【正文】 T 為攝氏溫度 圖 33 AD590 溫度采集放大電路 如圖 33 所示因此量測的電壓 V 為 273T μ A 10K 273T100 V 為了將電壓量測出來又需使輸出電流 I 不分流出來我們使用電壓跟隨器其輸出電壓 V2 等于輸入電壓 V 由于一般電源供應(yīng)較多零件之后電源是帶雜訊的因此我們使用齊納二極體作為穩(wěn)壓零件再利用可變 電阻分壓其輸出電壓 V1需調(diào)整至 273V接下來我們使用差動(dòng)放大器其輸出 Vo 為 0K10K V2－ V1 T0V 如果現(xiàn)在為攝氏 100 度輸出電壓為 5V 圖中用到兩個(gè) LM324 集成運(yùn)算放大器前一個(gè)起跟隨作用防止測電壓時(shí)分流第二個(gè)起放大作用將電壓信號(hào)放大 5 倍后送至模數(shù)轉(zhuǎn)換器 [2]此電路的最終目的是實(shí)現(xiàn)信號(hào)的放大并將輸出電壓與測量溫度的關(guān)系設(shè)定為 V 這樣輸入模數(shù)轉(zhuǎn)換器的電壓不會(huì)超過滿度電壓同時(shí)所測溫度的范圍也滿足要求本設(shè)計(jì)設(shè)定的測溫范圍是 0C～ 70C那么輸入 ADC的模擬電壓范圍為 0V～ 35V在測量系統(tǒng)中常常需要將檢測 到的連續(xù)變化的模擬量如溫度壓力流量速度光強(qiáng)等轉(zhuǎn)變成離散的數(shù)字量才能輸入到計(jì)算機(jī)中進(jìn)行處理這些模擬量經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)變成電信號(hào)一般為電壓信號(hào)經(jīng)過放大器放大后就需要經(jīng)過一定的處理變成數(shù)字量實(shí)現(xiàn)模擬量到數(shù)字量轉(zhuǎn)變的設(shè)備通常成為模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ADC簡稱 AD雙積分式 AD轉(zhuǎn)換器的基本原理是先對輸入模擬電壓進(jìn)行固定時(shí)間的積分然后轉(zhuǎn)為對標(biāo)準(zhǔn)電壓的反相積分直至積分輸入返回初始值這兩個(gè)積分時(shí)間的長短正比于二者的大小進(jìn)而可以得出對應(yīng)模擬電壓的數(shù)字量這種 AD 轉(zhuǎn)換器對消除共模干擾性能特別優(yōu)異雖然轉(zhuǎn)換速度較慢但不影響這種變化速度不高的溫度信號(hào) 的檢測且精度較高 ICL7109是一種價(jià)格低廉的雙積分式 12 位模數(shù)變換器該芯片由模擬電路和數(shù)字電路兩部分組成其中模擬電路由模擬信號(hào)輸入振蕩電路積分比較電路和基準(zhǔn)電壓源組成數(shù)字電路由時(shí)鐘振蕩器異步通信握手邏輯轉(zhuǎn)換控制邏輯計(jì)數(shù)器鎖存器三態(tài)門組成其最大的特點(diǎn)是數(shù)據(jù)輸出為 12 位二進(jìn)制數(shù)并配有較強(qiáng)的接口功能能方便的與各種微處理器相連 ICL7109 主要有如下特性 1 高精度 精確到 1212 14096 低漂移 1μ VC 2 低噪聲 典型值為 15μ VPP 低功耗 20mw 3 高輸入阻抗 典 型值 1012 4 轉(zhuǎn)換速度最快達(dá) 30 次秒當(dāng)采用 358MHz 晶振作振源時(shí)速度為 75 次秒 5 片內(nèi)帶有振蕩器外部可接晶振或 RC 電路以組成不同頻率的時(shí)鐘電路 6 12 位二進(jìn)制輸出同時(shí)還有一位極性位和一位溢出位輸出 7 輸出與 TTL兼容以字節(jié)方式 分高低字節(jié) 三態(tài)輸出并且具有 VART掛鉤方式可以用簡單的并行或串行口接到微處理系統(tǒng) 8 可用 RVN 運(yùn)行保持 STATUS 狀態(tài) 信號(hào)監(jiān)視和控制轉(zhuǎn)換定時(shí) 9 所有輸入端都有抗靜電保護(hù)電路 10 ICL7109 工作電壓為雙電源177?；趩纹瑱C(jī)的糧倉溫濕度檢測系統(tǒng)畢業(yè)設(shè)計(jì) 基于單片機(jī)的糧倉溫濕度檢測系統(tǒng) 摘 要 糧倉作為儲(chǔ)備糧食的重要場所需及時(shí)對其內(nèi)部的溫度和濕度進(jìn)行檢測人工檢測糧倉環(huán)境存在弊端準(zhǔn)確性低且穩(wěn)定性差本文設(shè)計(jì)了一種基于單片機(jī)和傳感器技術(shù)的糧倉溫濕度檢測系統(tǒng)在線實(shí)時(shí)測量精度高穩(wěn)定性好系統(tǒng)功能及測量范圍能夠達(dá)到及時(shí)準(zhǔn)確檢測糧倉溫濕度的要求本文分別從硬件和軟件兩個(gè)方面對此溫濕度檢測系統(tǒng)進(jìn)行了分析本系統(tǒng)主要由集成溫濕度傳感器 12 位雙積分模數(shù)轉(zhuǎn)換器 ICL7109 主芯片 AT89C51 和 鍵盤顯示輔助芯片 8279 組成硬件部分介紹了系統(tǒng)總體工作流程器件選擇芯片功能及工作原理等軟件部分設(shè)計(jì)了計(jì)數(shù)數(shù)據(jù)采集溫濕度顯示等子程序來完善整個(gè)系統(tǒng)的檢測功能該系統(tǒng)操作簡單安裝方便性能穩(wěn)定可靠特別適用于需對溫濕度及時(shí)監(jiān)測的糧倉庫房等場所 關(guān)鍵詞單片機(jī)模數(shù)轉(zhuǎn)換器溫濕傳感器 The detection system of warm and humidity of the granary based on onechip puter Abstract The granary needs to gauge its inside temperature and humidity in time because it is a important place where the grain stores The drawback exists to measure the environment of the granary artificially accuracy is low and the stability is bad This text has designed a kind of detection system of warm humidity of granary based on onechip puter and sensor technology measure on line have characteristic such as high precision and good stability Systematic function and the range of measuring can reach the requirement that measure the warm humidity of the granary accurately in time This text has been analyzed to the warm humidity detection system from two respects of hardware and software The part of the systematic hardware is mainly makes up with the integrated warm humidity sensor 12 total marks modulus converterICL7109 main chip AT89C51 and keyboard and shown the auxiliary chip 8279 this text have been discussed such respects as the workflow of the system device choosing the function of the chip and operation principle etc The part of the software has been designed such subprograms as the counted the gathered of data warm humidity shows which can perfect the measuring function of the whole system This system operation is simple installed conveniently it is reliable and steady the granary is especially suitable for the place that needing to monitor to the warm humidity in time such places as the storehouse etc Key wordsOnechip puter Modulus converter Warm and humid sensor 目 錄 1 緒論 1 11 背景 1 12 國內(nèi)外研究狀況和相關(guān)領(lǐng)域研究成果 1 糧倉溫濕度檢測發(fā)展?fàn)顩r 1 單片機(jī)歷史 2 13 研究內(nèi)容和研究方法 3 2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì) 4 21 系統(tǒng)的組成 4 22 系統(tǒng)工作流程 4 23 系統(tǒng)的功能介紹 5 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 6 31 溫度采集系統(tǒng) 6 集成溫度傳感器的選擇 6 AD590 的性能特點(diǎn) 6 溫度采集電路 7 32 模數(shù)轉(zhuǎn)換器 9 模數(shù)轉(zhuǎn)換器的選擇 9 AD 轉(zhuǎn)換器 ICL7109 的特點(diǎn) 9 I CL7109 芯片引腳說明及外部連接 10 ICL7109 與 89C51 單片機(jī)的硬件接口設(shè)計(jì) 12 33 濕度檢測 14 濕度傳感器的選擇 14 HS1101 的性能特點(diǎn) 14 濕度測量電路 15 34 AT89C51 單片機(jī)功能介紹 17 芯片簡介 17 AT89C51 各引腳在設(shè)計(jì)中的定義 17 上電手動(dòng)復(fù)位電路 19 振蕩電路 20 35 鍵盤及顯示接口擴(kuò)展 20 芯片的選擇 20 8279 的引腳功能介紹 21 8279 與 AT89C51 的連接 22 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 24 41 程序開發(fā)環(huán)境及設(shè)計(jì)原則 2