室内温湿度检测

,室内环境检测系统,2012年12月25日,设计思想： 本设计是利用AT89C52单片机实现温湿度自动检测与报警，温度范围在0至60之间，湿度测量范围在10%至95%，温度测量误差小于2%，湿度测量误差小于5%。随机显示所采集的温度，可以设定温度的范围，对周围环境的温湿度进行有效检测与报警。具体设计思想是：先利用键盘设定上限温度和下限温度，并可以切换温湿度显示。再利用YX-HT-300U温湿度传感器采集周围环境中的温湿度值，并将现场温湿度非线性信号转化为电信号进行调理使之满足A/D转换要求，然后驱动ADC0809来完成温湿度传感器输出的模拟信号到数字信号的转换。将采样值和设定值进行比较，如果超出了设定范围就进行蜂鸣器报警，如果高于最高温湿度或是低于最低温湿度，蜂鸣器开始报警。,设备的选择： 单片机：AT89C52 温湿度传感： YX-HT-300U 输出显示设备 ：LED A/D转换设备：ADC0809,整体框图 ：,系统硬件设计：,1、AT89C52单片机,AT89C52管脚图,2、AT89C52单片机与HD7279接口设计,HD7279是可编程的键盘和显示接口器件,键盘和显示器由HD7279管理，实现5按键和4显示器的功能。,HD7279管脚图,单片机与HD7279引脚的连接和相关的地址分配如下： (1) CS2：片选端,低电平有效，与P1.4相连； (2) CLK:串行时钟输入端，与P1.5相连； (3) DATA:串行数据输入/输出端，与P1.6相连； (4) KEY:按键有效信号端，与P1.7相连。,AT89C52与HD7279连接电路图,3、AT89C52单片机与X5045的接口设计,X5045是单片机系统电路的一个辅助芯片，它将复位，电压检测，看门狗定时器和块锁保护的串E2PROM功能集合成一个芯片内 。采用SPI串行外设接口方式，降低了系统成本并减少了对电路板空间的要求，提高了系统的可靠性。,X5045管脚图,单片机与X5045引脚的连接 (1)CS1:片选端,低电平有效，与P1.0相连； (2)SO:串行数据输出端，与P1.1相连； (3)CK:串行时钟输入端，与P1.2相连； (4)SI:串行数据输入端，与P1.3相连,AT89C52与X5045连接电路图,4、 AT89C52单片机与ADC0809的接口设计,A/D转换器是一种能把输入模拟电压变成与它成正比的数字量的器件，即能把被控对象的各种模拟信息转变成计算机可以识别的数字信息 。,ADC0809的引脚 IN0-IN7:8路模拟量输入通道 A,B,C:模拟通道地址线 ALE:地址锁存信号 START:A/D转换启动信号 D0-D7:数据输出线 OE:输出允许信号 CLOCK:时钟信号 EOC:转换结束状态信号 Vcc:+5V电源,GND:地 Vref:参考电压,ADC0809管脚图,AT89C52与ADC0809连接电路图,5、两路采集开关,由于要实现温湿度两个变量的数据采集，而在LED上只能显示一路不能同时显示，所以要有两路之间相互转换电路，单片机的P2.7引脚作为ADC0809的片选通信号。ADC0809的A引脚接单片机的P3.3脚，B和C引脚接地。用主机的P3.3脚控制采集通道，当P3.3为低电平时，采集通道0；当P3.3为高电平时，采集通道1。用P3.4控制LED显示。当P3.4控制LED显示。当P3.4为高电平时，显示湿度值；当P3.4为低电平时，显示温度值 。,6、热敏电阻补偿电路,该系统温度采集我们采用温湿度模块中的热敏电阻，模块中的热敏电阻为负温度系数的热敏电阻，由于传感器温度输出信号是阻抗，而ADC0809只能接受电压信号，因此要想办法将阻抗信号变为0-5V易于采集的标准信号。经过查阅相关资料解决办法是将传感器的阻抗输出端加上一个电阻，电阻另一端接地。将温度输出端接到ADC0809的IN1脚，取电阻两端电压作为单片机的输入。,7、报警单元,报警利用蜂鸣器，采样值高于报警上限或低于报警下限时，蜂鸣器发出蜂鸣声。,AT89C52与蜂鸣器连接,系统软件设计：,本设计采用单片机C52编程实现。程序由C语言编写。本程序主要分为以下几部分：A/D采集程序，LED显示程序，温湿度量化程序，平均值滤波程序，定时中断服务程序。,主程序流程图 ：,下面就各部分程序模块设计进行了阐述，其中有中断程序模块设计，按键处理模块设计，设定键处理模块设计，左移键处理模块设计，增键处理模块设计，确认键处理模块设计，报警程序模块设计 。,1、中断程序模块设计,在中断中要完成对定时器的重新赋值，采样处理，按键处理，显示处理，报警处理。 （1）定时器重装：重新对定时器T0进行100ms的初值定义。 （2）采样：当一个时间片结束的时候，通过YX-HT-300U温湿度传感器所采集的信号通过A/D芯片的IN0和IN1口进行采样，并进行平均值滤波，最后将采样值送入AT89C52进行处理并由LED显示。,（3）键处理：对是否有按键进行判断，若有按键则根据键值进行相应的处理，否则返回。 （4）显示：对当前测量值或各个设定状态进行显示。（5）报警：提取采样值，与X5045内报警上下限进行比较，如超出范围调用报警程序，拉低蜂鸣器；否则返回。,2、按键处理模块设计,按键处理流程图,KEY-OK=0时表示有键按下；KEY-OK=1时表示无键按下。KB-FIG=0时表示按键未处理过；KB-FIG=1时表示按键已处理过。显示键的键码是08H，含义是每按下一次就显示一个测量参数值。设定键的键码是00H，含义是每按一下就显示一个设定参数值。增加键的键码是10H，含义是每按一下，处于闪烁状态的数码管值加1.当增加到9后，再循环到0，再重新增加。,3、设定键处理模块设计,当键值为00H时，为设定键。设定键处理中SET-STA包含3个状态，SET_STA=0时，显示采样值；SET_STA=1时，显示报警上限；SET_STA=2时，显示报警下限,4、报警程序模块设计,报警模块流程图,注：AH表示温湿度报警上限值；AL表示温湿度报警下限值。SP表示采样值，BJ_FLAGH=1与BJ_FLAGL=1表示报警，BJ_FLAGH=0与BJ_FLAGL=0表示未报警。,部分程序说明,A/D采集部分说明：,本次设计A/D采集程序采用查询方式，实现两路数据采集，设定每100ms通道0采集一次，每500ms通道1采集一次。在主程序中设定定时器，让定时器定时250us，再用软计时既在程序中和定义变量对其进行累加，达到定时100ms和500ms的目的。使用定时器0的中断方式2，方式2是8位的可自动重装载的定时器/计数器，慢计数值为256 。,LED显示部分说明 ：,在主程序中设变量，给这个变量赋值，然后查段码表，送去显