【正文】
KeiluVision2軟件平臺進行編程及編程查錯,再通過編程器下載程序(系統(tǒng)總設計程序如附錄)。LCD12864具有靈活的接口方式和簡單、方便的操作指令,可構成全中文人機交互的圖形界面,界面操作友好、簡潔、直觀。方案二:LCD1602液晶顯示,只能顯示字母和數(shù)字,顯示分辨率只有1616,顯示的信息量有限,操作功能單一,不利于功能擴展。 (1)時鐘模塊電路方案設計 本模塊方案設計采用DS1302時鐘芯片,DS1302時鐘芯片與單片機連接,通過單片機控制使系統(tǒng)具有實時性,時鐘芯片DS1302可以提供時鐘信號(年,月,日,時,分,秒),通過I/O口的連接方式,單片機可以對DS1302寫入數(shù)據(jù)和讀取數(shù)據(jù)。在本系統(tǒng)只采用其中測濕度功能。 因此,在溫度測量模塊中選擇方案二(2)濕度傳感模塊電路方案設計方案一:利用土壤的介電特性可以測量土壤的濕度值,同時,探針式電容傳感器是介電常數(shù)傳感器的一種,電容式水分傳感器的精度高,量程寬,響應的速度較快;但是輸出的信號需要經(jīng)過AD轉換處理,而且成本很高,不合適本系統(tǒng)設計的要求。信號采集:由溫度傳感器、濕度傳感器; 信號分析:由A/D轉換器、單片機基本系統(tǒng)組成;信號處理:由串行口LED顯示器和報警系統(tǒng)等組成;(1)溫度傳感模塊電路方案設計 方案一:傳統(tǒng)的測溫方式是采用熱電偶或熱電阻,一般用來測量中高溫度,輸出的是電壓信號,需要經(jīng)過模/數(shù)轉換,外圍硬件電路較復雜,軟件調(diào)試難度高,造價成本高。 主要技術參數(shù) 溫度檢測范圍 : +10℃+120℃ 測量精度 : 1%℃濕度檢測范圍 : 1%100%RH檢測精度 : 1%RH3 總體設計方案 硬件電路的設計方案本設計是基于單片機對數(shù)字信號的高敏感和可控性、溫濕度傳感器可以產(chǎn)生模擬信號,和A/D模擬數(shù)字轉換芯片的性能,以單片機為核心的一套檢測系統(tǒng),其中包括A/D轉換、單片機、溫度檢測、濕度檢測、顯示、系統(tǒng)軟件等部分的設計。2 本次任務的主要內(nèi)容及參數(shù)要求 基本功能 主要實現(xiàn)檢測溫度、濕度的檢測,將溫度及濕度信號通過傳感器進行信號的采集并轉換成電信號,再運用單片機進行數(shù)據(jù)的分析和處理。這種人工測試方法費時費力、效率低,且測試的溫度及濕度誤差大,隨機性大。由于溫濕度的檢測控制不當,可能使我們導致無法估計的經(jīng)濟損失。隨著工業(yè)的發(fā)展,需要對溫濕度控制的場合越來越多。根據(jù)需要,通過鍵盤將信息輸入中央管理室,根據(jù)情況可隨時調(diào)節(jié)倉庫溫度。終端控制設備向中央控制裝置輸送檢測信息,根據(jù)中央控制裝置的指令輸出控制信號,使電器機械設備執(zhí)行動作,實現(xiàn)糧食倉庫的環(huán)境調(diào)節(jié)??刂葡到y(tǒng)由中央控制裝置、終端控制設備、傳感器等組成。在專用品種、綜合配套技術、貯運營銷上,應該研制具有中國知識產(chǎn)權的產(chǎn)品和技術。我國近年引進了多達16個國家和地區(qū)的倉庫環(huán)境控制系統(tǒng),對吸收國外先進經(jīng)驗、 推動倉庫溫度濕度自動檢測產(chǎn)生了積極的作用,但多因能耗過大,造價高,品種未能配套,未能達到很好的效果。1 緒論 本課題國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀隨著微型計算機和傳感器技術的迅速發(fā)展,自動檢測領域發(fā)生了巨大變化,倉庫的溫度和濕度自動監(jiān)測控制方面的研究有了明顯的進展。該款溫度及濕度監(jiān)測器基于此而設計,它的最大的優(yōu)點在于采用雙級記憶模式,可以在對溫度及濕度進行實時測量的同時,記錄下當溫度及濕度發(fā)生一定變化時的時間,并將一段時期內(nèi)的變化過大的記錄值進行二級存儲并報警,已達到歷史數(shù)據(jù)進行監(jiān)測、整理和分析的目的。 12864 LCD目 錄引言 11 緒論 1 本課題國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 1 選題背景及意義 12 本次任務的主要內(nèi)容及參數(shù)要求 2 基本功能 2 主要技術參數(shù) 23 總體設計方案 2 硬件電路的設計方案 4 軟件設計方案 44 系統(tǒng)硬件電路設計 4 單片機主控制模塊 4 4 4 數(shù)字溫度模塊設計分析 6 6 9 濕度模塊電路設計分析 9 9 10 10 11 11 時鐘芯片 11 11 12 12 模數(shù)轉換電路的設計 13 13 13 13 13 14 雙D型觸發(fā)器 15 155 單片機時鐘電路和復位電路 166 報警控制電路 17 設計要求 17 報警控制電路設計 177 液晶屏顯示電路 18 設計要求 18 12864管腳功能 18 液晶屏接線示意圖 188 溫度及濕度測控系統(tǒng)的軟件設計 19 單片機編程思路 19 主函數(shù)程序 20 12864液晶屏程序 21 報警驅動電路程序 24 數(shù)據(jù)采集程序 249 系統(tǒng)調(diào)試 25 硬件調(diào)試 25 25 25 25 26 26 軟件程序調(diào)試 26 26 2610 結論 27謝 辭 28參考文獻 29附 錄 30引言溫度及濕度的采集監(jiān)測在日常生活中有著廣泛的用途,無論是在工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)還是在日常的生活中,都經(jīng)常需要監(jiān)測溫度和濕度的變化以及時做出調(diào)整。s development, people on the environment temperature and humidity requirement also more and more high, in view of this, design a accurate and stable, realtime measure the environment temperature and humidity type of temperature and humidity detector is particularly important. This design is digital temperature measuring system design of research and production, the design key AT80S51 microcontroller as control core is pared, the design scheme determined the temperature sensor DS18B20 temperature detection, humidity sensors used CHTM 02N used as humidity detection, 12864 LCD display part adopts displayed. Can display when the environmental temperature, humidity. Secondly C language plete digital temperature module and humidity module and LCD module and some other software program piling, and then after circuit debugging, software debugging and integrated debugging, finally after SCM control modules, of the signal acquisition and processing, realize the environment temperature, humidity parameter realtime detection of temperature and humidity, when environment beyond a certain value for alarm function. Thus pleting this topic design goal is success.Key Words: AT80C51;Temperature sensors。從而成功的完成了本次課題設計的目標。能夠顯示當時環(huán)境的溫度、濕度。畢業(yè)設計(論文)說明書題 目: 數(shù)字測溫系統(tǒng)設計 摘 要隨著社會的發(fā)展,人們對環(huán)境中的溫度和濕度的要求也越來越高,鑒于此,設計出一個能夠精確、穩(wěn)定、實時測量出環(huán)境中溫濕度的實用型溫濕度檢測儀顯得尤為重要。本次設計就是數(shù)字測溫系統(tǒng)設計的研究與制作,該設計重點是以AT80S51單片機為控制核心,采用設計比較方案確定了溫度傳感器DS18B20用做溫度檢測,濕度傳感器CHTM02N用做濕度檢測,顯示部分采用12864液晶屏進行顯示。其次用C語言完成數(shù)字溫度模塊及濕度模塊和液晶顯示模塊等一些軟件程序的編寫,然后在經(jīng)過電路調(diào)試,軟件調(diào)試和綜合調(diào)試等工作,最后在經(jīng)過單片機對各個模塊的控制,對信號的采集與處理,實現(xiàn)對環(huán)境溫度、濕度參數(shù)的實時檢測,當環(huán)境的溫濕度超過一定值時進行報警的功能。關鍵詞:AT80C51;溫度傳感器;濕度傳感器;12864液晶屏AbstractAlong with society39。 humidity sensors。例如在工業(yè)生產(chǎn)中就要對倉庫內(nèi)的溫度及濕度進行實時監(jiān)測以使其保持最佳狀態(tài)。同時它還可以充分利用自身的時鐘芯片起到數(shù)字鐘的功能,擴大了該監(jiān)測器的使用范圍。美國、日本的倉庫監(jiān)測設施近20年來發(fā)展很快,他們結合本國所有條件做出了具有創(chuàng)新特色的成就,其中倉庫環(huán)境調(diào)控技術均有較高水平,但其監(jiān)控設備價格昂貴。中國的倉庫環(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、 吸收國內(nèi)外先進技術和科學管理的基礎上,進行總結提高、集成創(chuàng)新、超前示范,既開發(fā)適宜我國經(jīng)濟發(fā)展水平,又能滿足不同氣候條件,接近或達到世界先進水平的智能化倉庫監(jiān)測系統(tǒng)。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展,電子計算機已用于控制倉庫環(huán)境。先編制出倉庫存放糧食最優(yōu)環(huán)境條件的管理程序表,存儲于電子計算機的記憶裝置中,電子計算機根據(jù)程序表確認、修正各倉庫的參數(shù),并給終端控制系統(tǒng)指令。該種系統(tǒng)可以達到自動控制降溫、除濕、通風。 選題背景及意義溫度和濕度的測量和控制是許多行業(yè)的重要工作目標之一,不論是糧食倉庫、中藥材倉庫,還是圖書保存,都需要有規(guī)定的溫度和濕度,然而溫度和濕度卻是最不易保障的指標,針對這一情況,研制可靠且實用的溫度和濕度檢測與控制系統(tǒng)就顯得非常重要。對糧倉而言,溫濕度的高低對糧食的質(zhì)量影響很大,溫濕度過高會使糧食變質(zhì),濕度過大會使霉菌和害蟲滋生。為保證日常工作的順利進行,首要問題是加強糧倉內(nèi)溫度與濕度的監(jiān)測工作,但傳統(tǒng)的方法是用濕度表、毛發(fā)濕度表、雙金屬式測量計和濕度試紙等測試器材,通過人工進行檢測,對不符合溫度和濕度要求的庫房進行通風、去濕和降溫等工作。因此我們需要一種造價低廉、使用方便且測量準確的溫濕度測量儀。為顯示和報警電路提供信號。本設計由信號采集、信號分析和信號處理三個部分組成的。 方案二:DS18B20數(shù)字型溫度傳感器采用的是單總線接口方式,可以直接輸出數(shù)字信號,外圍硬件連接電路簡單,體積小,適用電壓更寬、更經(jīng)濟、可選更小的封裝方式。方案二:高分子濕度傳感器CHR002系列為新一代復合型電阻型濕度敏感部件,其復阻抗與空氣相對濕度成指數(shù)關系,直流阻抗(普通數(shù)字萬用表測量)幾乎為無窮大,與傳統(tǒng)意義上的電阻有空氣中水分子參與膜感濕中的離子導電,由于水分子為極性分子,在直流電存在的情況下,會電離,分解,從而影響導電與元件的壽命,所以要求采用交流電路對傳感器進行供電,最終選定CHTM02N溫濕度模塊,適合本系統(tǒng)的設計要求。因此,在測濕度模塊中選擇方案二。(2)液晶顯示模塊電路方案設計 方案一:采用普通的數(shù)碼管顯示,功能單一,顯示的信息量少,連接的電路復雜,耗電量大,不符合本系統(tǒng)設計要求。方案三:LCD12864液晶是帶字庫的具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式,其顯示分辨率為12864。因此,液晶顯示模塊選擇方案三。 對于硬件的模塊設計方式,軟件部分也采取分模塊編程,再通過主程序調(diào)用子函數(shù)從而實現(xiàn)系統(tǒng)整個軟件功能。程序控制共有5部分子程序,分別為測溫控制程序、測濕度控制程序、液晶顯示程序、時鐘控制程序和鍵盤控制程序。4 系統(tǒng)硬件電路設計 單片機主控制模塊方案一:選擇Microchip公司的PIC系列單片機 PIC單片機是一種簡單指令型的單片機,指令數(shù)量比較少,如果使用匯編語言編寫程序,在PIC中低檔單片機中比較麻煩且需要翻頁,而且性價比不高,價格昂貴。因此單片機芯片選擇方案二。對控制器采用ATMEL公司的AT80C51作為系統(tǒng)控制器。許多功能部件集成在芯片內(nèi)部,其信號通道受外接影響小,可靠性高,控制能力強,運行速度快等特點。(2)AT80C51引腳圖AT80C51有40個引腳。是單片機的電源提供端口。外部不擴展而單片應用時,則作一般雙向I/O 口用P0口每一個引腳可以推動8個LSTTL 負載。外部不擴展而單片應用時,則作一般雙向I/O口用。P1:P1口(~)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/0端口(準雙向并行I/O口),其輸出可以推動4個LSTTL負載。P3:P3口(~)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/0端口(準雙向并行I/O口),它還提供特殊功能,包括串行通信、外部中斷控制、計時計數(shù)控制及外部隨機存儲器內(nèi)容的讀取或寫入控制等功能。 TXD 串行通信輸出。 INT1 外部中斷1 輸入,低電平有效。 T1 計數(shù)器1 外部事件計數(shù)輸入端。 RD 外部隨機存儲器的