【正文】
KeiluVision2軟件平臺進(jìn)行編程及編程查錯(cuò),再通過編程器下載程序(系統(tǒng)總設(shè)計(jì)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(gòu)成全中文人機(jī)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(kuò)展。 (1)時(shí)鐘模塊電路方案設(shè)計(jì) 本模塊方案設(shè)計(jì)采用DS1302時(shí)鐘芯片,DS1302時(shí)鐘芯片與單片機(jī)連接,通過單片機(jī)控制使系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性,時(shí)鐘芯片DS1302可以提供時(shí)鐘信號(年,月,日,時(shí),分,秒),通過I/O口的連接方式,單片機(jī)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(shè)計(jì)方案一:利用土壤的介電特性可以測量土壤的濕度值,同時(shí),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(yīng)的速度較快;但是輸出的信號需要經(jīng)過AD轉(zhuǎn)換處理,而且成本很高,不合適本系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(zhuǎn)換器、單片機(jī)基本系統(tǒng)組成;信號處理:由串行口LED顯示器和報(bào)警系統(tǒng)等組成;(1)溫度傳感模塊電路方案設(shè)計(jì) 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(zhuǎn)換,外圍硬件電路較復(fù)雜,軟件調(diào)試難度高,造價(jià)成本高。 主要技術(shù)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(shè)計(jì)方案 硬件電路的設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)是基于單片機(jī)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(zhuǎn)換芯片的性能,以單片機(jī)為核心的一套檢測系統(tǒng),其中包括A/D轉(zhuǎn)換、單片機(jī)、溫度檢測、濕度檢測、顯示、系統(tǒng)軟件等部分的設(shè)計(jì)。2 本次任務(wù)的主要內(nèi)容及參數(shù)要求 基本功能 主要實(shí)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(jìn)行信號的采集并轉(zhuǎn)換成電信號,再運(yùn)用單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理。這種人工測試方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力、效率低,且測試的溫度及濕度誤差大,隨機(jī)性大。由于溫濕度的檢測控制不當(dāng),可能使我們導(dǎo)致無法估計(jì)的經(jīng)濟(jì)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(shí)調(diào)節(jié)倉庫溫度。終端控制設(shè)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(jī)械設(shè)備執(zhí)行動作,實(shí)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(shè)備、傳感器等組成。在專用品種、綜合配套技術(shù)、貯運(yùn)營銷上,應(yīng)該研制具有中國知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品和技術(shù)。我國近年引進(jìn)了多達(dá)16個(gè)國家和地區(qū)的倉庫環(huán)境控制系統(tǒng),對吸收國外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)、 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(jià)高,品種未能配套,未能達(dá)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(jì)算機(jī)和傳感器技術(shù)的迅速發(fā)展,自動檢測領(lǐng)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(jìn)展。該款溫度及濕度監(jiān)測器基于此而設(shè)計(jì),它的最大的優(yōu)點(diǎn)在于采用雙級記憶模式,可以在對溫度及濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)測量的同時(shí),記錄下當(dāng)溫度及濕度發(fā)生一定變化時(shí)的時(shí)間,并將一段時(shí)期內(nèi)的變化過大的記錄值進(jìn)行二級存儲并報(bào)警,已達(dá)到歷史數(shù)據(jù)進(jìn)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(wù)的主要內(nèi)容及參數(shù)要求 2 基本功能 2 主要技術(shù)參數(shù) 23 總體設(shè)計(jì)方案 2 硬件電路的設(shè)計(jì)方案 4 軟件設(shè)計(jì)方案 44 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 4 單片機(jī)主控制模塊 4 4 4 數(shù)字溫度模塊設(shè)計(jì)分析 6 6 9 濕度模塊電路設(shè)計(jì)分析 9 9 10 10 11 11 時(shí)鐘芯片 11 11 12 12 模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的設(shè)計(jì) 13 13 13 13 13 14 雙D型觸發(fā)器 15 155 單片機(jī)時(shí)鐘電路和復(fù)位電路 166 報(bào)警控制電路 17 設(shè)計(jì)要求 17 報(bào)警控制電路設(shè)計(jì) 177 液晶屏顯示電路 18 設(shè)計(jì)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(shè)計(jì) 19 單片機(jī)編程思路 19 主函數(shù)程序 20 12864液晶屏程序 21 報(bào)警驅(qū)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(jié)論 27謝 辭 28參考文獻(xiàn) 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(shí)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(shè)計(jì)的目標(biāo)。能夠顯示當(dāng)時(shí)環(huán)境的溫度、濕度。畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)說明書題 目: 數(shù)字測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì) 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(shè)計(jì)出一個(gè)能夠精確、穩(wěn)定、實(shí)時(shí)測量出環(huán)境中溫濕度的實(shí)用型溫濕度檢測儀顯得尤為重要。本次設(shè)計(jì)就是數(shù)字測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的研究與制作,該設(shè)計(jì)重點(diǎn)是以AT80S51單片機(jī)為控制核心,采用設(shè)計(jì)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(jìn)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(jī)對各個(gè)模塊的控制,對信號的采集與處理,實(shí)現(xiàn)對環(huán)境溫度、濕度參數(shù)的實(shí)時(shí)檢測,當(dāng)環(huán)境的溫濕度超過一定值時(shí)進(jìn)行報(bào)警的功能。關(guān)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(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測以使其保持最佳狀態(tài)。同時(shí)它還可以充分利用自身的時(shí)鐘芯片起到數(shù)字鐘的功能,擴(kuò)大了該監(jiān)測器的使用范圍。美國、日本的倉庫監(jiān)測設(shè)施近20年來發(fā)展很快,他們結(jié)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(shù)均有較高水平,但其監(jiān)控設(shè)備價(jià)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(jìn)、消化、 吸收國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)和科學(xué)管理的基礎(chǔ)上,進(jìn)行總結(jié)提高、集成創(chuàng)新、超前示范,既開發(fā)適宜我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,又能滿足不同氣候條件,接近或達(dá)到世界先進(jìn)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(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī)的記憶裝置中,電子計(jì)算機(jī)根據(jù)程序表確認(rèn)、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(dá)到自動控制降溫、除濕、通風(fēng)。 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(biāo)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(biāo),針對這一情況,研制可靠且實(shí)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(jìn)行,首要問題是加強(qiáng)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(jì)和濕度試紙等測試器材,通過人工進(jìn)行檢測,對不符合溫度和濕度要求的庫房進(jìn)行通風(fēng)、去濕和降溫等工作。因此我們需要一種造價(jià)低廉、使用方便且測量準(zhǔn)確的溫濕度測量儀。為顯示和報(bào)警電路提供信號。本設(shè)計(jì)由信號采集、信號分析和信號處理三個(gè)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(jì)、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(fù)合型電阻型濕度敏感部件,其復(fù)阻抗與空氣相對濕度成指數(shù)關(guān)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(dǎo)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(dǎo)電與元件的壽命,所以要求采用交流電路對傳感器進(jìn)行供電,最終選定CHTM02N溫濕度模塊,適合本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)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(shè)計(jì) 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(fù)雜,耗電量大,不符合本系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)系統(tǒng)整個(gè)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(shí)鐘控制程序和鍵盤控制程序。4 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 單片機(jī)主控制模塊方案一:選擇Microchip公司的PIC系列單片機(jī) PIC單片機(jī)是一種簡單指令型的單片機(jī),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(jī)中比較麻煩且需要翻頁,而且性價(jià)比不高,價(jià)格昂貴。因此單片機(jī)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(qiáng),運(yùn)行速度快等特點(diǎn)。(2)AT80C51引腳圖AT80C51有40個(gè)引腳。是單片機(jī)的電源提供端口。外部不擴(kuò)展而單片應(yīng)用時(shí),則作一般雙向I/O 口用P0口每一個(gè)引腳可以推動8個(gè)LSTTL 負(fù)載。外部不擴(kuò)展而單片應(yīng)用時(shí),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(zhǔn)雙向并行I/O口),其輸出可以推動4個(gè)LSTTL負(fù)載。P3:P3口(~)口是具有內(nèi)部提升電路的雙向I/0端口(準(zhǔn)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(jì)時(shí)計(jì)數(shù)控制及外部隨機(jī)存儲器內(nèi)容的讀取或?qū)懭肟刂频裙δ堋?TXD 串行通信輸出。 INT1 外部中斷1 輸入,低電平有效。 T1 計(jì)數(shù)器1 外部事件計(jì)數(shù)輸入端。 RD 外部隨機(jī)存儲器的