基于Labview的环境参数检测系统
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图9光照采集电路图
3.5液晶显示模块
本设计采用串行，用于显示环境的三路参数，P2.0口接LCD1602的RS端，P2.1口接LCD1602的RW端，P2.2口接LCD1602的EN端。如图10所示。
图10显示电路图
4.
4.1主程序
主程序采用子程序调用的结构，单片机上电后，主程序对系统进行初始化，然后对各个模块进行调用，这些模块主要包括：温度、湿度、光照的采集，显示，报警，串口通信。主程序流程图如图11所示。
关键词：单片机STC89C52，温湿度采集，光照强度采集，Labveiw上位机，LCD1602显示
基于Labview的环境参数检测系统
1.概述
温湿度测量，光照强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。随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，在生产中，温湿度，光照强度的高低对产品的质量影响很大。因此,能够确保快速、准确地测量环境参数的技术及其装置普遍受到各国的重视。近年来,利用智能化数字式传感器以实现环境参数的在线检测已成为温湿度，光照强度检测技术的一种发展趋势。
3.2按键模块
按键电路是切换LCD1602显示界面的关键，本设计有一个按键，每按一次切换一路显示参数，按键与单片机P2.6口相接，电路图如图7所示。
图7按键电路图
3.3温湿度采集模块
DHT11的供电电压为3－5.5V，传感器上电后，要等待1s以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF的电容，用以去耦滤波。数据用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分。如图2.2所示，本电路上拉电阻为5.1K，数据端接P2.3（接受温湿度数据）。如图8所示。
由图6可知，单片机最小系统的时钟电路有一个用于构成振荡器的高增益反放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是反相放大器的输入端和输出端。通常，经由片外晶体振荡器或陶瓷谐振器与两个匹配电容一起构成一个自激振荡电路。本课题由片外晶体振荡器与两个匹配电容一起构成了一个内部时钟振荡电路，为单片机提供时钟源。复位电路采用上电自动复位电路当上电时，电容通过并联的电阻迅速放电，然后，RC电路充电，能够保证RST端能够维持一段时间的高电平。
电气与控制工程学院
综合实验
题目：基于Labview的环境参数检测系统
院（系）：电气与控制工程学院
专业班级：
姓名：
学号：
指导教师：
摘要
本文主要描述了利用PC机与STC89C52单片机之间的通信程序设计实现对环境参数的检测。由传感器采集温度，湿度，光照强度三路信号，将信号发送给上位机用Labview进行显示，单片机程序用C语言编写，同时拥有液晶显示功能，实现上位机与下位机同步显示三路环境参数信号。
图8 温度采集电路图
3.4光照采集模块
BH1750引脚有五个，威力方便微处理器同时采集多路光照强度，BH1750设置了ADDR引脚，由于本系统只有一个光照传感器，因此4号引脚ADDR悬空即可。进行环境光照度采集后显示到液晶屏上，它的时钟引脚SCL接P2.4口，数据引脚SDL接P2.5口。如图9所示。
图4 BH1750光照感器
图5 BH1750光照传感器原理图
3.
3.1单片机最小系统
本设计选取单片机作为系统的控制器。所谓最小系统，也称为最小应用系统，是指一个真正可用的单片机最小配置系统。选取STC89C52为单片机，最小系统主要有复位电路和晶振电路构成，具体电路图如图6所示。
图6最小系统电路图
2.4光照传感器的选择
BH1750环境光照传感器内置16位的模数转换器，它能够直接输出一个数字信号，不需要再做复杂的计算。这是一种更精良的和容易使用简易电阻器的版本，通过计算电压,来获得有效的数据。这款环境光传感器能够直接通过光度计来测量。光强度的单位是流明"lx"。当物体在均匀的光照下它能够在每平方米获 得1lx的光通量，它们的光强度是1lx。实物图如图4所示，原理图如图5所示。
图2 DHT11温湿度传感器
图3 DHT11温湿度传感器原理图
传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上。产品为 4 针单排引脚封装，连接方便。
2.总体方案设计
2.1系统总体方案设计
本系统以52单片机为控制核心，来对各个模块进行控制，总体方案设计如图1所设。
图1总体方案图
从图1可知，本系统的各个模块均由52单片机来控制，用智能集成温温度传感器DHT11主要实现温度、湿度的检测，用环境光照传感器BH1750实现光照强度的检测，将温度、湿度、光照强度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机STC89C52进行数据的分析和处理，并在LCD1602上显示，并通过按键进行切换显示环境温度、湿度及光照强度。通过RS232将信号传到上位机用Labview进行显示。
2.2 主控芯片的选择
方案一：使用ARM控制器
方案二：使用STC89C52单片机
本系统采集的参数均为数字量，即只需要高低电平，考虑到经济性和统一性，最终选择使用STC89C52单片机。
2.3温湿度传感器的选择
DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。实物如图2所示。原理图如图3所示。
本课题以单片机为核心，用智能集成温温度传感器DHT11主要实现环境温度、湿度的检测，光照传感器BH1750实现对环境光照强度的检测。将温度湿度及光照强度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机进行数据的分析和处理，在LCD1602液晶屏上显示当前温湿度。用按键控制切换对温度、湿度及光照强度的显示，将信号发送给PC上位机，利用Labview显示。
3.5液晶显示模块
本设计采用串行，用于显示环境的三路参数，P2.0口接LCD1602的RS端，P2.1口接LCD1602的RW端，P2.2口接LCD1602的EN端。如图10所示。
图10显示电路图
4.
4.1主程序
主程序采用子程序调用的结构，单片机上电后，主程序对系统进行初始化，然后对各个模块进行调用，这些模块主要包括：温度、湿度、光照的采集，显示，报警，串口通信。主程序流程图如图11所示。
关键词：单片机STC89C52，温湿度采集，光照强度采集，Labveiw上位机，LCD1602显示
基于Labview的环境参数检测系统
1.概述
温湿度测量，光照强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。随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，在生产中，温湿度，光照强度的高低对产品的质量影响很大。因此,能够确保快速、准确地测量环境参数的技术及其装置普遍受到各国的重视。近年来,利用智能化数字式传感器以实现环境参数的在线检测已成为温湿度，光照强度检测技术的一种发展趋势。
3.2按键模块
按键电路是切换LCD1602显示界面的关键，本设计有一个按键，每按一次切换一路显示参数，按键与单片机P2.6口相接，电路图如图7所示。
图7按键电路图
3.3温湿度采集模块
DHT11的供电电压为3－5.5V，传感器上电后，要等待1s以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF的电容，用以去耦滤波。数据用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分。如图2.2所示，本电路上拉电阻为5.1K，数据端接P2.3（接受温湿度数据）。如图8所示。
由图6可知，单片机最小系统的时钟电路有一个用于构成振荡器的高增益反放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是反相放大器的输入端和输出端。通常，经由片外晶体振荡器或陶瓷谐振器与两个匹配电容一起构成一个自激振荡电路。本课题由片外晶体振荡器与两个匹配电容一起构成了一个内部时钟振荡电路，为单片机提供时钟源。复位电路采用上电自动复位电路当上电时，电容通过并联的电阻迅速放电，然后，RC电路充电，能够保证RST端能够维持一段时间的高电平。
电气与控制工程学院
综合实验
题目：基于Labview的环境参数检测系统
院（系）：电气与控制工程学院
专业班级：
姓名：
学号：
指导教师：
摘要
本文主要描述了利用PC机与STC89C52单片机之间的通信程序设计实现对环境参数的检测。由传感器采集温度，湿度，光照强度三路信号，将信号发送给上位机用Labview进行显示，单片机程序用C语言编写，同时拥有液晶显示功能，实现上位机与下位机同步显示三路环境参数信号。
图8 温度采集电路图
3.4光照采集模块
BH1750引脚有五个，威力方便微处理器同时采集多路光照强度，BH1750设置了ADDR引脚，由于本系统只有一个光照传感器，因此4号引脚ADDR悬空即可。进行环境光照度采集后显示到液晶屏上，它的时钟引脚SCL接P2.4口，数据引脚SDL接P2.5口。如图9所示。
图4 BH1750光照感器
图5 BH1750光照传感器原理图
3.
3.1单片机最小系统
本设计选取单片机作为系统的控制器。所谓最小系统，也称为最小应用系统，是指一个真正可用的单片机最小配置系统。选取STC89C52为单片机，最小系统主要有复位电路和晶振电路构成，具体电路图如图6所示。
图6最小系统电路图
2.4光照传感器的选择
BH1750环境光照传感器内置16位的模数转换器，它能够直接输出一个数字信号，不需要再做复杂的计算。这是一种更精良的和容易使用简易电阻器的版本，通过计算电压,来获得有效的数据。这款环境光传感器能够直接通过光度计来测量。光强度的单位是流明"lx"。当物体在均匀的光照下它能够在每平方米获 得1lx的光通量，它们的光强度是1lx。实物图如图4所示，原理图如图5所示。
图2 DHT11温湿度传感器
图3 DHT11温湿度传感器原理图
传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上。产品为 4 针单排引脚封装，连接方便。
2.总体方案设计
2.1系统总体方案设计
本系统以52单片机为控制核心，来对各个模块进行控制，总体方案设计如图1所设。
图1总体方案图
从图1可知，本系统的各个模块均由52单片机来控制，用智能集成温温度传感器DHT11主要实现温度、湿度的检测，用环境光照传感器BH1750实现光照强度的检测，将温度、湿度、光照强度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机STC89C52进行数据的分析和处理，并在LCD1602上显示，并通过按键进行切换显示环境温度、湿度及光照强度。通过RS232将信号传到上位机用Labview进行显示。
2.2 主控芯片的选择
方案一：使用ARM控制器
方案二：使用STC89C52单片机
本系统采集的参数均为数字量，即只需要高低电平，考虑到经济性和统一性，最终选择使用STC89C52单片机。
2.3温湿度传感器的选择
DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。实物如图2所示。原理图如图3所示。
本课题以单片机为核心，用智能集成温温度传感器DHT11主要实现环境温度、湿度的检测，光照传感器BH1750实现对环境光照强度的检测。将温度湿度及光照强度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机进行数据的分析和处理，在LCD1602液晶屏上显示当前温湿度。用按键控制切换对温度、湿度及光照强度的显示，将信号发送给PC上位机，利用Labview显示。