基于单片机的仓库温湿度监控系统设计

图 10 T 0 中断服务程序
盘扫描、 键码识别和温度显示 ; ( 2) 温湿度采样 , 数字 滤波 ; ( 3) 越限报警和处 理; ( 5) 温度标度转换。本 设计温度控制程序由主程序 ( 如图 9) 和 T 0 中断服 务程序 ( 如图 10) 两部分组成。 3 结论 基于 8031 的仓库温湿度监控系统设计包括 A /D 转换、 单片机、 复位电路、 温度检测、 湿度检测、 键盘 及显示、 报警电路、 系统软件等部分。克服了采用传 统的人工测试方法费时费力、 效率低、 测试的温度及 湿度误差大的缺点, 使用方法简单、 普及率高、 省时 省力 , 保证了仓库日常管理工作的顺利进行。
参考文献 [ 1] 张琳娜 , 刘武 发 . 传 感检 测技 术及 应用 [ M ]. 北 京 : 中国计量出版社 , 1999. [ 2] 沈德金 , 陈粤初 . M CS - 51 系列 单片 机接 口电 路与 应用程序实例 [ M ]. 北京 : 北京航空航天大学出版社 , 1990. [ 3] 胡汉才 . 单片机原理及接口 技术 [M ] . 北 京 : 清华大 学出版社 , 1996. [ 4] 李志全等 . 智能仪表设计原 理及应 用 [ M ]. 北京 : 国 防工业出版社 , 1998( 6). [ 5] 何立民 . M CS- 51 系列 单片 机应 用系 统设 计 [M ]. 北京 : 北京航空航天大学出版社 , 1990( 1). [ 6] 李建民 . 单片机在温度控制系 统中的应 用 [ J]. 江汉 大学学报 , 1996( 6). [ 7] 张毅刚 , 彭喜元 , 姜守 达 , 等 . 新 编 M CS - 51 系 列单 片机应用设计 [ M ]. 哈尔滨 : 哈尔滨工业大学出版社 , 2003.
1 . 2. 3 数据存储器的扩展 在单片机中有 128 字节的数据存储器 , 但往往 在系统的要求下片内 RAM 不能满足要求。我们采 用 8K 静态 RAM 6264 进行扩展, 如图 7 所示。 1 . 3 显示与报警电路的设计 1 . 3. 1 显示电路
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其 P1 口或 扩 展 I/O 口 8155 / 8255 相连。图 5 为 MC14433 与 8031 单片机 P1 口直接相连的硬件接口 电路。 1 . 2 . 2 程序存储器的扩展 由于 8031无内部 ROM, 故扩展的程序存储器地 址为 0000 H ~ FFFFH, 考虑系统的需要, 我们将 8031 的程序存 储器扩 展为 4K EPROM, 采用 2764 作 为 ROM 芯片, 如图 6 所示。
图 9 主程序流程图
2 系统的软件流程 温度控制主程序的设计应考虑以下问题: ( 1) 键
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基于单片机 8031的仓库温湿度 监控系统设计
辽宁职业学院 张
摘 要
博
本设计是基于单片机对数字信号的高敏感及可控性 、 温湿度传感器可产生模拟信号和 A /D 模拟 数字转换
芯片的高性能 性 , 设计了以 8031 基本系统为核 心的一 套仓库 温湿度 检测系 统 。 可检测 温度湿 度 、 显示温度 湿度 、 过限 报警 , 具有造价低廉 、 使用方便且测量准确的特点 。 关键 词 温湿度检测 单片机系统 传感器
图 8 键盘及显示与主机的硬件接口
本设计是利用 8031 的串行口实现键盘 /显 示器 接口。应用 8031 的串行口方式 0 的输出方式, 在串 行口外接移位寄存器 74L S164 , 构成键盘 /显示器接 口, 其硬件接口电路如图 8 所示。 1 . 3 . 2 报警电路 本设计是为在温湿度测量中对温湿度的上下限 超出的提示报警, 接口位于单片机 AT 89C51 的 P3 . 2 口, 采用蜂鸣音报警电路。
图 2 AD590 的应用电路
图 1 系统总体框图
1 系统硬件设计 1 . 1 信号采集电路设计 由 AD590 、 H S1100及多路开关 CD4051 组成。 1 . 1 . 1 温度传感器 采用集成温度传感器 AD590 , 通过对电流 的测 量可得到所需要的温度值, 图 2 为 AD590 的应用电 路。本 设 计 系 统 为 八 路 的 温 度 信 号 采 集 , 采 用 在设计工作中, 往往先把各种主要作业机器在 各层楼面上的平面位置确定 , 然后根据平面布 置图 绘制纵、 横剖面图。为了及时校验溜管的倾斜角, 在 确定了楼层高度和设备高度后 , 即可知道某根 溜管
防潮、 防霉、 防腐是仓库日常工作的重要内容 , 它直接影响到储备物资的使用寿命 , 其首要问 题是 加强温度与 湿度的监 测工作。传 统的方 法费时 费 力、 测试的温度及湿度误差大。本文设计了以 8031 基本系 统为 核心 的一 套检测 系统 , 温 度检 测范 围 - 30~ + 50 、 测量精度 0 . 5 , 湿度检测范围 10% ~ 100% RH 、 检测精度 1 % RH。系统总体框图如图 1 所示。
CD4051 组成多路分时的模拟量信号采集电路, 其硬 件接口如图 3 所示。 1 . 1. 2 湿度传感器 采用 H S1100 电容传感器 , 在电路构成中等效于 一个电容器件, 其电容量随着所测空气湿度的增大 而增大。将该湿敏电容 置于 555 振荡电路中 , 将电 容值的变化转为与之成反比的电压频率信号 , 可直 接被计算机所采集。频率输出的 555 测量振荡电路 如图 4所示。 1 . 2 信号分析与处理电路设计 1 . 2. 1 A /D 转换 为了把温度、 湿度检测电路测出的 模拟信号转 换成数字量送 CPU 处理, 本系统选用了双积分 A /D 转换器 MC14433 , 它精度高, 分辨率达 1 /1999 。对于 8031 单片机的应用系统来说 , MC14433 可以直接和 的投影高度 H, 再在设备平面布置上查出该溜管的 所走水平距离 L, 即可计算出该溜管的倾斜角度 = arctan( H /L ) 。这种方法在设计工作中是经常 要用 到的。 ( 02)