及簡介 主要參考數(shù)據(jù) 《 單 片微 型計 算機原理及 應(yīng) 用》，西安 電 子科技大 學(xué) 出版社， 張毅 坤主 編 ； 《 單 片機原理與接口技 術(shù)》 ，北京 郵電 大 學(xué) 出版社 ，馬 淑 華 等 編著 ； 《 現(xiàn) 代 傳 感器集成 電 路》，人民 郵電 出版社， 趙負(fù)圖 主 編 ； 《 單 片機典型外 圍 器件 應(yīng) 用 實 例》，人民 郵電 出版社，求是科 技編著 。 課 程 設(shè) 計 任 務(wù) 書 題目 數(shù)字溫 濕 度檢測控制裝置 專業(yè) 學(xué)號 姓名 主要內(nèi)容、基本要求、主要參考數(shù)據(jù)等： 主要內(nèi)容： 查閱與課題設(shè)計內(nèi)容相關(guān)的科技文獻(xiàn)數(shù)據(jù)； 熟悉數(shù)字溫度檢測控制裝置的結(jié)構(gòu)、功能和工作過程； 確定系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計方案 ； 進(jìn)行電氣原理圖的繪制和微控制器內(nèi)部程序的編寫； 完成課程設(shè)計說明書一份。 基本要求： 設(shè)計方案符合課題要求、結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、功能完善；； 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型繪制規(guī)范、標(biāo)注簡約明確； 系統(tǒng)控制電氣原 理圖繪圖準(zhǔn)確、布局合理； 微控制器 內(nèi) 部程序主要功能基本 調(diào)試 通 過 ； 課程設(shè)計說明書嚴(yán)格按照“課程設(shè)計報告撰寫格式”書寫。 完成期限 ： 2020 年 12 月 19 日 2020 年 1 月 9 日 指 導(dǎo) 教 師簽名 ： 課 程 負(fù)責(zé) 人 簽名 ： 數(shù)字濕度檢測控制裝置 I 目 錄 1．概述 1 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu) 1 2．系統(tǒng)硬件設(shè)計 2 復(fù)位電路設(shè)計 2 溫度采集電路設(shè)計 2 AD590 溫度傳感器 2 測溫電路的設(shè)計 LED 顯示 控制電路 程序初始化 A/D 轉(zhuǎn)換子程序 顯示子程序 控制子程序 參考文獻(xiàn) 附錄 A 系統(tǒng)硬件原理圖 數(shù)字濕度檢測控制裝置 1 摘要 本次設(shè)計是采用單片機中的 STC89C52 和 DHT11 構(gòu)成的低成本的濕度的檢測控制系統(tǒng)。 DHT11 是一款復(fù)合型溫濕度傳感器，并且含有以校準(zhǔn)好的數(shù)字輸出。本設(shè)計主要包括系統(tǒng)軟件的設(shè)計和硬件電路的設(shè)計。其中由 DHT11 溫濕度傳感器及 1602 字符型液晶模塊構(gòu)成系統(tǒng)顯示模塊；用戶根據(jù)需要預(yù)先輸入預(yù)設(shè)值，當(dāng)實際測量的溫濕度不符合預(yù)設(shè)的溫濕度標(biāo)準(zhǔn)時，發(fā)出報警信號（蜂鳴器蜂鳴），動相應(yīng)控制。 關(guān)鍵詞： STC89C52； DHT11； 濕度傳感器。為了滿足人們對適宜適宜環(huán)境要求，設(shè)計一種低成本、高性能、簡單、便于提醒和控制濕度的裝置。此設(shè)計不僅可以應(yīng)用到家庭中，也可應(yīng)用到工廠中，這樣大大減少了看護(hù)和相應(yīng)的人工費用。 系統(tǒng)組成總體結(jié)構(gòu) 本次的數(shù)字濕度控制器主要是由單片機系統(tǒng)組成，其系統(tǒng)組成框 圖如圖 11 所示。 濕度采集 A/D 轉(zhuǎn)換 單片機 顯示 反饋 信號處理 數(shù)字濕度檢測控制裝置 3 單片機最小系統(tǒng)設(shè)計 單片機選擇 STC89C52是一種帶 8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器的低電壓，高性能 CMOS8位微處理器，俗稱單片機。由于將多功能 8位 CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中， stc的 stc89c52是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。這個脈沖就是時鐘電路產(chǎn)生的。該設(shè)計采用的是按鍵復(fù)位和上電自動復(fù)位電路。省去了人工操作的繁瑣，當(dāng)程序跑飛時，可以手動復(fù)位，按下按鍵后，使 RESET端產(chǎn)生高電平，電路設(shè)計如圖 23（其中電阻為 1K，電容為 22uf） 溫度采集電路設(shè)計 AD590 溫度傳感器 溫度采集元件采用 AD590 溫度傳感器 ， AD590 是美 國模擬器件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源?？蓮V泛應(yīng)用于各種冰箱、空調(diào)器、糧倉、冰庫、工業(yè)儀器配套和各種溫度的測量和控制等領(lǐng)域。其電路外形如圖 24 所示，它采用金屬殼 3腳封裝，其中 1 腳為電源正端 V＋； 2 腳為電流輸出端 I0； 3腳為管殼，一般不用。 圖 24 AD590封裝形式 圖 25 集成溫度傳感器電路符號 AD590 的主特性參數(shù)如下： ● 工作電壓： 4～ 30V。 ● 正向電壓：＋ 44V。 ● 輸出電阻為 710M?。 AD590 共有 I、 J、 K、 L、 M 五檔，其中 M 檔精度最高，在 55℃～ +150℃范圍內(nèi)，非線性誤差為177。 數(shù)字濕度檢測控制裝置 6 AD590 的工作原理 ： 在被測溫度一定時， AD590 相當(dāng)于一個恒流源，把它和 5～ 30V 的直流電源相連，并在輸出端串接一個 1k? 的恒值電阻，那么，此電阻上流過的電流將和被測溫度成 正比，此時電阻兩端將會有1mV／ K 的電壓信號。由于 AD590 為電流輸出元件，它的溫度每升高 1K，電流就增加 1μA 。圖 26所示是一個電流／電壓和絕對／攝氏溫標(biāo)的轉(zhuǎn)換電路，其中運算放大器 A1 被接成電壓跟隨器形式，以增加信號的輸入阻抗。這樣， A1 與 A2 輸出端之間的電壓即為轉(zhuǎn)換成的攝氏溫標(biāo)。 信號調(diào)整電路 單片機處理的信號是數(shù)字信號，因此，在送往單片機處理之前應(yīng)對該信號進(jìn)行放大轉(zhuǎn)換。 信號調(diào)整電路主要由運算放大器 0P07 等組成。 本設(shè)計中，信號調(diào)理電路部分由集成運放 OP07 分別構(gòu)成一個電壓跟隨器，電壓比較器和一個同相 輸入放大器用于對 AD590 輸出的小電壓信號進(jìn)行放大處理。反饋電阻為零時，放大倍數(shù)為 1，電壓跟隨器的輸入電壓等于輸出電壓。使得當(dāng)溫度為溫度測量下限時電壓比較器的輸出電壓為零。其放大倍數(shù)：761 RRA ?? 因此放大器的輸出電 壓 iUAU *0 ? ADC0809 是一種 8位逐次逼近式 A/D 轉(zhuǎn)換器，其內(nèi)部有一個 8 位“三態(tài)輸出鎖存器”可以鎖存 A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量，故它本身既可看作一種輸入設(shè)備，也可以認(rèn)為是并行 I/O 接口芯片。 AT89C51與 ADC0809 的連接方法如圖 28 所示， AT89C51通過地址線 和寫控制信號線 __WR用一個或非門聯(lián)合控制啟動轉(zhuǎn)換信號端 (START)和地址鎖存信號端 (ALE)。低三位地址線加到 ADC0809 的 ADDA、ADDB、 ADDC 端，所以選中 ADC0809 的 IN0 通道的地址為 7FF8H。 數(shù)字濕度檢測控制裝置 8 圖 28 AT89C51與 ADC0809連接圖 AT89C51 和 ADC0809 連接通?？梢圆捎貌樵兒椭袛鄡煞N方式。 CPU 線響應(yīng)中斷后，應(yīng)在中斷服務(wù)程序中使 OE線變?yōu)楦唠娖?，以提?A/D 轉(zhuǎn)換后的數(shù)字量。又 =0時才能啟動 ADC0809工作和使 AT89C51從 ADC0809接收 A/D轉(zhuǎn)換電壓的數(shù)字量。 ADC0809 的 IN0 和變送器輸出端線連，故 IN0 上輸入的 0V～＋ 5V 范圍的模擬電壓經(jīng) A/D 轉(zhuǎn)換后可由 AT89C51 通過程序從 P0 口輸入到它的內(nèi)部 RAM 單元。 AT89C51 的 ALE信號通常是每個機器周期出現(xiàn)兩次，故它的頻率是單片機時鐘頻率的1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBAT i t l eN u m be r R e v i s i o nS i z eBD a t e : 1 8 J u n 2 0 07 S he e t o f F i l e : C : \ D o c u m e n t s a n d S e t t i n gs \ A d m i n i s t r a t o r \ M y D o c u m e nt s \硬件原理圖 \溫度控制硬件原理圖 .d dbD r a w n B y:I N 026m s b 2 1212 220I N 1272 3192 418I N 2282 582 615I N 312 714l s b 2 817I N 42E O C7I N 53A D D A25I N 64A D D B24A D D C23I N 75A L E22r e f ( )16E N A B L E9S T A R T6r e f ( + )12C L O C K10U8A D C 08 0 9D03Q02D14Q15D27Q26D38Q39D413Q412D514Q515D617Q616D718Q719OE1LE11U67 4L S 3 73E A / V P31X119X218R E S E T9RD17WR16I N T 012I N T