【正文】
ecause of the higher cost of monitoring equipment, management is not advanced enough. Grain storage in temperature and humidity testing is basically a manual inspection, laborintensive, cumbersome and not timely detection and alarm, causing the food phenomenon of the loss of library storage, so the design and development of the higher cost performance granary temperature and humidity automatically detects the system is imminent. Because of the large grain storage is widely distributed, large reserves of grain storage management and monitoring is difficult, based on the design of grain storage grain situation detection system on the puter management software, the configuration of the sensor from each granary Grain data sent to the microcontroller, microcontroller to the sensor data in digital form, clear and intuitive display cabin temperature and humidity conditions to achieve the granary management automation, intelligent, but also save a lot of manpower and material resources, reduce the intensity of the work of the granary management, improved the efficiency of grain storage management, food management has been a safe and reliable protection.The design for the microcontrollerbased temperature and humidity detection and control system, a modular, hierarchical design. New intelligent temperature and temperature sensor SHT10 detection of temperature, humidity, temperature and humidity signal through the sensor signal acquisition and converted into digital signals, and then use the MCU AT89S52 data analysis and processing, display and alarm circuit signal, the control of temperature and humidity alarm. The upper and lower limits set alarm, the alarm system alarm function, the display part of the character TC1602 LCD temperature measurement of humidity values. System circuit is simple, highly integrated, stable and convenient debugging, detection accuracy is high, has a certain practical value. Key words: temperature and humidity。報警系統(tǒng)根據(jù)設定報警的上下限值實現(xiàn)報警功能,顯示部分采用字符型TC1602液晶顯示所測溫濕度值。本設計為基于單片機的溫濕度檢測與控制系統(tǒng),采用模塊化、層次化設計。目前,糧庫中的溫濕度檢測,基本上是人工檢測,勞動強度大,繁瑣,由于檢測報警不及時,造成庫儲糧食損失的現(xiàn)象時有發(fā)生,因此設計并研制性能價格比較高的糧庫溫濕度自動檢測系統(tǒng)迫在眉睫。糧庫的溫濕度檢測及控制系統(tǒng)設計摘要糧倉管理中最重要的問題是監(jiān)測糧堆中的溫、濕度變化。國家為糧食儲藏每年支付很高的費用,主要是因為監(jiān)測設備成本較高,管理方式不夠先進。由于大型糧庫分布廣、儲量大,糧庫的管理和監(jiān)測難度大,由每個糧倉中配置的傳感器將糧情數(shù)據(jù)發(fā)送給單片機,單片機將傳感器的數(shù)據(jù)以數(shù)字的形式表示出來,清晰直觀地顯示出倉內(nèi)溫濕度狀況,實現(xiàn)糧倉管理自動化、智能化,同時也節(jié)省了大量人力和物力,減輕了糧倉管理的工作強度,提高了糧庫管理效率,使糧食管理得到了安全可靠的保障。用新型的智能溫溫度傳感器SHT10主要實現(xiàn)對溫度、濕度的檢測,將溫度濕度信號通過傳感器進行信號的采集并轉換成數(shù)字信號,再運用單片機AT89S52進行數(shù)據(jù)的分析和處理,為顯示和報警電路提供信號,實現(xiàn)對溫濕度的控制報警。系統(tǒng)電路簡單、集成度高、工作穩(wěn)定、調(diào)試方便、檢測精度高,具有一定的實用價值。 SHT10。 AT89S52 is。 alarm目錄摘要 IAbstract II1 緒論 1 選題背景 1 選題的現(xiàn)實意義 1 設計內(nèi)容 22 方案選擇 33 系統(tǒng)的硬件設計 4 系統(tǒng)的總體設計 4 單片機選擇與介紹 4 溫濕度傳感器 7 接口定義 8 電路特性 9 傳感器特點 10 技術參數(shù) 10 顯示模塊 11 LCD1602概述 11 LCD1602基本參數(shù)及引腳功能 12 報警電路 15 鍵盤設定模塊 16 穩(wěn)壓電路 16 加熱/加濕/通風/降溫開關電路設計 174 軟件設計 19 主程序模塊 19 SHT10初始化流程 20 LCD初始模塊 215 Keil C 軟件概述 22結論 24參考文獻 25附錄A 電路圖 26附錄B 程序 28致謝 371 緒論 選題背景 隨著時代的進步和發(fā)展,單片機控制無疑是人們追求的目標之一。溫室、糧庫等恒溫場所對于自動化的要求也越來越高,對室內(nèi)溫濕度的測量和設備的控制操作要用自動控制系統(tǒng)來完成??販貎Z能保持糧食較好的品質,是目前比較先進的一種安全、經(jīng)濟、綠色的儲糧技術,已成為當今科學儲糧技術發(fā)展的新方向。當溫度較高,空氣中相對濕度較低時,霉菌也能依附在物體表面繁殖生長。儲糧害蟲一般最適濕度在70%75%,如果糧堆內(nèi)的空氣相對濕度保持在65%以內(nèi),保持與其平衡的水分,就可以抑制糧食上幾乎全部微生物的活動[4][4] [M]. 北京:國防工業(yè)出版社,:100104,181202. 選題的現(xiàn)實意義2002年Sensiron公司在世界上率先研制成功SHT10型智能化溫度/溫度傳感器,體積與火柴頭相近。測量相對溫度的范圍是0~100%,%RH,最高精度為177。測量溫度的范圍是40℃~+℃,℃。1℃。利用降低分辨力的方法可以提高測量速率,減小芯片的功耗?,F(xiàn)在雖然單片機的品種繁多,各具特色,但仍以MCS51為核心的單片機占主流,兼容其結構和指令系統(tǒng)的有PHILIPS公司的產(chǎn)品,ATMEL公司的產(chǎn)品和中國臺灣的WinBond系列單片機。使用Atmel 公司高密度非易失性存儲器技術制造,與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。在單芯片上,擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash,使AT89S52為眾多嵌入式控制應用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。根據(jù)工作環(huán)境要求設定系統(tǒng)的溫濕度閾值,利用LCD實時地測量顯示環(huán)境的溫濕度值,實現(xiàn)溫濕度自動控制,使其在較寬的溫度范圍內(nèi)具有較高的測試精度,同時還可以根據(jù)預設定報警閾值報警,一旦發(fā)現(xiàn)環(huán)境溫濕度超限,立即報警。具體的是用新型的智能集成溫溫度傳感器SHT10主要實現(xiàn)檢測溫度、濕度的檢測,將溫度濕度信號通過傳感器進行信號的采集并轉換成數(shù)字信號,再運用單片機AT89S52進行數(shù)據(jù)的分析和處理,為顯示和報警電路提供信號。2 方案選擇方案一:系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集部分是將溫濕度傳感器置于倉庫內(nèi)部,測出倉內(nèi)的溫濕度值,經(jīng)過放大、A/D轉換為數(shù)字量之后送入80c51單片機中,然后通過8位LED顯示,單片機將預設的參考值與測量值進行比較,根據(jù)比較結果作出判斷,經(jīng)過程序分析處理發(fā)送相應指令控制執(zhí)行機構動作,接通或關閉各種執(zhí)行機構的繼電器,進而控制干燥機、空調(diào)和風機等設備,以此來調(diào)節(jié)倉內(nèi)溫濕度。當溫濕度值超過允許的誤差范圍,系統(tǒng)將發(fā)出聲光報警,如果有必要,倉管人員還可以根據(jù)實際的情況通過鍵盤或按鈕來人工修改片內(nèi)存儲的預設值。方案二:以AT89C51單片機為主控組件,采用SHT10等數(shù)字型溫濕度傳感器置于倉庫內(nèi)部,此種數(shù)字型溫濕度傳感器可以直接輸出數(shù)字信號,無需A/D轉換,直接送入單片機中,然后通過LCD1602顯示器顯示出溫濕度值。若超出限定值,則單片機發(fā)出控制信號控制干燥、制冷、通風和加熱等設備工作,調(diào)節(jié)糧倉溫濕度以使其達到限定值范圍。如有必要,管理人員還可以通過按鍵系統(tǒng)改變單片機內(nèi)預設的溫濕度值,以使系統(tǒng)適應不同地區(qū)和不同糧食的溫濕度要求。溫度與濕度通過溫度傳感器與濕度傳感器輸出的電信號經(jīng)過A/D轉換,送到PC機內(nèi)。方案三采用PLC控制溫濕度,但由于PLC系統(tǒng)過于簡單,無法獨自完成主控系統(tǒng)的所有任務,必須得借助于PC機才能完成整個系統(tǒng)的比較與控制過程,顯得復雜且不經(jīng)濟。采用數(shù)字型傳感器直接輸出數(shù)字信號,可以省掉A/D轉換設備,使布線和編程顯得更加明了和簡單。因此,綜合考慮后,我們選擇方案二。若溫濕度超出上下限,則蜂鳴器報警,同時紅色指示燈亮,溫度超出上限制冷設備啟動,低于下限加熱設備啟動,濕度高于上限通風設備啟動,低于下限加濕設備啟動。總體設計框圖見圖31所示圖31 系統(tǒng)總體設計 單片機選擇與介紹 圖32(a)AT89S52芯片引腳圖 圖32(b) 單片機最小系統(tǒng)圖AT89S52是一種帶8K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低功耗、高性能的CMOS8位微處理器。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中,ATMEL的AT89S52是一種高效微控制器,AT89S52單片機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[5][5] ATMEL公司.《AT89S52的技術手冊》P0 口:P0口是一個8位漏極開路的雙向I/O口。對P0端口寫“1”時,引腳用作高阻抗輸入。在這種模式下,P0不具有內(nèi)部上拉電阻。程序校驗時,需要外部上拉電阻。P1端口寫“1”時,內(nèi)部上拉電阻把端口拉高,此時可以作為輸入口使用。此外,()和定時器/計數(shù)器2 的觸發(fā)輸入()。 引腳號第二功能: T2(定時器/計數(shù)器T2的外部計數(shù)輸入),時鐘輸出。 MOSI(在系統(tǒng)編程用) MISO(在系統(tǒng)編程用) SCK(在系統(tǒng)編程用) P2 口:P2 口是一個具有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口,P2 輸出緩沖器能驅動4個TTL 邏輯電平。作為輸入使用時,被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因,將輸出電流(IIL)。在這種應用中,P2口使用很強的內(nèi)部上拉發(fā)送1。在flash編程和校驗時,P2口也接收高8位地址字節(jié)和一些控制信號。對P3 端口寫“1”時,內(nèi)部上拉電阻把端口拉高,此時可以作為輸入口使用。 P3口亦作為AT89S52特殊功能(第二功能)使用,如下表31所示。表31 P3口引腳與第二功能端口引腳第二功能RXD(串行輸入口)TXD(串行輸出口)INTO(外中斷0)INT1(外中斷1)TO(定時/計數(shù)器0)T1(定時/計數(shù)器1)WR(外部數(shù)據(jù)存儲器寫選通)RD(外部數(shù)據(jù)存儲器讀選通)此外,P3口還接收一些用于FLASH閃存編程和程序校驗的控制信號。當振蕩器工作時,RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將是單片機復位。一般情況下,ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號,因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。 對FLASH存儲器編程期間,該引腳還用于輸入編程脈沖(PROG)。該位置位后,只有一條MOVX