毕业论文-大型粮仓温湿度检测系统的设计

1、毕业论文-大型粮仓温湿度检测系统的设计 学号毕 业 设 计论 文大型粮仓温湿度检测系统的设计教 学 系 信息工程系 指导教师 专业班级 自动化1081 学生姓名 二一二 年 六 月毕业设计 论文 任务书学生姓名专业班级自动化1081班指导教师工作单位华夏学院信息系设计 论文 题目大型粮仓温湿度检测系统的设计设计论文主要内容查阅相关资料了解课题的相关背景应用以及研究的意义和目的大型粮仓温湿度检测系统的设计方案的确定与论证画出系统的整体框图控制系统原理图的硬件设计系统软件框图设计撰写符合学校相关要求字数格式图表的毕业论文要求完成的主要任务及其时间安排1主要任务 设计一种单片机过程控制系统实现温湿度

2、检测的功能 2时间安排第周查阅相关文献资料明确研究内容了解研究所需确定方案完成开题报告第周第周第周完成并修改毕业论文第周 准备论文答辩1 陈明荧编著8051单片机课程设计实训教材m 清华大学出版社 20042 房小翠等编著单片微型计算机与机电接口技术m 国防工业出版社 200 3 翟春艳岳修正肖宏夏涛基于单片机的温湿度感测系统的实现j 电子设计工程 2011 12 4 钟晓伟宋蛰存基于单片机的实验室温湿度控制系统设计j 林业机械与木工设备 2010 01 5 王武礼杨华基于sht11的粮仓温湿度测控系统的设计j 仪表技术与传感器 2010 09 12以下是安全的不会发生温度突变一旦粮库进水结露

3、是粮食的含水量达到20以上时由于粮粒受潮胚芽萌发新陈代谢加快而产生呼吸热是局部粮食温度突然升高必然引起粮食霉变可能造成无法挽回的损失因此设计出一种经济适用的粮仓温湿度智能检测系统是非常有必要的单片机自诞生以来给全世界人类的生活和工作起到了剧烈的作用利用单片机进行温湿度检测处理和显示具有实时性好成本低稳定性高等优点通过该系统的设计这样他们的就业面会更加宽广也可以满足当今社会对单片机开发人才的大量需求基本内容和技术方案设计内容1设计相应的信号采集电路执行电路等硬件电路2实现各环境要素的自动检测3通过单片机汇编语言编制数据采集分析采集显示修改参数设计控制等程序功能模块设计方案1采用模拟温湿度传感器转

4、换结果需要运算放大器传给单片机它控制虽然简单但电路复杂不容易实现对多点温湿度监控容易出现误差导致测量结果不准确2进行传感器的硬件电路的设计3数码管显示及报警电路的设计3进度安排第周查阅相关文献资料明确研究内容了解研究所需确定方案完成开题报告第周第周第周完成并修改毕业论文第周 准备论文答辩1abstract 71绪论 811选题背景 8 12设计目标 8 com能 8 com术参数 8 2 设计方案 921 系统的总体框图 922温湿度传感器的选择 9 23信号采集通道的选择 10 24 本章小结103 主要芯片简介1131 dht11数字传感器 11com 主要特性11com 应用领域11 c

5、om 接口说明11 com 电源引脚11com 封装信息11 com dht11引脚图 12 com 注意事项12 32 adc0832与单片机89c5113 com ad转换 13com 单片机89c51 1533 本章小结22 4 硬件设计2341 显示与报警的设计23com 显示电路23 com 报警电路2442 本章小结25 5 软件设计26 51标度变换的实现 2652 主程序流程图2653 t0中断流程图2754 报警子程序流程图2855 温湿度采样子程序流程图296 结论3061 总结3062 改进思路30com面 30com面 30参考文献33附录a 33附录 b 汇编程序34

6、附录c proteus仿真总电路图致 谢44摘 要本毕业设计是应用单片机的温湿度系统要由温度湿度采集ad转换控制显示部分组成单片机为控制中心芯片具有4kb的快擦写可编程擦除只读存储器eeprom256kb片内ram3个16位定时计数器个中断源无需进行系统扩展既可满足任务要求能较大幅度提高系统的性价比温湿度传感器性价比高该系统除了能显示温湿度以外 还能设置温湿度报警值the graduation project is based on the single chip design temperature and humidity monitoring system mainly by tempe

7、rature humidity acquisition ad conversion microprocessor control digital display usb connector composed of six partsthe design of the control center using 89c51 microcontroller the chip has 4kb of flash programmable erasable read only memory eeprom 256 kb on-chip ram 3 16-bit timer counters six inte

8、rrupt sources both without the need for system expansion to meet mission requirements can greatly improve the systems cost the temperature and humidity sensor i use is dht11 he cost effective dht11 digital temperature and humidity sensor is a calibrated digital signal output with the temperature and

9、 humidity combined sensor its application-specific digital modules acquisition and temperature and humidity sensor technology to ensure that products with high reliability and excellent long-term stability sensor includes a resistive element and a sense of wet ntc temperature components and with a h

10、igh-performance 8-bit microcontroller connected so the product has excellent quality fast response anti-interference ability high cost performance advantagesin addition the system in addition to showing the outside temperature and humidity but also set the temperature and humidity alarm thresholdkey

11、words temperature and humidity 89c51 microcontrollerdht11 sensor1绪论 11 研究背景由古至今粮仓粮食的存储是否得当对国家的经济能否正常合理的运行有很大的影响但是在以前的经济和科技水平有限所以我国粮食的存储的环境很差管理落后粮库管理的重点之一就是要合理布置测温点经常检查温度变化以便及时发现粮食的发热点减少粮食的损失然而粮堆的热传递又是那样的缓慢使人感知极差需要管理人员经常进入闷热呛人的仓房内观察温湿度不断进行翻仓通风这种繁重的体力劳动不仅对人体有极大地伤害而且不科学不及时所以粮食虫蛀霉变的情况时有发生12设计目标com能1检测温度

12、湿度2显示温度湿度3过限报警com术参数 1温度检测的范围 -30±552测量精度 23湿度检测的范围 20-90rh4检测精度5rh5显示方式 温度四位显示 湿度四位显示 报警方式 三极管驱动的蜂鸣音报警2 设计方案温湿度监测系统要满足以下条件能完成数据采集和处理显示串行通信输出控制信号等多种功能由数据采集数据调理单片机等4个大的部分组成该测控系统具有实时采集检测内的温湿度实时对监测到的实时根据的功能图3-1 系统总体框图本设计由信号采集信号分析和信号处理三个部分组成的一 信号采集 由dht11温湿度传感器和多路模式选择开关组成二 信号分析 由ad转换器和单片机80c51组成三 信

13、号处理 由串行口lcd显示器和报警系统等组成22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米以上使其成为各

14、类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则产品为4针单排引脚封装连接方便特殊封装形式可根据用户需求而提供23信号采集通道的选择 在本设计系统中温度输入信号为4路的模拟信号这就需要多通道结构采用多路分时的模拟量输入通道这种结构的模拟量通道特点为对adcsh要求高处理速度慢硬件简单成本低软件比较复杂如图2-1所示图2-1多路分时的模拟量输入通道24 本章小结在本章中主要讲了温湿度传感器的硬件选择和信号采集通道的选择这些选择是在实用性和价格低廉方面考虑的如果条件允许可以选择性能更加强大的传感器和一个专门的多路选择的的模块在下一章中介绍系统的总体设计所用到主要芯片3 主要芯片简介31 dht11数字传感器

15、数字温湿度传感dht11是由广州奥松有限公司生产的一款温湿度一体化的数字传感器图3-2 dht11应用电路com 电源引脚dht11的供电电压为355v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vddgnd之间可增加一个100nf的电容用以去耦滤波com 封装信息图3-3 dht11封装图com dht11引脚图图3-4 引脚图com 注意事项温度影响 气体的相对湿度在很大程度上依赖于温度因此在测量湿温时应尽可能保证湿度传感器在同一温度下工作如果与释放热量的电子元件共用一个印刷线 路板在安装时应尽可能将dht11远离电子元件并安装在热源下方同时保持 外壳的良好通风为

16、降低热传导dht11与印刷电路板其它部分的铜镀层应尽可 能最小并在两者之间留出一道缝隙光线长时间暴露在太阳光下或强烈的紫外线辐射中会使性能降低配线注意事项data信号线材质量会影响通讯距离和通讯质量推荐使用高质量屏蔽线32 adc0832与单片机89c51com ad转换com1 ad转换器的特点adc0832 是美国国家半导体公司生产的一种8 位分辨率双通道ad转换芯片由于它体积小兼容性强性价比高而深受单片机爱好者及企业欢迎其目前已经有很高的普及率学习并使用adc0832 可是使我们了解ad转换器的原理有助于我们单片机技术水平的提高adc0832 具有以下特点8位分辨率双通道ad转换输入输出

17、电平与ttlcmos相兼容5v电源供电时输入电压在05v之间工作频率为250khz转换时间为32s一般功耗仅为15mw8p14pdip双列直插picc 多种封装商用级芯片温宽为0°c to 70°c工业级芯片温宽为40°c to 85°cadc0832 为 8 位分辨率 ad 转换芯片其最高分辨可达 256 级可以适应一般的模拟量转换要求其内部电源输入与参考电压的复用使得芯片的模拟 电压输入在 05v 之间芯片转换时间仅为 32s据有双数据输出可作为数据 校验以减少数据误差转换速度快且稳定性能强独立的芯片使能输入使 多器件挂接和处理器控制变的更加方便通过

18、 di 数据输入端可以轻易的实现 通道功能的选择com3 芯片顶视图图3-5 adc0832 芯片顶视图芯片接口说明gnd 芯片参考 0 电位地di 数据信号输入选择通道控制do 数据信号输出转换数据输出clk 芯片时钟输入vccref 输入及参考电压输入复用cs 片选使能低电平芯片使能ch0 模拟输入通道 0或作为 in-使用ch1 模拟输入通道 1或作为 in-使用com4 adc0832 与单片机的接口电路adc0832与单片机的接口电路如图3-7所示图3-6 接口电路图com5 单片机对 adc0832 的控制原理正常情况下 adc0832 与单片机的接口应为 4 条数据线分别是 cs

19、clk dodi但由于 do 端与 di 端在通信时并未同时有效并与单片机的接口是双 向的所以电路设计时可以将 do 和 di 并联在一根数据线上使用见图 3-7当adc0832未工作时其cs输入端应为高电平此时芯片禁用clk 和dodi 的电平可任意当要进行ad转换时须先将cs使能端置于低电平并且保持低电平直到转换完全结束此时芯片开始转换工作同时由处理器向芯片时钟输入端 clk 输入时钟脉冲dodi 端则使用 di 端输入通道功能选择的 数据信号在第1个时钟脉冲的下沉之前 di 端必须是高电平表示启始信号在第 23个脉冲下沉之前 di 端应输入 2 位数据用于选择通道功能其功能项见表3-1表

20、3-1 adc0832 单端 mux 模式mux 地址频道sgldifoddsign011011表3-2 adc0832 多端 mux 模式mux地址频道sgldifoddsign0100-01-如表所示当此 2 位数据为10时只对 ch0 进行单通道转换当 2 位数据为11时只对ch1进行单通道转换当2位数据为00时将ch0作为正输入端 inch1 作为负输入端 in-进行输入当 2 位 数据为01时将 ch0 作为负输入端 in-ch1 作为正输入端 in进行 输入到第3个脉冲的下沉之后 di 端的输入电平就失去输入作用此后 dodi 端则开始利用数据输出 do 进行转换数据的读取从第4个

21、脉冲下沉开始由 do 端输出转换数据最高位 data7随后每一个脉冲下沉 do端输出下一位数据直到第 11个脉冲时发出最低位数据 data0一个字节的数据输出完成也正是 从此位开始输出下一个相反字节的数据即从第11个字节的下沉输出 datd0随后输出 8 位数据到第19个脉冲时数据输出完成也标志着一次 ad 转换的结束最后将 cs 置高电平禁用芯片直接将转换后的数据进行处理就可以了更详细的时序说明请见89c51是mcs-51系列单片机中chmos工艺的一个典型品种 其它厂商以8951为基核开发出的cmos工艺单片机产品统称为89c51系列该系列单片机是采用高性能的静态8c51 设计 由先进cm

22、os 工艺制造并带有非易失性flash 程序存储器 全部支12时钟和6 时钟操作 p89c51x2 和p89c52x254x258x2 分别包含128 字节和256 字节ram 32条io 口线3 16位定时计数器 6 输4优先级嵌套中断结构1 个串行io 口可用于多机通信io 扩展或全双工uart以及片内振荡器和时钟电路此外由于器件采用了静态设计可提供很宽的操作频率范围频率可降至0 可实现两个由软件选择的节电模式空闲模式和掉电模式空闲模式冻结cpu但ram定时器串口和中断系统仍然工作掉电模式保存ram的内容 但是冻结振荡器 导致所有其它的片内功能停止工作由于设计是静态的时钟可停止而不会丢失用

23、户数据 运行可从时钟停止处恢复89c51的微处理器cpu 运算器累加器acc 寄存器b 程序状态字寄存器psw控制器程序计数器pc 指令寄存器ir 定时与控制逻辑89c51的片内存储器内部rom容量4k字节内部ram容量128字节89c51的io口及功能单元四个8位的并行口即p0p3它们均为双向口既可作为输入又可作为输出每个口各有8条io线 有一个全双工的串行口利用p3口的两个com有2个16位的定时计数器 1套完善的中断系统89c51的特殊功能寄存器sfr低功耗的闲置和掉电模式片内振荡器和时钟电路图3-8 89c51结构图com2 89c51的引脚图图3-9 89c51引脚图89c51的制作

24、工艺为cmos采用40管脚双列直插dip封装引脚说明如下vcc供电电压 gnd接地 p0口p0口为一个8位漏级开路双向io口每脚可吸收8ttl门电流当p1口的管脚第一次写1时被定义为高阻输入p0能够用于外部程序数据存储器它可以被定义为数据地址的第八位在fiash编程时p0 口作为原码输入口当fiash进行校验时p0输出原码此时p0外部必须被拉高 p1口p1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向io口p1口缓冲器能接收输出4ttl门电流p1口管脚写入1后被内部上拉为高可用作输入p1口被外部下拉为低电平时将输出电流这是由于内部上拉的缘故在flash编程和校验时p1口作为第八位地址接收 p2口p2口为一

25、个内部上拉电阻的8位双向io口p2口缓冲器可接收输出4个ttl门电流当p2口被写1时其管脚被内部上拉电阻拉高且作为输入并因此作为输入时p2口的管脚被外部拉低将输出电流这是由于内部上拉的缘故p2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时p2口输出地址的高八位在给出地址1时它利用内部上拉优势当对外部八位地址数据存储器进行读写时p2口输出其特殊功能寄存器的内容p2口在flash编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号 p3口p3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向io口可接收输出4个ttl门电流当p3口写入1后它们被内部上拉为高电平并用作输入作为输入由于外部下拉为低电平p3口将输出电流i

26、ll这是由于上拉的缘故 p3口也可作为at89c51的一些特殊功能口如下表所示 口管脚 备选功能 p30 rxd串行输入口 p31 txd串行输出口 p32 int0外部中断0 p33 int1外部中断1 p34 t0记时器0外部输入 p35 t1记时器1外部输入 p36 wr外部数据存储器写选通 p37 rd外部数据存储器读选通 p3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号 rst复位输入当振荡器复位器件时要保持rst脚两个机器周期的高电平时间 aleprog当访问外部存储器时地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节在flash编程期间此引脚用于输入编程脉冲在平时ale端以不变的频率周

27、期输出正脉冲信号此频率为振荡器频率的16因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的然而要注意的是每当用作外部数据存储器时将跳过一个ale脉冲如想禁止ale的输出可在sfr8eh地址上置0此时 ale只有在执行movxmovc指令是ale才起作用另外该引脚被略微拉高如果微处理器在外部执行状态ale禁止置位无效 psen外部程序存储器的选通信号在由外部程序存储器取指期间每个机器周期两次psen有效但在访问外部数据存储器时这两次有效的psen信号将不出现 eavpp当ea保持低电平时则在此期间外部程序存储器0000h-ffffh不管是否有内部程序存储器注意加密方式1时ea将内部锁定为reset当ea

28、端保持高电平时此间内部程序存储器在flash编程期间此引脚也用于施加12v编程电源vpp xtal1反向振荡放大器的输入及内部时钟工作电路的输入 xtal2来自反向振荡器的输出图3-10 89c51存储器配置程序存储器与rom密切相关的两个引脚地址锁存允许信号端外部程序存储器允许输出信号端当rom容量不够时尽量选择高容量存储器空间的单片机如89c5289c5489c58等应避免外扩程序存储器因为会增加硬件负担通过16位pc寻址最大可寻址64kb地址空间表3-3 特殊功能寄存器sfr的位置com4 89c51的工作模式有四种工作模式模式0模式1模式2模式3模式0选择定时器的高8位和低5位组成一个

29、13位定时器计数器tl低5位溢出时向th进位th溢出时向中断标志位tf进位并申请中断定时时间t 213-初值 ×振荡周期×12计数长度位213 8192个外部脉冲模式1与模式0的唯一差别是寄存器th和tl以全部16位参与操作定时时间t 216-初值 ×振荡周期×12计数长度位216 65536个外部脉冲模式2把tl0和tl1配置成一个自动重装载的8位定时器计数器tl用作8位计数器th用以保存初值tl计数溢出时不仅使tf0置1而且还自动将th中的内容重新装载到tl中定时时间t 28-初值 ×振荡周期×12计数长度位28 256个外部脉冲

30、模式3对t0和t1不大相同若设t0位模式3tl0和th0被分为两个相互独立的8位计数器tl0为8位计数器功能与模式0和模式1相同可定时可计数th0仅用作简单的内部定时功能它占用了定时器t1的控制位tr1和中断标志位tf1启动和关闭仅受tr1控制定时器t1无工作模式3但t0在工作模式3时t1仍可设置为02com5 89c51的系统时钟的设计时钟电路是用来产生89c51单片机工作时所必须的时钟信号89c51本身就是一个复杂的同步时序电路为保证工作方式的实现89c51在唯一的时钟信号的控制下严格的按时序执行指令进行工作 时钟的频率影响单片机的速度和稳定性通常时钟由于两种形式内部时钟和外部时钟我们系统

31、采用内部时钟方式来为系统提供时钟信号89c51内部有一个用于构成振荡器的高增益反向放大器该放大器的输入输出引脚为xtal1和xtal2它们跨接在晶体振荡器和用于微调的电容便构成了一个自激励振荡器电路中的c1c2的选择在30pf左右但电容太小会影响振荡的频率稳定性和快速性晶振频率为在12mhz12mhz之间频率越高单片机的速度就越快但对存储器速度要求就高为了提高稳定性我们采用温度稳定性好的npo电容采用的晶振频率为12mhz图3-11 系统时钟33 本章小结本章主要介绍了主要芯片的简介其中重点介绍了dht11温湿度传感器和89c51的元件结构及其各自的工作原理4 硬件设计41 显示与报警的设计c

32、om 显示电路该设计中我们采用显示驱动接口芯片方式即用7219 led显示驱动芯片与单片机89c51和4位阴极数码管组成显示电路7219是im公司推出的8位led串行显示驱动器它采用3线串口传送数据占用资源少且硬件简单只需一个外部电阻即可方便地调节led的亮度可灵活地选择显示器的个数 18个 级联可成倍增加 可进行译码或不译码显示内含硬件动态扫描控制可设置低功耗停机方式显示电路的电路连接图如图4-1图4-2图4-3所示 图4-1 7219引脚连接图图4-2 4led引脚连接图图4-3 89c51引脚连接图com 报警电路在微型计算机控制系统中为了安全生产对于一些重要的参数或系统部位都设有紧急状

33、态报警系统以便提醒操作人员注意或采取紧急措施其方法就是把计算机采集的数据或记过计算机进行数据处理数字滤波标度变换之后与该参数上下限给定值进行比较如果高于上限值或低于下限值则进行报警否则就作为采样的正常值进行显示和控制本设计采用峰鸣音报警电路峰鸣音报警接口电路的设计只需购买市售的压电式蜂鸣器然后通过mcs-51的1根口线经驱动器驱动蜂鸣音发声压电式蜂鸣器约需10ma的驱动电流可以使用ttl系列集成电路7406或7407低电平驱动也可以用一个晶体三极管驱动在图中p32接晶体管基极输入端当p32输出高电平1时晶体管导通压电蜂鸣器两端获得约5v电压而鸣叫当p32输出低电平0时三极管截止蜂鸣器停止发声图

34、4-4是一个简单的使用三极管驱动的峰鸣音报警电路图4-4 三极管驱动的峰鸣音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是的提示报警接口位于单片机at89c51的p32口但温湿度过限时p32口被置0本系统开始工作42 本章小结本章介绍了硬件系统的设计部分包括显示电路和报警电路两部分而下一章我将讲解软件设计部分5 软件设计51标度变换的实现温湿度主程序的设计应考虑以下问题1温度显示2温湿度采样数字滤波3越限报警5温度标度转换通常符合上述功能的温湿度监测程序由主程序和t0中断服务程序两部分组成这里所需要注意的是标度变换下面简单的介绍一下标度变换标度变换的目的是要把实际采样的二进制值转换成b

35、cd形式的温度值然后存放到显示缓冲区34h-3bh对一般线性仪表来说标度变换公式为式中a0为一次测量仪表的下限am为一次测量仪表的上限ax为实际测量值n0为仪表下限所对应的数字量nm为仪表上限所对应的数字量nx为测量所得数字量软件部分除主程序外还包含有中断服务测量显示ad 转换等功能模块由于系统控制过程是由中断服务程序实现的本文给出了中断服务程序流程图见图4-2从中可以看到整个程序设计的思路和概貌52 主程序流程图软件设计的主程序流程图如图5-1所示第一步先设置堆栈堆栈完后清标志清除暂时存储的数据最后再清显示的数字第二步进行t0初始化然后进行串行口初始化第三步进行cpu开中断第四步进行扫描键盘

36、之后进行温湿度采样第五步显示采集所得到的温湿度数据第六步循环进行温湿度采样使得可以隔一段时间进行温湿度数据显示更新图5-1主程序流程图53 t0中断流程图软件的中断流程图如图5-2所示第一步先从中断服务程序入口进入然后保护现场送定时器初值最后进行记时处理第二步进行温湿度采样接着将温湿度值送显示通过指针取设定值与已经设定好的设定值进行比较采用控制算法第三步输出温湿度控制量图5-2 中断服务程序框图54 报警子程序流程图报警子程序图如图5-3所示图5-3报警子流程图55 温湿度采样子程序流程图温湿度采样子程序流程图如图5-4所示图5-4温湿度采集流程图6 结论61 总结本文设计了一个简单的单点粮库

37、监测系统能自动简单的测量粮库一点的温湿度并且具有温湿度超过规定指标进行警报的功能本系统具有硬件少结构简单容易实现性能稳定可靠成本低等特点62 改进思路在电子系统设计中为了少走弯路和节省时间应充分考虑并满足抗干扰 的要求避免在设计完成后再去进行抗干扰的补救措施形成干扰的基本要素有三个第一个是干扰源指产生干扰的元件设备或信号第二个是传播路径第三个是敏感器件下面讲具体的抗干扰方案com面1习惯于将不用的代码空间全清成0因为这等效于nop可在程序跑飞时归位2在跳转指令前加几个nop目的同13在无硬件watchdog时可采用软件模拟watchdog以监测程序的运行4涉及处理外部器件参数调整或设置时为防止

38、外部器件因受干扰而出错可定时将参数重新发送一遍这样可使外部器件尽快恢复正确5通讯中的抗干扰可加数据校验位可采取3取2或5取3策略6在有通讯线时如i2c三线制等实际中发现将data线clk线inh线常态置为高其抗干扰效果要好过置为低com面1地线电源线的部线肯定重要了2线路的去偶3数模地的分开4每个数字元件在地与电源之间都要104电容5在有继电器的应用场合尤其是大电流时防继电器触点火花对电路的干扰可在继电器 线圈间并一104和二极管在触点和常开端间接472电容效果不错6为防io口的串扰可将io口隔离方法有二极管隔离门电路隔离光偶隔离电磁隔离等7当然多层板的抗干扰肯定好过单面板但成本却高了几倍8选

39、择一个抗干扰能力强的器件比之任何方法都有效我想这点应该最重要因为器件天生的不足是很难用外部方法去弥补的但往往抗干扰能力强的就贵些总结本文的研究工作主要做了下面几点较突出的工作通过查阅大量的相关资料详细了解了dht11传感器的优点以及他的结构与功能并且明确了研究目标本文设计了自动采集温湿度后进过ad转换器和单片机89c51与7219的处理最后显示在led数码管上使我们目测到目前的粮库的实际温湿度情况文章给出了系统具体的硬件设计方案硬件结构电路图软件流程图和具体汇编语言程序设计等方面在这次毕业设计的过程中学会了proteus仿真软件的基本使用感到proteus仿真软件对我们专业的同学来说是一个非常

40、方便值得学习的软件通过这次毕业设计重新复习并进一步学习了mcs-51并且熟练掌握了word等软件的使用存在的缺陷是没进行干扰考虑并且因为条件限制的原因没能制作成多点测量对粮库温湿度的测量带有局限性参 考 文 献1 arm limited arm7tdmi rev4 technical reference manualmarm ddi 0201a20012 王永志刘媛媛大型粮库的温湿度监测报警控制系统j 农机化研究 2008 08 3 丁英丽基于电容式传感器的粮食水分测量仪j传感器技术2003 04 4 林文华粮库的温度湿度自动测试系统j电脑学习 2003 04 5 高美珍基于pic16单片机和

41、hm1500的湿度测量j电子工程师2004 10 6 何立民单片机高级教程-应用与设计北京航空航天大学出版社20027 徐爱钧单片机高级语言c51 windows环境编程与应用电子工业出版社20018 wolfgang gospel sensorsandacmatorsb j 18-19 121 19949 周虹赵克勤仓贮环境的湿度测量与仪器的选用j茶叶机械杂志2000 03 10 苏宝平全力新型粮仓温湿度智能化测控系统j农机化研究2004 02 胡劲松吴捷 单片机多机通信的新型方式j电子技术应用 1997 08 12 李德振 湿度监测系统设计方案j 电子制作 2010 01 11-14251

42、3 microchip推出超低功耗的18引脚pic单片机j 电子与电脑 2010 01 7314 程海婴 基于ds18b20粮仓温湿度智能控制系统j 知识经济 2010 01 117-11815海涛 张政保 基于单片机的火炮膛内瞬态温度测试系统j 仪表技术 2010 02 16-1816鹏袁琪丁春欣 传感器在温室大棚环境控制中的应用j计算机与农业 2002 07 17荧编著8051单片机课程设计实训教材m 清华大学出版社 200418房小翠等编著单片微型计算机与机电接口技术m 国防工业出版社 200 19 翟春艳岳修正肖宏夏涛基于单片机的温湿度感测系统的实现j 电子设计工程 2011 12 2

43、0 钟晓伟宋蛰存基于单片机的实验室温湿度控制系统设计j 林业机械与木工设备 2010 01 21 王武礼杨华基于sht11的粮仓温湿度测控系统的设计j 仪表技术与传感器 2010 09 附录a 粮库温湿度监测的硬件原理图附录 b 汇编程序 -湿度读取子程序 - -以下变量均为全局变量-温度高8位 u8t_data_h-温度低8位 u8t_data_l-湿度高8位 u8rh_data_h-湿度低8位 u8rh_data_l-校验 8位 u8checkdata-调用相关子程序如下- delay delay_10us com include include include typedef unsig

44、ned char u8 defined for unsigned 8-bits integer variable 无符号8位整型变量 typedef signed char s8 defined for signed 8-bits integer variable 有符号8位整型变量 typedef unsigned int u16 defined for unsigned 16-bits integer variable 无符号16位整型变量 typedef signed int s16 defined for signed 16-bits integer variable 有符号16位整型

45、变量 typedef unsigned long u32 defined for unsigned 32-bits integer variable 无符号32位整型变量 typedef signed long s32 defined for signed 32-bits integer variable 有符号32位整型变量 typedef float f32 single precision floating point variable 32bits 单精度浮点数32位长度 typedef double f64 double precision floating point variab

46、le 64bits 双精度浮点数64位长度 define uchar unsigned chardefine uint unsigned intdefine data_0_time 4sbit din p20sbit load p21sbit clk p22sbit dout p25sbit nullio p23sbit sound p32sbit mode p12sbit set p13uchar mode_flaguchar set_flag u8 u8flagku8 u8countu8tempu8 u8t_data_hu8t_data_lu8rh_data_hu8rh_data_lu8c

47、heckdatau8 u8t_data_h_tempu8t_data_l_tempu8rh_data_h_tempu8rh_data_l_tempu8checkdata_tempu8 u8comdatau8 outdata5 定义发送的字节数 u8 indata5u8 count count_r 0u16 u16temp1u16temp2unsigned char thtlhhhlunsigned char th0tl0hh0hl0bit time_flaguchar criterion_humuchar criterion_tempvoid rh void void s_seg uchar

48、uchar uchar uchar void send uchar uchar void com void void process void void delay u16 void delay_10us void void key_scan void void winkling void void delayms unsigned int i void special unsigned char i void init void void main void init while 1 rh 读取数据process 数据处理 s_seg thtlhhhl 显示温湿度 key_scan 按键扫描

49、 winkling criterion_temp th010tl0criterion_hum hh010hl0if u8t_data_h criterion_temp u8rh_data_h criterion_hum sound 0else sound 1delayms 150 special 180 延时 void init void s_seg 0x810x820x8345678 criterion_temp 19 criterion_hum 50 th0 criterion_temp10 tl0 criterion_temp10 hh0 criterion_hum10 hl0 crit

50、erion_hum10 void special unsigned char i unsigned int j while i- for j 0 j 125 j key_scan void delayms unsigned int i unsigned int j while i- for j 0 j 125 j void key_scan void if set delayms 10 延时10msif set set_flag while set if mode delayms 10 延时10ms if mode mode_flag while mode void com void u8 i for i 0i 8i u8flag 2 p2_1 0 t p2_1 1 t while dout u8flag delay_10us delay_10us delay_10us u8temp 0 if dout u8temp 1 u8flag 2 while dout u8flag p2_1 0 t p2_1 1 t 超时则跳出for循环 if u