基于at89s52的單片機溫濕度檢測系統設計畢業論文-wenkub.com

　 　

【正文】 我將明確自己在今后要奮斗的目標與方向，勇往直前。感謝那些幫助過我的同學，感謝他們在自己做畢業設計的情況下還幫我找資料并對我的設計提出寶貴的意見。所設計系統不僅適用于室內濕度環境的控制，對軟件進行一定的擴展后也可用于實驗室、醫療室、儲藏保鮮、組織培養等生物環境和糧庫等環境的控制，具有較強的通用性和適應性。整個設計過程同時也是一個很好的學習機會，例如運用Proteus繪圖，經過這次設計后自己在這方面有很大地進步，畫圖的熟練度有了明顯的提高； 在查找資料方面，認識到：圖書資料、網絡資料和期刊等都很有價值，以后做設計的時候要注意查找完整的資料，不要只偏重一個方面。這些方面的問題會在以后的學習和工作中逐步加強與完善。在測量準度方面比起傳統的溫度計和濕度計有著抗干擾的能力。實時監測：在24小時內是實時地檢測出外界環境的溫度和濕度的數據。接著我們就進入到軟件編程設計了，要畫出各部分的大體流程圖，弄清楚各個部分實現的功能，最后對整個系統進行軟件編程實現。 39。在路數框中輸入通道號，則會繪制出對應通道溫度變化曲線和方框圖。還需要添加DATA控件與數據庫進行綁定，再利用TextBox控件與DATA控件進行綁定，這樣將溫度數據送給TextBox后，溫度數據就會被存入數據庫中。采集及繪制曲線的語句如下（以第一路為例）：Private Sub Timer1_Timer() 39。, vbExclamation, 警告End IfEnd Sub這樣即可實現在輸入正確學號后才可進入系統，如果學號錯誤則會彈出提示對話框。接著在圖片控件中加載一個背景圖片，選中圖片控件，其屬性當中有個“Picture”，選擇圖片的目錄，再點擊打開，圖片被成功加載。函數：T0INSVC()Void T0INTSVC() interrupt1T0INTSVC: CLR TR0 MOV TH0,0FDHMOV TL0,0C0HSETB TR0CPL BUZZERRETI 。INC R0。MOVC A,A+DPTR。DIS :MOV R5,04。 HERE:JNB 。 MOV 20H,A。 MOV A,00H。通常，符合上述功能的溫度控制程序由主程序和T0中斷服務程序兩部分組成。壓電式蜂鳴器約需10mA的驅動電流，可以使用TTL系列集成電路7406或7407低電平驅動，也可以用一個晶體三極管驅動。該穩壓器的輸入電壓VIN 在7 V～35 V 的范圍變化,輸出電壓可保證為5 V 輸出和A/D轉換芯片TLC549的電源電壓。 驅動電路與單片機的連接 與上位機相連電路的設計通過和MAX232和上位機相連接，如圖39所示。驅動電路與單片機的連接電路如圖38所示。按鍵對單片機的接口電路圖如圖37所示。其電路如圖4。電路連接圖如圖38所示。 AD590的電路原理圖 濕度信號采集的設計濕度的檢測方法，一般采用濕敏元件檢測，分為濕敏電阻和濕敏電容兩種情況。 現實模塊連接電路 A／D轉換模塊采用TLC549轉換芯片，用于實現模擬量向數字量的轉換，由于模擬轉換電路的種類很多，選擇A／D轉換器從速度，精度和價格方面考慮．其內部是8路模擬選通開關。鍵盤控制采用PO口．其中PO．O是溫度的設置，PO．1是濕度的設置，PO．2／PO．3是分別對溫度與濕度的上／下限值進行設置。XTAL2：振蕩器反相放大器的輸出端。為使能從0000H到FFFFH的外部程序存儲器讀取指令，必須接地。這個ALE使能標志位（地址為8EH的SFR的第0位）的設置對微控制器處于外部執行模式下無效。然而，特別強調，在每次訪問外部數據存儲器時， ALE脈沖將會跳過。DISRTO默認狀態下，復位高電平有效。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在方位外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數據存儲器時，P2口送出高八位地址。在Flash編程和校驗時，P1口接收低8位地址字節。P1口：具有內部上拉電阻的8位雙向I/O口，P1輸出緩沖器能驅動4個TTL邏輯電平。當訪問外部程序和數據存儲器時，P0口也被作為低8位地址/數據復用。 主要特性(1) 與MCS51單片機產品兼容；(2) 8K字節在系統可編程Flash存儲器；(3) 1000次擦寫周期；(4) 全靜態操作：0Hz～33Hz；(5) 三級加密程序存儲器；(6) 32個可編程I/O口線；(7) 三個16位定時器/計數器；(8) 八個中斷源；(9) 全雙工UART串行通道；(10) 低功耗空閑和掉電模式；(11) 掉電后中斷可喚醒； AT89S52芯片的引腳圖(12) 看門狗定時器；(13) 雙數據指針；(14) 掉電標識符。若要在特定的時刻采樣模擬信號，應使第8個I/O CLOCK時鐘的下降沿與該時刻對應，因為芯片雖在第4個I/O CLOCK時鐘下降沿開始采樣，卻在第8個I/O CLOCK的下降沿開始保存。保持功能將持續4個內部時鐘周期，然后開始進行32個內部時鐘周期的A/D轉換。內部電路在測得下降沿后，再等待兩個內部時鐘上升沿和一個下降沿后，然后確認這一變化，最后自動將前一次轉換結果的最高位(D7)位輸出到DATA OUT端上。30mA；工作溫度： 0℃～70℃TLC549I：－40℃～85℃TLC549M：－55℃～125℃ TLC549工作原理TLC549有片內系統時鐘，該時鐘與I/O CLOCK是獨立工作的，無須特殊的速度或相位匹配。典型功耗值為6mW。傳感元件的多層結構對應用環境的不利因素，諸如潮濕、灰塵、污垢、油類和環境中常見的化學品具有最佳的抗力。利用HIH3610的線性電壓輸出可直接輸入到控制器或其他裝置。A驅動電流；（7）激光修正互換性；（8）快速響應 5秒 慢流動的空氣中；（9）穩定性好,低溫飄,抗化學腐蝕性能。100K20K10K20K10K100K+12V+12V5V+12V5V+12VV1V2+12V5VV0+++OP1OP2OP3 AD590溫度傳感器使用原理圖 濕度傳感器本設計中采用相對濕度傳感器HIH3610。為了將電壓量測出來又需使輸出電流I不分流出來，我們使用電壓追隨器其輸出電壓V2等于輸入電壓V。： AD590的接腳圖及零件符號AD590的輸出電流是以絕對溫度零度(273℃)為基準，每增加1℃，它會增加1μA輸出電流，因此在室溫25℃時，其輸出電流Io=(273+25)=298μA。 AD590的工作原理AD590溫度感測器是一種已經IC化的溫度感測器，它會將溫度轉換為電流。 溫度傳感器集成溫度傳感器AD590是美國模擬器件公司生產的集成兩端感溫電流源。采集到的濕度信號再配以進行適當的放大，經過A/D轉換送至單片機，實現濕度的顯示與控制。由于單片機工作現場存在著各種干擾，為保證系統的可靠工作，本設計選擇了常用的看門狗芯片X5045，以實現對單片機的復位，監控等功能。顯示非常細膩但是造價很高。如果只需完成單個通道8位轉換，且速度要求不高時，采用TLC549是一種較好的選擇，TLC549是單通道的A/D轉換芯片，8位開關電容型逐次逼近模數轉換器，它具有三個控制輸入端，采用簡單的3線串行接口可方便地與微處理器進行連接，且價格適中，是作為A/D轉換的最佳選擇器件之一。顯然這種單片機優點更多，開發時間也大為縮短。單片機是系統的控制核心，所以單片機的性能關系到整個系統的好壞。它制作精巧，性能優良，常用在探空儀和遙測中。（5）發濕度表（計）：利用脫脂人發（或牛的腸衣）具有空氣潮濕時伸長，干燥時縮短的特性，制成毛發濕度表或濕度自記儀器，它的測濕精度較差，毛發濕度表通常在氣溫低于10℃時使用。相對濕度越小，表示當時空氣越干燥。傳統的溫度和濕度檢測系統主要有以下幾種：（1）水汽壓（e）：是水汽在大氣總壓力中的分壓力。因此對于溫濕度控制器的設計有著很大的現實生產意義。隨著信息產業的發展及工業化的進步,溫度和濕度不僅僅表現在以上幾個方面直接或間接影響著人類基本生活條件, 還表現在對工生物制品、醫藥衛生、科學研究、國防建設等方面的影響。本系統包括系統硬件和軟件設計,可靠性高，結構簡單，實現了對溫濕度的自動調節。這些溫濕度檢測計的刻度間隔通常都很密，不容易準確分辨，讀數困難，而且他們的熱容量還比較大，達到熱平衡所需的時間較長，因此很難讀準，并且使用非常不方便。基于AT89S52單片機的溫濕度檢測系統設計基于AT89S52單片機的溫濕度檢測系統設計摘要隨著人們的生活及其生產水平的不斷提高，對生活環境和生產環境的要求就顯的尤為重要,溫濕度的控制就是一個典型的例子，因此溫濕度檢測系統就是現代生產生活中應運而生的一種智能、快捷、方便可靠的檢測系統，特別是在工業生產中如果檢測得不準確就會發生許多的生產事故。要為現代人工作、科研、生活提供更好的更方便的設施就需要從單片機技術入手，一切向著數字化控制，智能化控制方向發展。系統還應用RS232與上位機相連接，可以設置自動記錄溫度、濕度的相關的參數，也可以設置每隔一定的時間自動記錄，可用在氣象的觀察方面。針對以上情況，研制可靠且實用的溫濕度控制器顯得非常重要。本文設計的是基于單片機AT89S52的溫濕度檢測和控制系統，主要以廣泛應用的AD590和HIH3610作為溫度和濕度的檢測，該儀器具有測量精度高、硬件電路簡單、并能很好的進行顯示，可測試不同環境溫濕度的特點。它表示了空氣中水汽的絕對含量的大小，以毫巴為單位。當相對濕度接近于100%時，表示空氣很潮濕，越接近于飽和。（6）電阻式濕度片：利用吸濕膜片隨濕度變化改變其電阻值的原理，常用的有碳膜濕敏電阻和氯化鋰濕度片兩種。隨著智能檢測系統的飛速發展，基于單片機的溫濕度檢測系統將多傳感器系統結合在一起。因此單片機的選擇，對所設計系統的實現以及功能的擴展有著很大的影響。因此，在本次設計中選用了ATMEL公司的AT89S52單片機。鍵盤接口電路較為簡單，而顯示部分有兩種方案供選擇：一種為LCD，一種為LED。而LED數碼顯示中每一個像素單元就是一個發光二極管，如果是單色，一般是紅色發光二極管。軟件程序的設計也考慮了抗干擾措施。系統主要由以上元器件組成，通過硬件電路和軟件程序的設計，實現系統的基本功能。AD590是電流型溫度傳感器，通過對電流的測量可得到所需要的溫度值。其規格如下：溫度每增加1℃，它會增加1μA輸出電流。Vo的值為Io乘上10K，以室溫25℃而言，(10K298μA)。由于一般電源供應較多零件之后，電源是帶噪聲的，因此我們使用齊納二極管作為穩壓零件，再利用可變電阻分壓。HIH3610是美國Honeywell公司生產的相對濕度傳感器，該傳感器采用熱固聚酯電容式傳感頭，同時在內部集成了信號處理功能電路，因此該傳感器可完成將相對濕度值變換成電容值，再將電容值轉換成線性電壓輸出的任務，同時該傳感器還具有精度高、響應快、高穩定性、低溫漂、抗化學腐蝕性能強及互換性好等優點。 HIH3610電壓與濕度特性曲線測量范圍/ (%RH)測量精度/ (%RH)電源電壓/ V電源電流μA輸出范圍或輸出形式工作溫度范圍/℃主要特點0~100+2/24~200~40~+85線性電壓輸出線，性能最好，抗污染能力最強表1 HIH3610主要技術指標由輸出電壓與相對濕度關系曲線可得出如下結論：（1）HIH3610在供電電壓為5V時，其消耗電流僅為200μA，故HIH3610濕度傳感器對電源沒有功率方面的要求，為低功耗產品的設計提供更好的解決方案。一般僅需取出200μA電流，HIH3610系列測濕傳感器就能理想地用于低引出、電池供電系統。 A/D轉換器本電路設計A/D轉換部分主要核心部分采用高性價比的A/D轉換芯片TLC549 ，以下進行詳細介紹 主要特性 TLC549是德州儀器公司生產的8位串行A/D轉換器芯片，可