【正文】 ；硬件、軟件的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)；系統(tǒng)的調(diào)試等方面進(jìn)行介紹。 （ 5） AVR 單片機(jī)最小系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 （ 3）數(shù)據(jù)顯示模塊設(shè)計(jì)：系統(tǒng)使用 LED 顯示，并擴(kuò)展報(bào)警功能，在要求的濕度達(dá)到一定的上界或者下界時(shí)，報(bào)警電路開始工作。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)詳細(xì)任務(wù)如下： （ 1）整體方案的確定：包括單片機(jī)、傳感器的選型，用 AVR 單片機(jī)作為主控器，西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 3 分析 ATmegal16 單片機(jī)與溫濕度傳感器等部件實(shí)現(xiàn)軟、硬件接口的技術(shù)以及數(shù)據(jù)顯示方案濕度傳感器模塊設(shè)計(jì)：熟悉濕度傳感器工作原理，確定其與 AVR 單片機(jī)的接口設(shè)計(jì)方案。選擇 Mega16 單片機(jī)為系統(tǒng)的主控芯片，采用 CHTM02/N 濕度傳感器作為 環(huán)境 濕度的 傳感 器，經(jīng)過 一 系列處理實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境濕度進(jìn)行智能地實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，當(dāng) 濕度超出標(biāo)準(zhǔn)范圍時(shí)能自動(dòng)報(bào)警。而且可以通過這次設(shè)計(jì)，很好的掌握系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作流程、開發(fā)步驟；熟悉單片機(jī)開發(fā)的通用編程語(yǔ)言。 本課題需要完成一個(gè)完整系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，涉及到電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用與控制技術(shù)等多學(xué)科知識(shí)，是一個(gè)硬軟件相結(jié)合的設(shè)計(jì)性題目。更不用說自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。目前 AVR 單片機(jī)滲透到我們生活的各個(gè)領(lǐng)域，幾乎很難找到哪個(gè)領(lǐng)域沒有單片機(jī)的蹤跡。 近年來隨著計(jì)算機(jī)在社會(huì)領(lǐng)域的滲透 ， 單片機(jī)的應(yīng)用正在不斷地走向深入，同時(shí)帶動(dòng)傳統(tǒng)控制檢測(cè)日新月益更新。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 2 因此，實(shí)時(shí)、及時(shí)、準(zhǔn)確地測(cè)量 環(huán)境 濕度在實(shí)際應(yīng)用中具有重要的意義。假如一座建筑內(nèi)的溫度不一樣的話，那么從高溫部分流入低溫部分的潮濕的空氣中的水就可能凝結(jié) ， 在這些地方可能會(huì)發(fā)霉，在建筑設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到這樣的現(xiàn)象。因此在許多倉(cāng)庫(kù)、博物館、圖書館、計(jì)算機(jī)中心和一定的 工廠（比如微電子工業(yè)）中都有空調(diào)裝置來控制室內(nèi)的濕度。在存放水果的倉(cāng)庫(kù)里濕度決定水果的成熟。濕度過高影響人調(diào)節(jié)體溫的排汗功能，人會(huì)感到悶熱。一般人在 45—55％的相對(duì)濕度下感覺最舒適。在醫(yī)學(xué)上空氣的濕度與呼吸之間的關(guān)系非常緊密。而在天氣預(yù)報(bào)中，更常用到相對(duì)濕度。下雨的時(shí)候，空氣濕度是非常大的在氣象學(xué)和水文學(xué)中濕度是決定蒸發(fā)和蒸騰的重要數(shù)據(jù)。在此意義下，常用絕對(duì)濕度、相對(duì)濕度、比較濕度、混合比等物理量來表示。在一定的溫度下在一定體積的空氣里含有 的水汽越少，則空氣越干燥；水汽越多，則空氣越潮濕。 42 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 1 第 1 章 緒 論 本章主要介紹本次畢業(yè)設(shè)計(jì)的研究的背景、目的與作用，以及在本次設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容和設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)。 39 附錄 3 上位機(jī)界面截圖 36 附錄 1 ATmega16 的引腳圖 34 致謝 33 測(cè)試結(jié)果 32 顯示電路調(diào)試 31 硬 件靜態(tài)測(cè)試 28 第 5 章 系統(tǒng)調(diào)試 27 上位機(jī)程序設(shè)計(jì) 27 串行通信模塊程序設(shè)計(jì) 25 LED 顯示模塊程序設(shè)計(jì) 25 濕度數(shù)據(jù)采集程序流程圖下圖如圖 43 所示： 24 總體軟件設(shè)計(jì) 21 第 4 章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 20 聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì) 18 濕度傳感器檢測(cè)模塊電路設(shè)計(jì) 17 串口通信電路設(shè)計(jì) 15 復(fù)位電路設(shè)計(jì) 14 單片機(jī)最小系統(tǒng) 電路設(shè)計(jì) 13 ATmega16 簡(jiǎn)介 12 主控器最小系統(tǒng) 12 電子濕度計(jì)系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu) 9 第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 7 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)方案 4 濕度傳感器的選擇 4 微控制器的選擇 4 系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要原理 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)內(nèi)容 1 課題背景 1 課題背景、目的及意義 I Abstract. 關(guān)鍵詞： 濕度傳感器 ； AVR 單片機(jī) ； 濕度檢測(cè)；聲光報(bào)警 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 II Design of the Electronic Hygrometer Based on ATmega16 AVR Microcontroller Abstract： Humidity is closely related with industrial and agricultural production， as well as people39。 文中重點(diǎn)講述系統(tǒng)的 軟 硬件結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn)，著重闡述了信號(hào)采集處理、單片機(jī)及擴(kuò)展電路的設(shè)計(jì)思路和實(shí)現(xiàn)方法。 本文論述了基于測(cè)控技術(shù)的空氣濕度檢測(cè)報(bào)警裝置的硬件和監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 I 基于 單片機(jī) ATmega16 的 電子濕度計(jì) 設(shè)計(jì) 摘要： 濕度與 人們的生活和工 農(nóng) 業(yè)生產(chǎn)有著密切的關(guān)系。為了創(chuàng)造舒適的生活環(huán)境和理想的生產(chǎn)條件 ， 必須對(duì)空氣濕度進(jìn)行 精確檢測(cè) 和調(diào)整 控制 。 該系統(tǒng)以 AVR 單片機(jī)ATmega16 為硬件核心，通過實(shí)時(shí)采集 和 數(shù)據(jù)處理能夠準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè) 環(huán)境 濕度， 采用 LED 數(shù)碼管作為輔助 顯示 模塊， 顯示 當(dāng)前 環(huán)境 濕度 ，當(dāng)被測(cè) 環(huán)境 濕度 超過預(yù) 設(shè) 定數(shù)值時(shí)，將產(chǎn)生聲光報(bào)警 ， 并且 用 PC 機(jī) 作 為上位機(jī) 為 系統(tǒng) 提供一個(gè)可視 的操作 界面 ，實(shí)現(xiàn) 串口通信 ， 數(shù)據(jù) 庫(kù) 保存、查詢、備份 等 功能 。 在目前的試用中 ， 該系統(tǒng) 能夠可靠、穩(wěn)定、安全的測(cè)量 現(xiàn)場(chǎng)濕度 ， 具有推廣應(yīng)用價(jià)值。s lives. In order to create a fortable living environment and the ideal production conditions, we need measure and control the humidity precisely. This article discusses the detection of air humidity alarm monitoring hardware, software design and implementation of programs that based on the measurement and control technology. The system uses ATmega16 AVR Microcontroller as the core, it can accurately monitor the indoor air humidity through realtime acquisition, data processing. LED digital tube display is used as a supplementary module displays the current air humidity. When measured more or less than preset value, the system will have a sound and light alarm. And used as a PC for the system to provide a visual interface, Serial munication, Data retention， Data query， Data backup, and control paper focuses on the system hardware, the structure of software, and the features of function, and stress on the signal acquisition and processing, the expansion circuit of singlechip, design ideas and implementation. In the current trial, the system can measure the environment humidity reliably, stably and securely, with the promotion of application value. Key words: Humidity Sensor, AVR Microcontroller, Humidity Measurement, SoundLight Alare 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 III 目 錄 摘要 II 第 1 章 緒論 1 課題的目的及意義 2 第 2 章 系統(tǒng)概述 4 系統(tǒng)硬件 設(shè)計(jì)方案 5 顯示方案的確定 6 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方案 8 微控器軟件設(shè)計(jì)方案 13 引腳圖及引腳介紹 15 電源設(shè)計(jì) 16 晶振電路設(shè)計(jì) 18 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 IV LED 數(shù)碼管的顯示電路設(shè)計(jì) 21 RS232 的通信部分設(shè)計(jì) 24 開機(jī)自檢模塊程序設(shè)計(jì) 25 濕度采集程序設(shè)計(jì) 26 數(shù)據(jù)處理與聲光報(bào)警程序設(shè)計(jì) 31 系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試及結(jié)果 32 微控制器測(cè)試 33 聲光報(bào)警電路測(cè)試 33 總結(jié) 35 參考文獻(xiàn) 38 附錄 2 系統(tǒng)設(shè)計(jì)部分程序 課題背景、目的及意義 課題背景 濕度是表示大氣干燥程度的物理量?？諝獾母蓾癯潭冉凶?“濕度 ”。 空氣濕度在許多方面有重要的用途，在大氣學(xué)、氣象學(xué)和氣候?qū)W中它主要是理論中的一個(gè)重要值，而在實(shí)際生產(chǎn)生活中應(yīng)用也極為廣泛。它對(duì)不同的氣候區(qū)的產(chǎn)生起決定性的作用。它反映了降雨、有霧的可能性。在一定的濕度下氧氣比 較容易通過肺泡進(jìn)入血液。過熱而不通風(fēng)的房間里的相對(duì)濕度一般比較低，這可能對(duì)皮膚不良和對(duì)粘膜有刺激作用。在生物學(xué)中，尤其是在生態(tài)學(xué)中空氣濕度是一個(gè)非常關(guān)鍵的量 ， 它決定一個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的組成。在存放金屬的倉(cāng)庫(kù)里濕度過高可能導(dǎo)致腐蝕，其它許多貨物比如化學(xué)藥劑、煙、酒、香腸、木、藝術(shù)品、集成電路等等也必須在一定的濕度或在濕度為零的則件下存放。在建筑物理中露點(diǎn)是一個(gè)非常重要的量。此外相對(duì)濕度是衡量建筑室內(nèi)熱環(huán)境的一個(gè)重要指標(biāo)，建筑物理把在人體的主觀熱感覺處于中性時(shí)，風(fēng)速不大于 ，相對(duì)濕度為 50％定為最舒適的熱環(huán)境，這也是室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計(jì)的一個(gè)基準(zhǔn)。 課題的目的及意 義 數(shù)據(jù)采集是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中進(jìn)行監(jiān)控所必需的環(huán)節(jié)，本課題是對(duì)嵌入式技術(shù)與數(shù)據(jù)采集技術(shù)的應(yīng)用，即用流行的 AVR 單片機(jī)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集與顯示。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往是作為一個(gè)核心部件來使用，僅單片機(jī)方面知識(shí)是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)，以及針對(duì)具體應(yīng)用對(duì)象特點(diǎn)的軟件結(jié)合，以作完善。導(dǎo)彈的導(dǎo)航裝置，飛 機(jī)上各種儀表的控制，計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)通訊與數(shù)據(jù)傳輸，工業(yè)自動(dòng)化過程的實(shí)時(shí)控制和數(shù)據(jù)處理，廣泛使用的各種智能 IC 卡，民用豪華轎車的安全保障系統(tǒng)，錄象機(jī)、攝象機(jī)、全自動(dòng)洗衣機(jī)的控制，以及程控玩具、電子寵物等等，這些都離不開單片機(jī)。 AVR 單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化管理及過程控制等領(lǐng)域， AVR 單片機(jī)的應(yīng)用如此廣泛而又潛力，因而也不用質(zhì)疑其生命力 [1]。本課題融知識(shí)性與趣味性于一體，提供了一個(gè)有力的了解小家電設(shè)計(jì)技術(shù)的平臺(tái)，能提高檢索文獻(xiàn)資料的能力、電子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的能力、實(shí)際動(dòng)手的能力。