倉(cāng)庫(kù)溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)單片機(jī)課設(shè)-在線瀏覽
2025-08-13 06:24本頁(yè)面
【正文】 檔在測(cè)溫范圍內(nèi)非線性誤差為℃。使用可靠。作為電流輸出型傳感器和電壓輸出型相比，它有很強(qiáng)的抗外接干擾能力。方案二：采用數(shù)字化溫度傳感器。該器件只有三個(gè)引腳(即電源VDD、地線GND、數(shù)據(jù)線DQ)，且不需要外部元件，內(nèi)部刻有64位光刻ROM，64位器件序列號(hào)出廠前就被光刻于ROM中，可作為器件地址序列碼，便于實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)量。該電路的檢測(cè)溫度范圍為55～+125℃，精度為℃(在10℃～+85℃范圍)。大氣中含有水汽的多少，表示大氣中的干濕程度，用濕度來(lái)表示，也就是說(shuō)，濕度表示大氣干濕程度的物理量。絕對(duì)濕度表示單位體積空氣里所含水汽的質(zhì)量。測(cè)量空氣濕度的方式很多，其原理是根據(jù)某種物質(zhì)從其周圍的空氣吸收水分后引起的物理或化學(xué)性質(zhì)的變化，間接地獲得該物質(zhì)的吸水量及周圍空氣的濕度。方案一：采用HS11000/HS1101濕度傳感器。不需校準(zhǔn)的完全互換性，高可靠性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，快速響應(yīng)時(shí)間，專利設(shè)計(jì)的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，由頂端接觸(HS1100)和側(cè)面接觸(HS1101)兩種封裝產(chǎn)品。相對(duì)濕度在1%～100%RH范圍內(nèi)；電容量由16pF變到200pF，其誤差不大于RH；響應(yīng)時(shí)間小于5S；℃。方案二：采用數(shù)字濕度傳感器(如SHT11)。應(yīng)用該方案不需外接A/D轉(zhuǎn)換芯片，可以大大簡(jiǎn)化硬件電路，并能提高電路的可靠性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝，連接方便。而且它較高的可靠性和卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性，及其低功耗，抗干擾能力強(qiáng)、超長(zhǎng)的信號(hào)傳輸距離等優(yōu)點(diǎn)也較其他方案更適用于普通倉(cāng)庫(kù)。所以選取此方案作為最終方案?？蛇x器件：51系列單片機(jī)、5K電阻、七段共陰數(shù)碼管、溫濕度傳感器DHT1蜂鳴器等附：DHT11技術(shù)手冊(cè)型號(hào)測(cè)量范圍測(cè)濕精度測(cè)溫精度分辨力封裝DHT1120－90％RH 0－50℃177。2℃14針單排直插傳感器性能說(shuō)明參數(shù)條件MinTypMax單位濕度分辨率111%RH8Bit重復(fù)性177。4%RH0－50℃177。1%RH長(zhǎng)期穩(wěn)定性典型值177。1℃精度177。2℃量程范圍050℃響應(yīng)時(shí)間1/e(63%)630S 接口說(shuō)明 建議連接線長(zhǎng)度短于20米時(shí)用5K上拉電阻,大于20米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用合適的上拉電阻 電源引腳DHT11的供電電壓為 3－。電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個(gè)100nF 的電容，用以去耦濾波。數(shù)據(jù)格式:8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù) +8bit校驗(yàn)和數(shù)據(jù)傳送正確時(shí)校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于“8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)”所得結(jié)果的末8位。圖1總線空閑狀態(tài)為高電平,主機(jī)把總線拉低等待DHT11響應(yīng),主機(jī)把總線拉低必須大于18毫秒,保證DHT11能檢測(cè)到起始信號(hào)。 圖2總線為低電平,說(shuō)明DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào),DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)后,再把總線拉高80us,準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù),每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電平時(shí)隙開始,則DHT11沒(méi)有響應(yīng),，DHT11拉低總線50us,隨后總線由上拉電阻拉高進(jìn)入空閑狀態(tài)。電氣特性VDD=5V，T = 25℃，除非特殊標(biāo)注參數(shù)條件mintypmax單位供電 DC35V供電電流測(cè)量mA平均1mA待機(jī)100150uA采樣周期秒1次注:采樣周期間隔不得低于1秒鐘。返回正常工作條后，傳感器會(huì)緩慢地向校準(zhǔn)狀態(tài)恢復(fù)。在非正常工作條件下長(zhǎng)時(shí)間使用會(huì)加速產(chǎn)品的老化過(guò)程。在一個(gè)純凈的環(huán)境中，污染物質(zhì)會(huì)緩慢地釋放出去。高濃度的化學(xué)污染會(huì)導(dǎo)致傳感器感應(yīng)層的徹底損壞。在5060℃和 10%RH的濕度條件下保持2 小時(shí)（烘干）；隨后在2030℃和70%RH的濕度條件下保持 5小時(shí)以上。因此在測(cè)量濕度時(shí)，應(yīng)盡可能保證濕度傳感器在同一溫度下工作。為降低熱傳導(dǎo)，DHT11與印刷電路板其它部分的銅鍍層應(yīng)盡可能最小，并在兩者之間留出一道縫隙。DATA信號(hào)線材質(zhì)量會(huì)影響通訊距離和通訊質(zhì)量,推薦使用高質(zhì)量屏蔽線。1注意事項(xiàng)(1)避免結(jié)露情況下使用。第四章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)本方案以STC89C52單片機(jī)系統(tǒng)為核心來(lái)對(duì)溫度、濕度進(jìn)行實(shí)時(shí)控制和巡檢。主控機(jī)負(fù)責(zé)控制指令的發(fā)送，并控制各個(gè)檢測(cè)單元進(jìn)行溫度采集，收集測(cè)量數(shù)據(jù)，同時(shí)對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行整理和顯示。系統(tǒng)原理框圖單 片 機(jī)數(shù)碼管顯示模塊DHT11溫濕度檢測(cè)模塊報(bào)警模塊溫濕度采集電路是本設(shè)計(jì)中最重要的一個(gè)模塊，用于外部環(huán)境的參數(shù)讀取，是單片機(jī)系統(tǒng)的輸入模塊，是與單片機(jī)聯(lián)系最為密切的部分。應(yīng)用電路如下：GNDVCC5K241DATAMCUDHT11VCC 時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時(shí)鐘信號(hào)，單片機(jī)本身就是一個(gè)復(fù)雜的同步時(shí)序電路，為了保證同步工作方式的實(shí)現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時(shí)鐘信號(hào)控制下嚴(yán)格地按時(shí)序進(jìn)行工作。 此電路采用12MHz的石英晶體。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤是系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵以重新啟動(dòng)。復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位和按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種方式。按鍵電平復(fù)位是通過(guò)使復(fù)位端經(jīng)電阻與Vcc電源接通而實(shí)現(xiàn)的。 圖2復(fù)位電路、報(bào)警電路在微型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，為了安全生產(chǎn)，對(duì)于一些重要的參數(shù)或系統(tǒng)部位，都設(shè)有緊急狀態(tài)報(bào)警系統(tǒng)，以便提醒操作人員注意，或采取緊急措施。本設(shè)計(jì)采用蜂鳴音報(bào)警電路。壓電式蜂鳴器約需10mA的驅(qū)動(dòng)電流，可以用一個(gè)晶體三極管驅(qū)動(dòng)，在具體設(shè)計(jì)過(guò)程中。三極管驅(qū)動(dòng)的蜂鳴器報(bào)警蜂鳴器電路、顯示電路在本系統(tǒng)中顯示部分使用LED。在單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，常用的是匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言。而C語(yǔ)言雖然執(zhí)行效率沒(méi)有匯編語(yǔ)言高，但語(yǔ)言簡(jiǎn)潔，使用方便，靈活，運(yùn)算豐富，表達(dá)化類型多樣化，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)類型豐富，具有結(jié)構(gòu)化的控制語(yǔ)句，程序設(shè)計(jì)自由度大，有很好的可重用性，可移
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