倉(cāng)庫(kù)溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)優(yōu)秀畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 靠性高；(2)內(nèi)置192種字符（160個(gè)57點(diǎn)陣字符和32個(gè)510字符）；(3)具有64個(gè)字節(jié)的自定義字符RAM，可自定義八個(gè)58點(diǎn)陣字符；(4)顯示方式：STN、半透、正顯；(5)驅(qū)動(dòng)方式：1/16DUTY,1/5BIAS；(6)視角方向：6點(diǎn)；(7)背光方式：底部LED；(8)通訊方式：4位或8位并口可選；(9)標(biāo)準(zhǔn)的接口特性，適配MC51和M6800系列MPU的操作時(shí)序。 1602液晶物理特性外形尺寸803614（mm）可視范圍（W）（H）顯示容量16字符，2行點(diǎn)尺寸（mm）點(diǎn)間距（mm）表31 1602液晶物理特性 1602液晶管腳功能1602字符型LCD通常有14條引腳線或16條引腳線的LCD，多出來的2條線是背光電源線VCC(15腳)和地線GND(16腳)，其控制原理與14腳的LCD完全一樣。管腳號(hào)符號(hào)功能1VSS電源接地（GND）2VDD電源電壓（+5V）3V0LED驅(qū)動(dòng)電壓（可調(diào)）4RS寄存器選擇輸入端，輸入MPU選擇模塊內(nèi)部寄存器類型信號(hào)。RS=0，當(dāng)MPU進(jìn)行寫模塊操作，指向指令寄存器；當(dāng)MPU進(jìn)行讀模塊操作，指向地址計(jì)數(shù)器；RS=1，無論MPU進(jìn)行讀操作還是寫操作，均指向數(shù)據(jù)寄存器。5R/W讀寫控制輸入端，輸入MPU選擇讀/寫模塊操作信號(hào)。當(dāng)R/W=0時(shí)進(jìn)行讀操作，當(dāng)R/W=1時(shí)進(jìn)行寫操作。6E使能信號(hào)輸入端，輸入MPU讀/寫模塊操作使能信號(hào)。讀操作時(shí)，高電平有效；寫操作時(shí)，下降沿有效。7DB0低4位三態(tài)、向數(shù)據(jù)總線 0位（最低位）8DB1低4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線 1位9DB2低4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線 2位10DB3低4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線 3位11DB4高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線 4位12DB5高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線 5位13DB6高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線 5位14DB7高4位三態(tài)、雙向數(shù)據(jù)總線 7位（最高位）15A背光電源正端+5V16K背光電源負(fù)端0V表32 1602液晶管腳功能 1602液晶字符集1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器存儲(chǔ)160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號(hào)、和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，其中，字與字母同ASCII碼兼容。比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。 1602液晶與AT89S52接口電路圖32 1602LCD與單片機(jī)接口電路圖 溫濕度采集模塊比較傳統(tǒng)的模擬溫度濕度傳感器，和硬件設(shè)計(jì)要求在本設(shè)計(jì)中采用DHT11數(shù)字式溫濕度傳感器。 DHT11溫濕度傳感器簡(jiǎn)介DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。DHT11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。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在OTP（One Time Programable）內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上，產(chǎn)品為4針單排引腳封裝，連接簡(jiǎn)單方便，使其成為各類應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選擇。 DHT11引腳及接口圖33 DHT11引腳及接口原理圖引腳名稱注釋1VDD供電3— DC2DATA串行數(shù)據(jù)，單總線3NC空腳，請(qǐng)懸空4GND接地，電源負(fù)極表33 DHT11引腳功能表 鍵盤模塊鍵盤分為獨(dú)立式鍵盤和矩陣式鍵盤。在本設(shè)計(jì)中由于按鍵較多，因此選用矩陣式鍵盤。 鍵盤控制電路本系統(tǒng)中鍵盤的作用是實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互功能，通過鍵盤設(shè)置溫度／濕度的上、下限值。鍵盤控制電路如下圖所示：圖34 鍵盤控制電路 各功能鍵作用分配（1）開/關(guān)機(jī)鍵：主要控制硬件系統(tǒng)的開/關(guān)機(jī)（2）數(shù)字設(shè)置鍵：S0和S1分別為溫度1+和溫度1，用來設(shè)置溫度的下限值；S2和S3分別為濕度1+和濕度1，用來設(shè)置濕度的下限值；S4和S5分別為溫度2+和溫度2，用來設(shè)置溫度的上限值；S6和S7分別為濕度2+和濕度2，用來設(shè)置濕度的上限值。當(dāng)傳感器采集到的溫度、濕度值中有一樣超出所設(shè)定的區(qū)間，即溫度/濕度過高或過低，則該系統(tǒng)會(huì)發(fā)出蜂鳴報(bào)警并啟動(dòng)空調(diào)系統(tǒng)。（3）復(fù)位鍵：在測(cè)溫濕度過程中，若需要中斷正在運(yùn)行的測(cè)試狀態(tài)，則按下復(fù)位鍵，系統(tǒng)重新初始化。另外，在設(shè)定倉(cāng)庫(kù)允許的溫濕度上、下限值時(shí)，若一不小心輸入錯(cuò)誤，想重新輸入，則亦可按復(fù)位鍵進(jìn)行修改。（4）開報(bào)警鍵：SE為開報(bào)警鍵，當(dāng)溫/濕度值超過設(shè)定值而報(bào)警時(shí)，則可以按該鍵取消報(bào)警。（5）關(guān)報(bào)警鍵：SF為關(guān)報(bào)警鍵，用來關(guān)閉蜂鳴報(bào)警。 報(bào)警模塊本系統(tǒng)采用蜂鳴器作為報(bào)警裝置，蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、電子玩具、報(bào)警器等電子產(chǎn)品中作發(fā)生器件。在單片機(jī)應(yīng)用的設(shè)計(jì)上，很多方案都會(huì)用到蜂鳴器，大部分都是使用蜂鳴器來做提示或報(bào)警，比如按鍵按下、開始工作、工作結(jié)束或是故障等等。 報(bào)警電路接口圖35 三極管驅(qū)動(dòng)的蜂鳴音報(bào)警電路 蜂鳴器工作原理本設(shè)計(jì)采用峰鳴音報(bào)警電路，其工作過程就是把傳感器采集的數(shù)據(jù)通過單片機(jī)處理后，與該參數(shù)上下限給定值進(jìn)行比較，如果高于上限值（或低于下限值）則進(jìn)行報(bào)警，否則就作為采樣的正常值進(jìn)行顯示。在本系統(tǒng)中峰鳴音報(bào)警接口電路的設(shè)計(jì)采用壓電式蜂鳴器，通過AT89S52的1根口線經(jīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)蜂鳴音發(fā)聲。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)，如上圖35所示。在圖中。“1”時(shí)，晶體管導(dǎo)通，壓電蜂鳴器兩端獲得約+5V電壓而鳴叫；“0”時(shí)，三極管截止，蜂鳴器停止發(fā)聲。 串口通信模塊為了對(duì)采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)一步處理，需要將單片機(jī)采集的溫度和濕度數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)，利用單片機(jī)的 RXD、TXD接口連接到RS232串行口接收或發(fā)送數(shù)據(jù)和指令，但是單片機(jī)的TTL電平和RS232不兼容，因此使用了MAX232進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，AT89S52具有串行通訊接口(SCI),SCI是為能與CRT終端及計(jì)算機(jī)等外設(shè)通訊的全雙工異步系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用 RS232C接口方式，傳送波特率為9600比特。接口芯片采用MAX232，這種芯片可以實(shí)現(xiàn)TTL電平和RS232C接口電平之間的轉(zhuǎn)換，也就是可以把5V電平表示“1”、0V電平表示“0”的邏輯，轉(zhuǎn)換成3~15V電平表示“1”、+3~15V電平表示“0”的邏輯，從而解決了由于PC機(jī)的串行口是RS232C標(biāo)準(zhǔn)的接口，其輸入輸出在電平上和采用TTL電平的AT89S52在接口時(shí)會(huì)產(chǎn)生電平不同的問題。因此，PC機(jī)和 AT89S52 單片機(jī)串行通信便可以順利進(jìn)行。 RS232C簡(jiǎn)介在單片機(jī)通信中，談到串口通信，必然涉及RS232C。RS232C總線標(biāo)準(zhǔn)是美國(guó)EIA(電子工業(yè)聯(lián)合會(huì))與BELL公司一起開發(fā)并于1969年公布的通信協(xié)議，該總線是廣泛使用在微機(jī)數(shù)據(jù)終端設(shè)備DTE和數(shù)據(jù)通信設(shè)備DCE之間的外部總線接口。RS是英文“推薦標(biāo)準(zhǔn)”的縮寫，232是標(biāo)志號(hào)，C表示修改的次數(shù)。RS232C定義了數(shù)據(jù)終端設(shè)備(DTE)與數(shù)據(jù)通信設(shè)備(DCE)之間的物理接口標(biāo)準(zhǔn)。接口標(biāo)準(zhǔn)包括機(jī)械特性、功能特性和電氣特性等方面的內(nèi)容。在電氣特性中，采用負(fù)邏輯電平表示,規(guī)定邏輯0電平為+5V—+15V，邏輯1為15V—5V[15]，常稱之為RS232電平。而單片機(jī)輸出的是TTL或COMS電平。我們知道，TTL/COMS電平規(guī)定邏輯0電平為0V，邏輯1電平為+5V。顯然，當(dāng)PC機(jī)與單片機(jī)進(jìn)行通信時(shí)，其接口就不能直接相連，必須經(jīng)過電平轉(zhuǎn)換，否則就會(huì)損壞設(shè)備。當(dāng)微機(jī)配備了RS一232接口后，它不僅可以與多種儀器和外設(shè)連接，而且，通過它還可以在兩臺(tái)微機(jī)之間進(jìn)行近程和遠(yuǎn)程的通信。該總線有以下優(yōu)點(diǎn)：（1）串行通訊成本低廉，通用性強(qiáng)，符合RS一232標(biāo)準(zhǔn)的串行口已成為PC機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置；（2）通過該總線接口，可以使微機(jī)控制各種測(cè)量?jī)x器，組成自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)；（3）擴(kuò)展了微機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域，使個(gè)人計(jì)算機(jī)的功能得以加強(qiáng)；（5）現(xiàn)代信息處理系統(tǒng)要求電子測(cè)量、通信和微機(jī)有機(jī)結(jié)合在一起，即用測(cè)量?jī)x表采集、檢測(cè)信息，用通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸，并通過計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理和控制；（6）RS一232C的信號(hào)連接十分靈活，通過對(duì)信號(hào)線進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，即可通過MODEM進(jìn)行遠(yuǎn)程傳送，也可以直接連接應(yīng)于近距離傳輸；即可以連接成主從的DTE一DCE方式，也可以把兩臺(tái)微機(jī)連接成對(duì)等的方式。RS一232C的總線可分為四類信號(hào)線，即數(shù)據(jù)總線、控制總線、定時(shí)總線和信號(hào)地線。數(shù)據(jù)線:數(shù)據(jù)傳送是串行的，可工作在全雙工或半雙工狀態(tài)。控制總線:該總線由發(fā)送控制信號(hào)、接收控制信號(hào)和設(shè)備狀態(tài)信號(hào)組成，發(fā)送控制信號(hào)有RTS和CTS；接收控制信號(hào)有DDC，信號(hào)品質(zhì)檢測(cè)器和振鈴指器。定時(shí)總線：該信號(hào)是確定數(shù)據(jù)位的中心，不向外部提供；信號(hào)地線：RS一232C采用負(fù)邏輯工作，即邏輯“l(fā)”電平為5V一15V，邏輯“0”的電平為+5V一+