基于单片机的多路温湿度检测系统设计
基于单片机的温湿度检测(完稿)
摘要在日常生活中,温度和湿度常伴随在我们身旁。
温度和湿度的测量范围是非常广泛的,对温度和湿度的测量系统的研究,至今也还具有着深远的意义,本次课题主要是针对国内和国外对温湿度测量系统来进行研究与分析发展的情况等,主要是分析了现在温度湿度测量系统中会存在的一些问题,以及在我们的日常生活中的重要性。
所以设计了一种简单方便的,基于单片机的温湿度测量系统,这次设计要求简单、适用、稳定等。
还有一个特点就是能够自动的进行检测。
这次设计主要分为两个部分,一部分为硬件电路部分,一部分为软件设计部分。
通过软件和硬件结合的结合,来检测温湿度,采集到的信号给单片机,通过单片机来处理采集到的信号,通过液晶屏显示,如果温度和湿度过高或过低,则会自动报警电路。
温室度以单片机设计为核心,采用的传感器为DHT11,这种传感器有着智能化,使用方便、实时性强等特点.温湿度控制系统主要有以下几个电路,包括LCD显示、键盘电路、报警等几个部分组成. 实现一种智能、快捷、方便的温湿度测量系统.整个系统由温湿度检测电路、LCD显示电路、键盘电路、报警电路和单片机等组成。
该系统结构简单紧凑,功耗低,抗干扰能力强,总体来说性能较好,符合智能仪表小型化的趋势,为今后高性能温湿度测量仪的研制和商业化打下了良好的基础。
数字化温湿度传感器,以及实现温湿度信息的在线检测已成为温湿度检测技术的一种发展趋势。
关键词:单片机温湿度液晶AbstractThe measurement of temperature and humidity range is very wide, on the temperature and humidity measurement system research is also of great significance, this topic at home and abroad of temperature and humidity measurement system research and development, analyzes the main problems existing in the current temperature and humidity measurement system, design a based on single-chip microcomputer temperature and humidity measurement system for some special temperature and humidity requirements of the occasion to achieve long—term, stable, real-time and automatic monitoring. This design mainly consists of two parts, circuit of hardware and software system through the temperature and humidity detection circuit, the collected signal to themicrocontroller, through the single-chip microcomputer to deal with signals collected and displayed through the LCD, if temperature and humidity is too high or too low, the alarm will automatically alarm circuit。
基于单片机的多路温度巡检系统设计毕业设计说明书
摘要温度检测仪是一种非常重要的测温设备,广泛应用于建筑工业场所,温度检测系统中的信息对城市供暖、新型建筑材料的特性检验、建筑节能、空暖与热网、空调系统、通风、排水网与燃气配管网等系统的特性与运行研究起着至关重要的作用,这也是本文研究温度检测系统的意义所在。
本文主要设计了一种多路温度巡检系统的方案。
该系统主要完成以单片机STC 12C5A16AD系统为核心,采用8路K型热电偶传感器和多路开关CD4051,从而实现对8路温度巡回采集,并且采用MAX6675芯片完成对热电偶微弱信号的放大、冷端补偿和A/D转换等功能。
将转换后的采样值送入单片机进行数据处理来确定其温度值。
单片机通过对数字信号处理,并在数码管上显示。
本文从硬件和软件两个方面介绍了设计的实现方法,其中硬件设计的重点是单片机最小系统、电源电路、温度检测电路、多通道切换电路、A/D转换电路、显示电路、按键电路、报警电路,软件设计的重点是系统总体流程设计、显示模块、按键模块、A/D转换模块、报警指示模块。
经过仿真测试结果表明,本系统测量速度快、测量精度高、测量范围广,达到了系统的指标要求,工作可靠,操作简单,用户界面友好。
关键词:温度检测仪,单片机,热电偶,多通道切换AbstractTemperature detector is a kind of very important temperature measuring equipment, which is widely used in the construction industry place, temperature detection system in the information of urban heating, new building material property test, the construction of energy-efficient, empty warm and heat supply network, air-conditioning system, ventilation, drainage network and gas piping network system characteristics and operation of research plays a vital role and the significance of which is the study of the temperature detection system.This paper designed a multi-channel temperature measuring system scheme. This system mainly completes STC12C5A16AD microcontroller system as the core, the 8 K type thermocouple sensor and multi-channel switch CD4051, so as to realize the temperature circuit acquisition, and by using MAX6675 chip to complete the thermocouple weak signal amplification, cold junction compensation and A/D conversion function. The sampling values into the SCM data processing to determine the temperature value. The MCU through the digital signal processing and digital tube display.This paper describes the hardware and software aspects of the design implementation, focusing on where the hardware design is the smallest single-chip system, the power supply circuit, the temperature detection circuit, a multi-channel switching circuit, A/D converter circuit, display circuit, key circuit alarm circuit, focusing on the overall system software design process design, display module, button module, A/D converter module, alarm indication module.According to the simulation test results show that the system fast measurement speed, high measurement precision, measurement range wide, can satisfy the requirements of system of indicators, reliable work, simple operation, the user interface friendly.Keywords:Temperature detector, microcontroller, thermocouple, multi-channel switch目录摘要 (I)Abstract (II)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1 系统背景 (1)1.2 系统来源及现状 (2)1.2.1 系统的来源 (2)1.2.2 温度检测仪表的现状 (2)1.3 系统概述 (3)1.4 本文的研究的主要内容 (3)第2章系统方案设计论证 (4)2.1 系统的基本设计方案 (4)2.2 系统的工作原理 (4)2.3 系统的方案设计与比较 (5)2.3.1 单片机的选择 (5)2.3.2 温度传感器的选择 (5)2.3.3 多通道切换电路的选择 (6)2.3.4 键盘的选择 (6)2.3.5 显示模块的选择 (7)2.3.6 报警电路的选择 (7)2.4 方案的论证及确定 (7)2.5 本章小结 (8)第3章系统硬件设计 (9)3.1 单片机最小系统的设计 (9)3.2 电源电路的设计 (11)3.3 温度检测电路的设计 (12)3.4 多通道切换电路的设计 (13)3.5 A/D转换电路的设计 (14)3.5.1 模拟信号的放大 (16)3.5.2 热电偶的冷端补偿 (16)3.5.3 信号的A/D转换 (16)3.6 显示电路的设计 (16)3.7 按键电路的设计 (17)3.8 报警电路的设计 (18)3.9 本章小结 (19)第4章系统软件设计 (20)4.1系统主程序的设计 (20)4.2 显示子程序的设计 (21)4.3 按键子程序的设计 (23)4.4 A/D转换子程序的设计 (25)4.5 报警子程序的设计 (26)4.6 本章总结 (26)第5章系统调试 (27)5.1 软件系统调试 (27)5.2 硬件系统仿真调试 (28)5.3 实物调试 (31)5.4 本章总结 (32)第6章总结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (37)原理图 (37)部分程序 (38)第1章绪论1.1 系统背景测量是运用专业的工具,根据生物、物理、化学等原理,通过计算与实验得到被测量的数据。
基于单片机的温湿度的监测系统
1 绪论防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容,是衡量仓库管理质量的重要指标。
它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。
为保证日常工作的顺利进行,首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。
但传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。
这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性大。
因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。
2方案的比较和论证当将单片机用作测控系统时,系统总要有被测信号懂得输入通道,由计算机拾取必要的输入信息。
对于测量系统而言,如何准确获得被测信号是其核心任务;而对测控系统来讲,对被控对象状态的测试和对控制条件的监察也是不可缺少的环节。
传感器是实现测量与控制的首要环节,是测控系统的关键部件,如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换,一切准确的测量和控制都将无法实现。
工业生产过程的自动化测量和控制,几乎主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量,使设备和系统正常运行在最佳状态,从而保证生产的高效率和高质量。
2. 1温度传感器的选择方案一:采用热电阻温度传感器。
热电阻是利用导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件。
现应用较多的有铂、铜、镍等热电阻。
其主要的特点为精度高、测量范围大、便于远距离测量。
铂的物理、化学性能极稳定,耐氧化能力强,易提纯,复制性好,工业性好,电阻率较高,因此,铂电阻用于工业检测中高精密测温和温度标准。
缺点是价格贵,温度系数小,受到磁场影响大,在还原介质中易被玷污变脆。
按IEC标准测温范围-200~650℃,百度电阻比W(100)=1.3850时,R0为100Ω和10Ω,其允许的测量误差A 级为±(0.15℃+0.002 |t|),B级为±(0.3℃+0.005 |t|)。
铜电阻的温度系数比铂电阻大,价格低,也易于提纯和加工;但其电阻率小,在腐蚀性介质中使用稳定性差。
基于单片机的温湿度监测系统设计
基于单片机的温湿度监测系统设计一、引言在现代生活和工业生产中,对环境温湿度的准确监测具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响到产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此,设计一个高效、准确且可靠的温湿度监测系统至关重要。
本设计基于单片机,旨在实现对环境温湿度的实时监测和数据处理。
二、系统总体设计方案(一)系统功能需求本系统需要实现以下功能:1、实时采集环境温湿度数据。
2、对采集到的数据进行处理和分析。
3、将温湿度数据显示在液晶显示屏上。
4、具备数据存储功能,以便后续查询和分析。
5、当温湿度超出设定范围时,能够发出报警信号。
(二)系统总体架构本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。
传感器模块负责采集温湿度数据,并将其转换为电信号传输给单片机。
单片机对接收的数据进行处理和分析,然后将结果发送给显示模块进行显示,同时将数据存储到存储模块中。
当温湿度超出设定范围时,单片机控制报警模块发出报警信号。
三、硬件设计(一)传感器选择选用 DHT11 数字温湿度传感器,它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
具有体积小、功耗低、响应速度快、性价比高等优点,能够满足本系统的设计要求。
(二)单片机控制模块选择 STC89C52 单片机作为控制核心。
它具有丰富的 I/O 口资源、较高的处理速度和稳定性,能够有效地处理和控制整个系统的运行。
(三)显示模块采用液晶显示屏 1602,它能够清晰地显示温湿度数据和相关信息。
(四)存储模块选用 EEPROM 芯片 AT24C02 作为存储模块,用于存储温湿度数据,方便后续查询和分析。
(五)报警模块使用蜂鸣器作为报警装置,当温湿度超出设定范围时,单片机控制蜂鸣器发出报警声音。
四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部资源的初始化、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
然后,系统进入循环,不断读取传感器采集到的温湿度数据,并进行处理和分析。
基于单片机的温湿度控制系统设计
基于单片机的温湿度控制系统设计基于单片机的温湿度控制系统设计单片机是典型的嵌入式微控制器,由运算器,控制器,存储器,输入输出设备等构成,相当于一个微型的计算机。
下面是小编为你带来的基于单片机的温湿度控制系统设计,欢迎阅读。
摘要:随着人们生活水平的提高,温湿度控制已成为当今社会研究的热门项目。
是工农业生产过程中必须考虑的因素。
作为最常见的被控参数。
温度和湿度已经不再是相互独立的物理量,而应在系统中综合考虑。
广泛应用于实验室、大棚、花圃、粮仓乃至土壤等各个领域。
而传统的温湿度控制则利用湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材。
通过人工进行检测。
对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、降温、去湿等操作。
这种人工测试方法费时费力,效率低。
切随机性较大。
误差大。
因此就需要一种造价低廉、使用方便且计算精确的温湿度控制仪器。
利用单片机对温、湿度控制,具有控温、湿精度高、功能强、体积小、价格低,简单灵活等优点,很好的满足了工艺要求。
本文通过使用STC89C52单片机、DHT11传感器模块、1602液晶显示屏模块。
简单明了的实现的可提要求。
DHT11数字温湿度传感器把采集到的温湿度数据传给单片机。
经过单片机的处理。
准确的显示到液晶屏上。
并对温湿度设置上下限。
关键词:单片机;DHT11传感器;1602液晶显示屏;STC89C521 引言随着科技的飞速发展和普及,高性能设备越来越多,各行各业对温湿度的要求也越来越高。
传统的温湿度检测模式是以人为基础,依靠人工轮流值班,人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。
在这种模式下,不仅效率低不利于人才资源的充分利用,而且缺乏科学性,许多重大事故都是由人为因素造成的,人工维护缺乏完整的管理系统。
而问世监控系统就可以解决这样人才资源浪费,管理不及时的问题,这是由于它的.智能化设计所决定的。
故本次设计对于类似项目还具有普遍意义。
2 工作原理电路总体上分为温湿度采集部分、中央处理器、显示模块以及报警模块部分。
基于单片机的室内温湿度监测控制系统设计
基于单片机的室内温湿度监测控制系统设计现在越来越多的人开始关注室内的温度和湿度,因为这两个因素对人的健康和舒适度都有很大的影响。
为了实现室内温湿度的监测和控制,可以设计一个基于单片机的室内温湿度监测控制系统。
该系统包括温湿度传感器、单片机、液晶显示屏和继电器等主要部件。
其中,温湿度传感器用于实时监测室内的温度和湿度,将监测到的数据通过脉冲信号传输给单片机。
单片机负责接收传感器的数据,并进行相应的处理和控制。
液晶显示屏用于显示室内的温度和湿度数值,以及一些相关的状态信息。
继电器可根据温湿度的数值来控制室内的温湿度。
在设计过程中,首先需要选择合适的温湿度传感器。
市场上有很多种类的温湿度传感器可供选择,如DHT11、DHT22等。
根据实际需求和预算情况,可以选择适合的传感器。
接下来,需要选择合适的单片机。
常见的单片机种类有很多,如51系列、AVR系列、STM32系列等。
根据系统的功能和性能需求,选择合适的单片机进行控制。
然后,需要根据传感器的信号特点和单片机的输入输出特点进行适当的电路设计和连接。
一般来说,温湿度传感器的输出信号为模拟信号,需要通过AD转换电路将模拟信号转换为数字信号,再发送给单片机进行处理。
单片机的输出信号通过继电器来控制空调、加湿器等设备的开关。
在软件开发方面,需要编写相应的程序来实现温湿度的监测和控制。
可以通过单片机的编程软件进行程序编写和调试。
程序的逻辑一般分为温湿度的读取、数据的处理和控制命令的发送等几个部分。
读取温湿度数据后,可以将其显示在液晶屏上,同时根据设定的阈值来发送控制命令,实现温湿度的控制。
最后,还需要进行系统的测试和调试,确保系统的稳定性和可靠性。
可以通过模拟室内的温湿度变化,测试系统的监测和控制功能是否正常。
同时,还应检查显示屏和继电器的正常工作状态,确保系统能够正常运行。
综上所述,基于单片机的室内温湿度监测控制系统设计主要包括硬件设计和软件开发两个方面。
通过合理选择各种部件,并进行电路设计和程序编写,可以实现室内温湿度的监测和控制。
基于单片机控制的温湿度测量系统设计
目录一.设计任务 (4)二.方案论证与比较 (4)三.总体方案 (4)四.系统硬件设计 (5)五.系统软件设计 (10)六.系统测试与分析 (13)七.设计总结 (13)八.参考资料 (14)九.附录 (15)摘要本温湿度测量系统,以AT89S52单片机为核心,由语音发声、温湿度采集、串行口、遥控电路、LED静态显示电路等功能模块组成的,基于题目基本要求,本系统对语音报数、温湿度采集、LED静态显示电路进行了重点设计。
此外,扩展了单片机外围接口,加入了串口,为以后扩展功能预留了空间。
本系统吸收了硬件软件化的思想,大部分功能通过软件来实现,使电路简单明了,系统稳定性大大提高。
本系统不仅成功的实现了要求的基本功能,而且增加了一些功能,进行了一定的创新。
本温湿度测量系统的最大优点为温湿度测量的精度已经达到了工业标准,不仅成本低而且具备了市面上温湿度计的一切功能。
关键字:单片机LED静态显示遥控语音abstractThis degree of humidity measures system, with the AT89 S52 single slice machine for core is give out sound by the speech, degree of humidity collect, the string go the function mold pieces, such as, the remote control electric circuit and the LED static state manifestation electric circuit...etc. to constitute. According to topic basic request, this system numbers off to the speech, degree of humidity collect, the LED static state manifestation electric circuit carried on the point design. Expanded a single slice machine outer circle to connect in addition, join a string, is hereafter expanded function to reserve space. This system absorbed the hardware software to turn of thought, greatly parts of functions pass software to carry out, making the electric circuit understand in brief, the system stability raises consumedly. This system not only succeed of carry out the basic function of [with] request, and increase some functions, carry on certain innovation. This degree of humidity measure the biggest advantage of the system as the accuracy that degree of humidity measure to have already come to a the industry standard, not only the cost is low and had the whole functions of hygrometer on the market.Key word: Single slice the machine LED static state manifestation control from a distance a speech一、设计任务1.1设计任务设计一个温度湿度实时测量的仪器1.2设计基本要求能够适时地测量温度、湿度并由LED数码管显示出来1.3发挥我们利用遥控器控制语音芯片,准确地播放温度值、湿度值二、方案论证2.1 显示部分:方案一:动态显示,动态显示,此种显示的优点是使用硬件少,价格低,线路简单。
基于单片机的温湿度检测系统设计与实现
基于单片机的温湿度检测系统设计与实现摘要:基于单片机的温湿度检测系统设计与实现研究非常的重要。
针对某些特殊场所需要实时温湿度测量的问题,设计实现了基于单片机的温湿度实时监控系统。
系统采用STC89C52单片机作为微处理器芯片,外接DHT11温湿度传感器进行温湿度数据监测采集;选用LCD1602液晶显示器对单片机处理过的温湿度数据进行显示;采用串口蓝牙通信模块和蜂鸣器与单片机连接。
当温度超过用户设定的阈值时,蜂鸣器响起并且单片机通过蓝牙与用户手机进行铃声报警。
试验结果表明,温度检测范围完全满足实际需要。
0 引言现在部队仓库、运输车内的温湿度监控系统大多数是基于计算机显示屏的,计算机显示屏体积大,不方便随身携带,值班人员一旦离开显示屏,就造成信息传递的不及时。
装备的储存条件很苛刻,有着严格的温湿度储存要求,一旦温湿度异常,就可能会导致武器装备的寿命变短,影响武器装备的战斗性能,甚至导致武器装备直接损坏报废。
为了克服传统监控系统的缺点,本系统采用了蓝牙通信解决了电线电缆的连接问题;用低成本低功耗的单片机实现了传感器在枪库、弹药库和装备运输车中的全方位覆盖;采用蜂鸣器和用户手机终端多样式报警信号来解决报警方式单一的问题。
采用常见的单片机芯片和常用传感器,既简化了维修和维护,又解决了传统传感器与厂家系统不兼容等问题。
1 温湿度实时监控系统总体设计1.1 总体设计方案本文设计的系统主要需要实现以下功能:采集温湿度环境参数、传感器信号处理、温湿度显示、温湿度警报、蓝牙通信。
该系统既要能够处理传感器数据和控制各个模块,而且还要能够和手机进行蓝牙通信,所以需要一个可靠性高、处理能力强、结构简单的核心处理器。
这个要求可以用市场上广泛应用的单片机来满足。
本系统是基于STC89C52单片机设计的。
系统设计的总体框图如图1所示,本系统包括以下几个模块:温湿度传感器模块、供电模块、液晶显示模块、报警模块、键盘模块、蓝牙通信模块。
基于单片机的仓库温湿度检测系统设计_毕业设计论文 精品
华科学院HUAKE INSTITUTE OF TAIYUANUNIVERSITY OFSCIENCE & TECHNOLOGY毕业设计题目:基于单片机的仓库温湿度检测系统设计班级电子092203H___所属院(系)电子信息工程_指导教师_____2013年6 月13日华科学院本科毕业设计(论文)基于单片机的仓库温湿度检测系统设计摘要防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容,是衡量仓库管理质量的重要指标。
本文采用较为实用和先进的单片机控制技术,运用温度传感器和湿度传感器对温湿度的敏感性设计的一种基于多路信号输入的仓库温湿度检测系统。
它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。
为保证日常工作的顺利进行,首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。
本设计系统采用STC89C52单片机为微控制器,STC89C52负责采集室内温度、自动防雨以及手动调节功能。
通过温度传感器组成的测控系统,间隔的测量室内的温度,并将温度和日期时间经LCD液晶显示出来。
当遇到雨天,单片机控制系统通过雨滴传感器的信号,自动的进行关天窗动作。
同时为了人性化的设计,本系统还设有手动控制按钮,可以通过手动按钮控制窗子的开关。
本多功能窗的设计本着安全、方便、节能、人性化的原则进行,可使现代生活显著提高。
关键词:STC89C52单片机,智能天窗,防雨,温度采集I林思波:基于单片机的仓库温湿度检测系统设计Design of the warehouse temperature and humidity detection system based on single chip microcomputerAbstractMoistureproof, mouldproof, anticorrosion, explosion-proof is the important content of the warehouse daily work, is an important index of warehouse management quality. It directly affects reserves of life and reliability. This article is using more practical and advanced MCU control technology, using the temperature sensor of temperature and humidity sensor sensitivity design based on a multi -channel signal input warehouse temperature detection system. To ensure the daily work smoothly, the main issue was to strengthen the temperature and humidity in the warehouse monitoring work.The design system uses STC89C52 as microcontroller.STC89C52 is responsible for the collection of indoor temperature, automatically anti-rain and manual adjustment function. Measure the indoor temperature in the interval, and displays the temperature and the date and time on the LCD though the control system which composed of the temperature sensor. When faced with rain, the MCU control system will automatically close the window by the raindrop sensor signal. Meanwhile, in order to user-friendly design, the system also has a manual control button to control the window switch. This system can achieve three functions include automatically anti-rain, the indoor temperature collecting, manually control and automatically control switch. The system will solve the corresponding problem in real life. The design of this multi-function window will be in line with the principles of safe, convenient, energy saving, user-friendly, and it will make modern life significantly improved.Key Words:STC89C52 microcontroller,Intelligent window,Anti-rain,Temperature collectingII华科学院本科毕业设计(论文)目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论........................................................... - 1 -1.1 选题的意义...................................................... - 1 -1.2 课题的国内外研究状况............................................ - 1 -1.3 课题的目的任务和要求............................................ - 3 - 第2章设计方案论证..................................................... - 5 -2.1 温度检测方案.................................................... - 5 -2.2 仓库温湿度检测系统设计方案...................................... - 5 - 第3章系统硬件设计..................................................... - 7 -3.1 总体设计........................................................ - 7 -3.2 各单元电路设计.................................................. - 7 -3.2.1 控制单元设计.............................................. - 7 -3.2.2 检测单元设计............................................. - 18 -3.2.3 显示单元设计............................................. - 24 - 第4章系统软件设计.................................................... - 27 -4.1 总体设计....................................................... - 27 -4.2 各部分子程序................................................... - 29 -4.2.1 温湿度检测程序........................................... - 29 -4.2.2 电机控制系统............................................. - 29 -4.2.3 LCD显示程序设计......................................... - 30 - 第5章系统调试........................................................ - 33 -5.1 硬件调试....................................................... - 33 -5.2 软件调试....................................................... - 34 -5.3 整体调试....................................................... - 35 - 结论................................................................. - 39 -III林思波:基于单片机的仓库温湿度检测系统设计参考文献............................................................... - 41 - 致谢................................................................. - 43 - 附录................................................................. - 45 -IV华科学院本科毕业设计(论文)第1章绪论1.1 选题的意义科学合理的实用仓库是当今我国及全世界物资储存的一项重要任务,若使用、管理不当,使重要物资受潮,或需低温储藏的物资受高温环境影响,将会造成无法估计的损失。
基于单片机的多路温度采集控制系统的设计
基于单片机的多路温度采集控制系统的设计一、系统设计思路1、系统架构:本系统的所有模块分为两个主要的部分:单片机部分和PC部分。
单片机部分是整个温度控制系统的中心模组,它负责多路温度传感器的信号采集、温度计算和显示,还有一些辅助操作,如温度上下限报警等;PC部分主要实现数据采集、分析、处理、显示等功能,与单片机的交互可通过RS485、USB等接口进行。
2、硬件设计:本系统设计确定采用AT89C52单片机作为系统的处理核心,在系统中应用TLC1543数据采集芯片,采用ADC转换器将多个温度传感器的数据采集,使系统实现多路温度检测同时显示.另外,为了实现数据采集记录,系统可以选用32K字节外部存储封装。
二、系统总控程序设计系统总计程序采用C语言进行编写,根据实际情况,主要分为以下几个主要的模块:(1)初始化模块:初始化包括外设初始化、中断处理程序初始化、定时器初始化、变量初始化等功能。
(2)温度采集模块:主要对多路温度传感器的采集、计算并存储等操作,还可以实现温度的报警功能。
(3)录波模块:提供数据的实时采集、数据的存取、数据的滤波处理等功能。
(4)通信模块:主要是用于实现数据透传,采用RS485接口与PC端的上位机联网,可实现远程调试、远程控制等功能。
(5)用户界面模块:实现数据显示功能,可以根据用户的要求显示多路温度传感器检测到的数据。
三、实验检验(1)检查系统硬件的安装是否良好;(2)采用实测温度值与系统运行的实测温度值进行比对;(3)做出多路温度信号的对比,以确定系统读取的数据是否准确;(4)检查温度报警功能是否可以正常使用,也可以调整报警范围,试验报警功能是否可靠;(5)进行通信数据采集的联网检测,确保上位机和系统可以进行实时、准确的通信。
基于单片机的多路温度测量系统的设计
基于单片机的多路温度测量系统的设计一、介绍在当今的工业自动化和智能化领域中,温度测量技术扮演着至关重要的角色。
为了实现对多个温度信号的快速、准确采集和监控,设计一个基于单片机的多路温度测量系统变得尤为重要。
在本文中,将探讨这一主题,并提出一种基于单片机的多路温度测量系统设计方案。
二、多路温度测量系统的需求分析1. 多路温度测量系统的定义和作用多路温度测量系统是指能够同时测量或监控多个温度信号的系统。
其作用是实时获取多个位置或多个对象的温度信息,用于分析、控制和监测系统的运行状态。
2. 需求分析(1)准确性要求高:工业生产中,温度的准确度对产品质量具有直接影响,因此多路温度测量系统需要具备较高的准确性。
(2)实时性要求高:温度变化可能波动较大,需要实时监测和响应。
(3)扩展性要求强:系统需要支持多通道温度信号的并行处理,以应对不同需求的扩展。
三、基于单片机的多路温度测量系统设计方案1. 系统框架设计(1)硬件设计:使用单片机作为主控芯片,通过AD转换芯片进行模拟信号的数字化转换,再通过SPI通信接口传输到单片机。
(2)软件设计:单片机通过程序对采集到的温度数据进行处理,并可以通过串口或网络接口进行实时传输和监控。
2. 关键技术和方法论(1)模数转换技术:选择高精度、低噪声的模数转换芯片,如MAX31855,实现模拟温度信号到数字信号的转换。
(2)多路数据处理技术:设计合理的数据采集和处理算法,支持多路温度数据的并行处理。
(3)通信技术:选择合适的串口或网络通信模块,实现与上位机的数据传输和交互。
四、系统实现和验证1. 硬件和软件实现根据设计方案,搭建多路温度测量系统的硬件电路及接口,同时编写单片机控制程序以实现温度数据的采集、处理和通信功能。
2. 系统验证在实验室环境中,通过对多个温度信号的模拟输入,验证系统的准确性和实时性。
对系统的扩展性进行测试,以验证其在不同场景下的可靠性和稳定性。
五、总结与展望基于单片机的多路温度测量系统设计方案,能够满足工业生产过程中对多路温度信号的快速、准确采集和监测要求。
基于单片机的温室多路温湿度检测系统设计
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图1-1 温室多路温湿度检测系统
1.4
通过对温室控制现状及温室生产特点的分析,设计出测量精度高、测量稳定、数据可靠、反映速度快、性价比高系统。
系统设计主要需进行的工作如下:
系统硬件部分主要由SHT11传感器(该传感器器为数字式且可同时进行温湿度的测量)、AT89S51单片机及PC机组成,单片机与PC机通过总线RS-485相连,以实现远距离多节点的通信,进而完成对温室内多点温湿度数据的监测。
国外设施农业起源较早,发展速度也相对较快,国外在20世纪70年代左右就开始了温室环境自动控制技术的研究,目前在欧洲约有3 万hm2的现代化大型玻璃温室,在荷兰、日本、以色列、美国等国家约有35 万hm2普通塑料温室。这些国家现代设施农业非常发达与普及,设备自动化、标准化程度相当高、各项环境因素调控技术水平居于世界领先地位。许多国家已经实现根据农作物生长的需求,对温室大棚内多个因素如温度、湿度、水分等同时进行控制。英国近年研究出一种新型水培系统,可以自动调节营养液浓度,日本的温室生产几乎已经达到无人化。
1.3
随着科学技术的日益进步,在工农业生产、科研学习、军事等各个领域计算机现在都起着必不可少作用,各国工业发展水平与计算机技术的水平息息相关。
在微型计算机大家族中,单片微型计算机异军突起,发展迅速。从第一块单片机F8,1974年诞生之后,随着技术的不断发展与进步,迄今为止在单片机中,已经出现了超大规模集成电路单片机,且其字长已经达到32位。在现在的控制系统设计中,单片机的使用已相当广泛。其具有高度集成化、强大功能、抗噪声、具有丰富指令集等优点。
上位机管理系统软件编程及界面设计利用VB语言开发,实现数据分析处理及报表打印等功能。
基于单片机AT89C52的多路温、湿度测试系统
U U Bi g y u. NG U z u n . o LI YO . h ( hi An u Unvri o T c n lg a d ce c , h i rvn il iest f eh oo y n S in e An u P o ica Ke L b rtr o E eti a d o t lWu u y y a oaoy f lcr c n C nr , h o 2 0 0, hn ) 410 C ia
Ab t a t I r e e ea c rt e e au ea d h mi i flc l t i p p rito u e n e eo e s y tm sr c :n o d rt g tt c u a et mp r t r n u d t o ae, s a e r d c d a d d v lp d a t t s o h y o h n e s e d sg ftmp r tr n u d t a e n MC T e r a - i aa o mp rt r n u d t a c ur d b e e in o e e au e a d h mi i b s d o U. h e l t y me d t ft e au e a d h mi i w sa q i y t m— e y e p r t r e s rDS 8 0 a d h mi i e s r HI 3 1 . h s aa wa o v y d t r u h A D r so ma in t U t e au e s n o 1 B2 u d t s n o H- 6 0 T e e d t sc n e e h o g / ta f r t o MC o n y n o d atwi a d t e e tt ru h p r- hp t o e t n h n w n h o g ot c i o c mmu i ae i o tc mp t r n t i a i a q ir d t e r a — i l h, n c t d w t h s o u e .I h s w y, c u e e h e t h t l me d t f e e au e a d h mi i h a e d a c r tr T i d s a e u e i ey aa o mp r tr n u d t c e p ra c u a e . h s e i C b s d w d l . t y n n g n Ke r s MC AT 9 5 tmp rt r - u d t e s r A D r n fr a in y wo d : U 8 C 2;e e au e h mi i s n o ; / ta so y m t o
基于51单片机的温湿度检测系统设计与实现
3、无线通信模块
本系统的无线通信模块采用nRF24L01无线通信芯片。nRF24L01是一款具有 2.4GHz全球开放频率的无线通信芯片,具有低功耗、高速率、高稳定性等特点。 它将主控制器处理后的数据通过无线方式发送给接收器。
4、电源模块
本系统的电源模块采用9V电池供电。我们将9V电池通过稳压器转换为5V电源, 为整个系统提供稳定的电力支持。
三、测试与结果分析
为了验证本系统的可靠性和准确性,我们进行了一系列的测试。测试结果表 明,本系统能够准确快速地采集环境中的温湿度数据,并且能够稳定地将数据上 传至计算机或其他数据采集设备。同时,本系统的按键电路和液晶显示电路也表 现良好,用户可以通过按键调整系统的参数设置,并直观地查看温湿度数据。
2、液晶显示屏
为了方便用户直观地查看温湿度数据,本系统选用了一块16×2字符型液晶 显示屏。液晶屏的驱动电路简单易懂,且具有较低的功耗。
3、按键电路
为了便于用户对温湿度检测系统的参数进行设置,本系统加入了一个按键电 路。用户可以通过按键对系统的采样间隔、数据上传频率等参数进行设置。
4、串口通信电路
图1主程序流程图
2.温湿度采集模块
温湿度采集模块主要负责通过DHT11传感器采集环境中的温湿度数据。该模 块首先对DHT11传感器进行初始化,然后通过单总线接口接收传感器输出的温湿 度数据,最后对数据进行处理并存储。
3、液晶显示模块
液晶显示模块主要负责将温湿度数据显示在液晶屏上。该模块首先对液晶屏 进行初始化,然后根据主程序传递过来的温湿度数据,控制液晶屏的字符输出。
三、软件设计
本系统的软件设计主要分为以下几个步骤:
1、系统初始化:在系统上电后,首先进行各模块的初始化操作,包括DHT11 传感器、AT89C51单片机、nRF24L01无线通信芯片等。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计
毕业设计任务书课题名称基于单片机的温湿度监测系统指导教师职称讲师指导教师职称工程师专业名称班级学生姓名学号课题需要完成的任务:1、基于单片机设计一个温湿度监测系统,要求:1、温度18~28℃,相对湿度40%~70%;2、用户可以设置系统温湿度报警值;3、检测得到的数据可以通过显示模块显示。
2、可行性方案分析及方案论述。
3、系统设计(各功能模块设计和接口电路设计)。
4、软件设计及调试。
5、电路原理图的绘制。
6、毕业论文撰写。
课题计划:1.11~2.10 查资料,初步方案设计;2.11~2.20 确定最佳方案;2.21~4.7 设计电路,绘制电路,写毕业论文。
4.8~4.15 修改、完善毕业论文,并做答辩准备。
计划答辩时间:4.8~4.15电子信息技术系(部、分院)2012 年12 月10 日AbstractIn recent years, with the computer penetration in the social field, the application of SCM is to keep at the same time, traditional control testing update on Crescent benefits. In real-time detection and automatic control system of single-chip applications, often as a single-chip core component to use only single-chip is not enough knowledge, but also the specific hardware structure and the specific features of application software objects combine to make perfect.In this paper, both hardware and software for automatic control of water temperature on the process, in the control of the main application of the process of AT89C51, ADC0809, LED display, LM324 comparator, but mainly through the digital temperature sensor DS18B20 collecting ambient temperature to single-chip microcomputer as the core control components, and through four real-time digital display of a digital thermometer temperature. Software using assembly language for programming, so that the implementation of Directive speed, to save storage space. In order to facilitate the expansion and changes to the design of modular software structure, so that the logic of the relationship between program design more concise,Hardware software co-operation under the control of it.And systematic process is: First of all, by setting the button, set the thermostat temperature at the time of operation, and digital display of the temperature. Then, in the running temperature of the process of sampling analog into the A / D converter in the simulation - digital converter, and then converted digital control with digital display, the last single-chip microcomputer to control the heater used for heating or stop heating until the temperature in the provisions under the constant temperature heating.Key words:Single-chip microcomputer system ;Sensor;Data Acquisition;ADC;Temperature调研报告温湿度测量是现代检测技术的重要组成部分,在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。
基于51单片机的多路温度检测系统毕业设计论文
论文题目:基于MCS51的多路温度检测终端设计与实现专业:电子与信息工程学生:张泽鑫签名:指导教师:倪云峰签名:摘要温度是工业生产过程中保证产品质量的重要可控参数。
因此,在工农业生产和科学研究中温度的检测与控制在现代经济与社会中越来越受到重视。
传统的监测方法都是单点测量,同时有温度传递不及时、精度不够的缺点,不利于工业控制者根据温度变化及时做出决定,因此多路温度检测终端的设计成了一项重要的研究课题。
本文设计了一种基于单片机的具有多路采集通道的高精度的数字温度检测系统。
硬件上,CPU采用STC89C52为主控芯片,配置DS18B20温度传感器作为信号采集装置,利用LCD1602对四路采集的温度信号进行显示。
软件上运用C语言的编程,用protues仿真和硬件电路的设计,实现了实时温度检测,并能够方便设置温度上下限,实现报警功能,另外还配备了单片机与PC机的通信功能。
文中,终了进行了测试与实验,实验达到了预期的结果。
【关键词】温度测量;单总线;数字温度传感器;单片机【论文类型】设计型Title:The Terminal design and implementation of multi-channel temperature detection based on MCS-51Major:Electronic information engineeringName:Zhang Zexin Signature:Supervisor:Ni Yunfeng Signature:ABSTRACTDuring the industry production process, the temperature is the important parameter of ensuring the quality of the products. Therefore, the detection and control of temperature in industrial and agricultural production and scientific research have playing a more and more important role. Traditional monitoring methods are single point measurement, meanwhile the temperature transfer is not timely and accurate enough .These are not conducive to industrial control according to the temperature change in a timely decision. So it has become an important research topic in the design of multi-channel temperature detection terminal.This paper has designed a multi-channel acquisition channel digital high precision temperature detection system based on single chip microcomputer.On the aspect of hardware, the STC89c52 is used as the main control chip. It equipped with the DS18B20 temperature sensor, which acts as signal acquisition device. The temperature signal of four way's acquisitions are displayed by the LCD1602.On the aspect of software, C-programming language used by Protues simulation and hardware circuit design to achieve a real-time temperature detection. There is a ability to easily set the temperature limit, and the alarm function. Meanwhile it can also communicate with the PC.In this paper, the result of tested has achieved the goal as expected.【Key words】temperature measure;single bus;digital thermometer;single chip processor 【Type of Thesis】Design mode目录1 基础理论............................................................................................................................. - 1 -1.1 概述.......................................................................................................................... - 1 -2.1 单总线简介.............................................................................................................. - 3 -2.1.1 概述............................................................................................................... - 3 -2.1.2单总线的工作原理........................................................................................ - 3 -2.1.3 单总线器件信号传递方式........................................................................... - 4 -1.3 MCS51单片机 ......................................................................................................... - 7 -1.3.1 MCS51单片机概述 ...................................................................................... - 7 -1.3.2 MCS-51单片机的结构 ................................................................................. - 7 -1.3.3 指令系统....................................................................................................... - 9 -1.3.4 中断............................................................................................................. - 10 -1.3.5定时器.......................................................................................................... - 10 -2 硬件设计方案....................................................................................................................- 11 -2.1系统综述..................................................................................................................- 11 -2.2 温度采集与测量系统............................................................................................ - 12 -2.2.1 DS18B20的特性 ......................................................................................... - 12 -2.1.2 DS18B20引脚排列 ..................................................................................... - 13 -2.2.3 DS18B20 的硬件结构 ................................................................................ - 13 -2.2.4 DS18B20的供电方式 ................................................................................. - 14 -2.2.5 DS18B20的ROM指令.............................................................................. - 16 -2.2.6 DS18B20的测温原理 ................................................................................. - 18 -2.3 显示系统................................................................................................................ - 19 -2.3.1 LCM1602显示模块 .................................................................................... - 19 -2.2.3 LCM1602管脚分布 .................................................................................... - 20 -2.4 报警系统及输入设备............................................................................................ - 21 -2.5 最小系统外围电路................................................................................................ - 22 -2.5.1 PC机与单片机的串行通信接口电路........................................................ - 22 -2.5.2 晶振电路以及复位电路............................................................................. - 22 -3 软件系统的设计............................................................................................................... - 24 -3.1 主程序.................................................................................................................... - 24 -3. 2 DS18B20 相关程序 .............................................................................................. - 25 -3.2.1 查询DS18B20的ROM ............................................................................. - 26 -3.2.2 DS18B20 初始化程序 ................................................................................ - 27 -3.2.3 温度采集..................................................................................................... - 27 -3.3 LCM1602 相关程序 .............................................................................................. - 29 -3.3.1 LCM1602 初始化程序 ....................................................................................... - 29 -3.3.2 显示子程序......................................................................................................... - 31 -3.4 报警系统和键盘输入系统相关程序.................................................................... - 32 -3.4.1 报警系统..................................................................................................... - 32 -3.4.2 键盘输入..................................................................................................... - 32 -4 实验结果总结................................................................................................................... - 34 -5总结与展望........................................................................................................................ - 37 -5.1 总结........................................................................................................................ - 37 -5.2 展望........................................................................................................................ - 37 -致谢....................................................................................................................................... - 39 -参考文献............................................................................................................................... - 40 -1 基础理论1.1 概述温度是表征物体冷热程度的物理量,是工业生产和科学实验中一个非常重要的参数。
基于单片机的温湿度监控系统设计
基于单片机的温湿度监控系统设计在现代化的生产和生活环境中,温度和湿度是影响产品质量和空气质量的重要因素。
为了确保各类设施的正常运行和产品的质量稳定,对温湿度进行实时监控就显得尤为重要。
本文将介绍一种基于单片机的温湿度监控系统设计,为各类场所提供一种可靠的温湿度监控解决方案。
关键词:单片机、温湿度传感器、监控系统、数据采集、数据处理在本文中,单片机作为系统的核心控制单元,负责协调各个部件的工作。
温湿度传感器用于采集环境中的温湿度数据,并将数据传输给单片机处理。
监控系统则是对采集到的数据进行实时显示和处理,保证系统稳定运行。
数据采集和数据处理是系统的关键环节,确保数据的准确性和实时性。
本系统选用AT89C51单片机作为主控单元,其具有成本低、功耗低、性能稳定等优点,满足大多数温湿度监控系统的需求。
电路设计部分包括电源电路、单片机接口电路、温湿度传感器接口电路等。
电源电路为整个系统提供稳定的工作电压;单片机接口电路负责单片机与其他部件的通信;温湿度传感器接口电路则负责传感器数据的采集和传输。
软件设计主要涉及单片机的编程,包括系统初始化、数据采集、数据处理和数据显示等。
利用单片机的串口实现与温湿度传感器的通信,将采集到的温湿度数据传输到单片机进行处理。
硬件调试是确保系统稳定性的重要环节。
通过调试,检查电源电路、单片机接口电路和温湿度传感器接口电路是否能够正常工作,并测试单片机与温湿度传感器之间的通信是否顺畅。
为验证本系统的性能,我们进行了一系列实验。
实验结果表明,基于单片机的温湿度监控系统能够准确、实时地监控环境中的温湿度数据。
系统运行稳定,具有良好的可靠性和实用性。
以下是实验数据和图表:从上图可以看出,实验环境下系统的温湿度数据监测准确度高,响应速度快,证明了本系统在实际应用中的优越性。
本文介绍的基于单片机的温湿度监控系统设计,具有结构简单、成本低、性能稳定等优点。
通过实验验证,该系统能够准确、实时地监控环境中的温湿度数据,具有良好的可靠性和实用性。
基于单片机的温湿度测量及控制系统设计与实现
基于单片机的温湿度测量及控制系统设计与实现一、概述现代社会的科技发展日新月异,物联网技术的兴起为各行各业带来了许多便利和智能化的解决方案。
其中,基于单片机的温湿度测量及控制系统设计与实现正是其中的一项重要应用。
本文将深入探讨基于单片机的温湿度测量与控制系统,旨在帮助读者深入理解其原理、设计与应用。
二、基础知识1. 单片机单片机是一种集成了微处理器、存储器和各种输入输出端口的微型计算机系统。
它能够独立地完成各种控制、测量、监视等任务,因其体积小、功耗低、成本低等特点,被广泛应用于各种电子设备中。
2. 温湿度传感器温湿度传感器是一种能够感知和测量周围环境的温度和湿度的传感器,能够将环境参数转换为电信号输出。
常见的温湿度传感器有DHT11、DHT22等。
三、系统设计基于单片机的温湿度测量与控制系统一般包括传感器模块、单片机模块、显示控制模块和通讯模块。
传感器模块负责采集环境温湿度数据,单片机模块负责处理数据和控制,显示控制模块负责展示数据,通讯模块负责与外部设备进行信息交互。
在设计过程中,需考虑传感器的选型与连接、单片机程序的编写和调试、显示模块的设计和实现以及通讯模块与外界设备的连接与交互。
四、系统实现在实际系统实现中,我们首先选用了DHT11温湿度传感器,并采用了Arduino单片机作为核心控制器。
在单片机程序设计中,我们结合了温湿度的实时测量与显示以及控制系统与外界通讯的功能,保证了系统的全面性和实用性。
我们还根据不同的需求,加入了实时报警功能,当环境温湿度超出设定范围时,系统将自动发出报警信号。
五、个人观点基于单片机的温湿度测量及控制系统设计与实现在现代社会中有着广泛的应用前景。
其不仅能满足人们对于环境参数的实时监测与控制需求,还能为智能化生活和工作提供更多可能性。
未来,我相信随着技术的不断发展,基于单片机的温湿度测量及控制系统将会得到更广泛的应用,为人们带来更多的便利和智能化解决方案。
六、总结通过本文的探讨,我们对于基于单片机的温湿度测量及控制系统设计与实现有了更深入的了解。
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基于单片机的多路温湿度检测系统设计
潘
磊
(天津冶金职业技术学院电气工程系,天津300400)
摘要:介绍了以C8051F120单片机和PC 机为核心的温湿度检测系统,论述了系统的组成,各模块硬件电路设计以及系
统上位机、下位机的软件设计。
系统下位机实时收集多路SHT71传感器采集的数据并显示上传,上位机利用VB 中MSComm 控件完成数据接收和处理,实现了对环境温湿度的现场显示和远距离控制。
关键词:温湿度检测;C8051F120;SHT71;VB 中图分类号:TP274文献标识码:A 文章编号:1673-1131(2013)01-0065-02随着社会生产的不断发展进步,许多工农业生产过程以及民用场合都需要对环境的温度和湿度进行检测并控制,比如:粮仓、温室蔬菜大棚、通信基站、电力变电房、药厂、图书馆、博物馆等。
为此本文设计了一个系统实现对环境温度湿度的检测控制。
1系统结构
本系统主要由电源模块、单片机系统、键盘及LCD 显示模块、温度湿度传感器采集模块、时钟芯片模块、语音报警模块、通信模块以及上位机系统组成。
系统能够实时采集四处检测环境的温度和湿度,并把采集数据显示在LCD 屏上,通过键盘预先设置温湿度上下限数值,当所检测的温度或湿度超过所设定的数值语音报警模块报警。
同时,下位机上传温度湿度数据,上位机对数据进行存储、显示以及数据分析。
系统框图如图1
所示。
图1系统框图
2系统硬件设计
2.1单片机系统
本系统选用Cygnal 公司的C8051F120单片机作为核心处理器,此款单片机有64位I/O 口,满足本系统外设较多的需求,减少系统I/O 扩展,也为增加检测通路和系统扩展预留接口。
单片机峰值处理速度达到100Mips ,大大提高了系统的实时性,内部带有128KB FLASHROM 能够满足多路实时数据的大容量存储,集成2个UART ,1个I 2C ,1个SPI 接口便于与外围设备及上位机传输数据。
2.2温度湿度传感器采集模块
传统模拟式温湿传感器的测量精度和分辨率很低,只有1%左右,同时要获得高精度还需要更高精度的基准电压。
另外,所测得的模拟量还要进过A/D 转换才能送入微处理器进行处理。
为避免上述问题本系统采用全校准数字输出相对湿度和温度传感器SHT71,与单片机接口电路图如图2所
示。
图2
温度湿度传感器采集模块
图3LCD 显示模块
为了实现多点同时测量减少采集等待时间,同时尽量少的占用I/O 口资源,本系统将SHT71的时钟线SCK 都连接到P1.0口,数据线DATA 分别连接到P1口其他4个I/O 口上,并在数据线DATA 端加入上拉电阻。
通过软件程序写入命令即可完成温湿度数据采集,但传感器输出的测量量并不是实际值,还需进行数据转换。
2013年第1期(总第123期)
2013
(Sum.No123)
信息通信
INFORMATION &COMMUNICATIONS
(1)温度输出特性为线性,所以输出14位时,实际温度值T C =-40+0.01・SO T (SO T 为温度测量值)(2)相对湿度输出特性为非线性,输出为12位时,实际湿度值
R Htrue =(T-25)・(0.01+0.00008・SO RH )-4+0.0405・SO RH
-2.8×10-6・SO RH ・SO RH
其中,T 为实际温度值,SO RH 为相对湿度测量值。
2.3键盘显示模块
系统采用独立式键盘,4个按键分别完成加一,减一,功能
选择,确认四种功能。
显示器件选用基于st7290控制器的液晶显示模块NH12864M ,它内置中文字库,具有8位并行串行连接方式,用于显示4路温度湿度数据,与单片机接口电路如图3所示。
2.4时钟芯片模块
选用低功耗时钟芯片DS1320,它能对年、月、日、时、分、秒进行计时,能将有特殊意义的数据点与数据出现时间同时记录。
与单片机接口电路如图4所示,只需将复位信号端/RST ,双向数据端I/O 和同步时钟端SCLK 与单片机I/O 口相连,通
过软件程序读出时间数据。
图4
时钟模块
图5语音报警模块
2.5语音报警模块
对温度、湿度的超限,系统采用语音报警方式。
此模块由ISD1760芯片控制,它有60秒的录放时间,可工作于SPI 控制模式。
只需将4个控制接口与I/O 口相连即可,接口电路如图3所示,其他接口可按此芯片的典型电路连接。
预先将温度湿度超限的语音录制在芯片中,当收集的数据超出设定值时单片机控制芯片播放录音,从而实现温度、湿度超限报警。
3系统软件设计
3.1下位机软件设计
本系统下位机程序使用Keil 软件,采用C51语言编写,主要包括主程序、键盘扫描及LCD 显示子程序,温度湿度采集及报警子程序,时间读取子程序,串行通信子程序。
(1)主程序:完成串口、LCD 显示模块、时间芯片、语音芯
片的初始化,之后采集温度湿度数据,判断是否超过限定值,将数据送入LCD 显示并送上位机做进一步处理。
(2)键盘扫描及LCD 显示子程序:通过键盘设定环境温度湿度的上下限值,完成对温度湿度采集数据以及时间信息的显示。
(3)温度湿度采集及报警子程序:完成数据采集及报警。
首先单片机向传感器发送启动序列信号,然后向传感器发出地址和测量命令,03H 为温度测量命令,05H 为湿度测量命令,调用延时程序等待传感器测量,测量完成之后,读取采集的温度湿度数据,通过计算得出实际值。
最后判断数据是否超过限定值,若超限驱动语音芯片报警。
(4)串口通信子程序:通过中断方式完成上位机和下位机之间的通信,实现采集数据的上传。
通信格式约定为:波特率9600bps ,无奇偶校验,8位数据,1位停止位。
3.2系统上位机软件程序设计
上位机选用VB6.0编写人机交互界面,利用Mscomm 串口通信控件实现上位机与下位机之间的通信,上位机完成数据接收、显示、分析三项功能。
上位机编程主要流程为:进行串口初始化,清空缓冲区,发送握手信号0AAH,等待返回信号并判断是否正确,若握手信号正确,开始接受数据送到数组并显示,同时进行数据分析。
限于篇幅只列出数据接收程序。
(1)上位机数据接收程序:
Private Sub minglingrec_Click ()Dim shoubuf ()As Byte
shoubuf =MSComm1.Input shuzushu =UBound (shoubuf )
ReDim indata (0To shuzushu )As Integer For i =0To shuzushu indata (i )=shoubuf (i )
Next i
Fo r k=0To shuzushu MSFlexGrid1.Col =0
MSFlexGrid1.Row =k +1
MSFlexGrid1.Tex t =Fo rmatMYM (indata (k ),"0.0")Nex t k End Sub
最终,将采集的温湿度数值通过控件MSFlexGrid 在VB 窗口中显示出来,并对数据进行计算分析以判断是否超限,同时将结果在窗口中显示。
4结语
本系统以单片机和上位PC 机为核心,以数字式温湿度传
感器SHT71为检测器件,电路结构简单、运行可靠,实现了对温湿度参数的检测。
此系统可以在现有的基础上根据用户的需求在下位机增加打印模块、数据存储模块,还可在预留的I/O 口增加检测传感器,以提高系统应用的广泛性。
参考文献:
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境检测系统中的应用[J ].农机化研究,2008(5):151-153[2]季华,肖兴明.基于VB 与单片机串行通讯的数据采集系
统设计[J ].煤炭工程,2007(12):134-136.
[3]冯建华,赵亮.单片机应用系统设计与产品开发[M ].北京:
人民邮电出版社2004
信息通信
潘磊:基于单片机的多路温湿度检测系统设计。