标准养护室温湿度控制系统的设计毕业论文

1、目录第一章绪论11.1项目的目的和意义11.2标准养护室温湿度控制系统的发展前景11.3标准养护室温湿度控制系统简介21.3.1标准养护室温湿度控制系统结构框图及组成21.3.2标准养护室温湿度控制系统性能31.4系统功能设计及技术指标31.4. 1系统功能设计31. 4. 2系统的技术指标4第二章系统硬件设计52. 1单片机的简介52. 2基准电压源电路的设计62.3温度采集前置通道电路的设计72.3.1温度传感器电路的设计72. 3.2前向通道放大电路的设计82.3.3 a/d转换电路的选择92. 3. 4温度采集的过程102. 4显示电路的设计112.5 x25045电路的设计132.

2、6系统控制电路的设计142. 7键盘电路的设计162. 8本章小结16第三章软件设计及其算法173.1软件系统的设计思想和框架173.1.1软件系统的设计思想173.2.1主程序和中段程序流程图183.2.2键盘扫描程序模块203.3温度加热程序流程图213. 4本章小结21第四章结论22轉;23附录a系统电路原理图一25附录b系统电路原理图二26附录c系统总程序清单27w 41第一章绪论1.1项目的目的和意义现代工业设计、工程建设及日常生活中常常需要使用温度控制。早期温度控制 主要应用于工厂中，例如钢铁的水溶温度，不同等级的钢铁要通过不同温度的铁水 来实现，这样就可能有效的利用温度控制来掌握

3、所需要的产品了。在现代社会中， 温度控制不仅应用在工厂生产方面，其作用也体现到了各个方面，随着人们生活质 量的提高，酒店厂房及家庭生活中都会见到温度控制的影子，温度控制将更好的服 务于社会。随着电子技术的发展，特别是随着大规模集成电路的产生，给人们的生活带来 了根木性的变化。如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃，那 么单片机技术的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。目前，单 片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。特别是其中的c51系列的单 片机的出现，具有更好的稳定性，更快和更准确的运算精度，推动了工业生产，影 响着人们的工作和学习。标准养护室的设计来源

4、于实际应用，在建筑材料养护过程中，一般养护吋间较 长，对养护环境的温度和湿度有着比较严格的要求，人为的调节很难满足养护条件。 木课题针对养护室的养护条件要求，采用51单片机对环境进行温度和湿度的采集, 自动控制加热源，加湿器等设备，使室内温湿度达到设定要求，同时节省人力，提 高控制精度。1.2标准养护室温湿度控制系统的发展前景标准养护室温湿度控制系统是一种用于家庭、仓库（厂房、花棚和塑料薄膜大棚） 内环境温湿度监测及控制的全自动智能调节系统。它通过51单片机控制加热器对 温度进行自动调节，同时通过控制加湿机的工作自动调节环境的相对湿度，使环境 的温度和湿度达到适宜的范围。系统的设计可靠，操作简

5、单方便，全自动化，优选分析软件，智能控制，而且 安装简便，维护简单，不仅适用于国防工程、人防工程等，而且也可广泛适用于大型建筑、工厂车间、仓库（房）、温室花棚、蔬菜塑料大棚等对温湿度要求较高的场 所。另外，相关于智能化以及相关产品的研发，既有利于推动工控技术的发展，又 能带来可观的经济效益和社会效益。1.3标准养护室温湿度控制系统简介1.3.1标准养护室温湿度控制系统结构框图及组成标准养护室温湿度控制系统是在实现技术指标的前提下，保证设备性能可靠、 外形美观、工艺先进、选材优质、具有良好的保温性和密封性，其总体框图设计。 如图1-1所不:图1-1 系统的总体框图本系统由计算机系统、前向通道、人

6、机对话通道等组成。1、计算机系统：单片机芯片，配以必要的外部器件就能构成单片机最小系统。单片机具有较强 的外部扩展、通讯能力，能方便扩展到应用系统要求的规模。本系统为最小系统的 设计。2、前向通道的设计：由于采集量是模拟量，采用温度传感器采集温度，采集到的信号量需要转化为电压量才能被控制器采集，因此需要一个放大电路，放大的电压量只是一个模拟信 号，由于单片机识别的的是数字量，因此需耍再连接一个a/d转换器将模拟信号转 换为数字信号。3、人机对话通道的设计：操作者主要是在显示设备上获取单片机系统的信息的，因此需要led显示器， 由于51系列单片机的端口驱动能力不足以直接驱动led指示灯，故采用驱

7、动电路; 键盘是人机打交道的主要设备，选用功能键是很必要的，根据其需要来选用个数。4、保护电路：可选用看门狗电路作为定时基准，时间一到就使cpu复位，在软件正常运行 时，在看门狗定时器时间未到之前就给看门狗定时器复位，在死机、程序乱跑等异 常情况下，其可以控制单片机自动复位，从而使单片机自动复位。5、控制电路：控制电路分为温度控制电路和湿度控制电路。1.3.2标准养护室温湿度控制系统性能制热性能：当室内温度小于20°c时，加热器启动，直到将温度控制在20°c时, 则退出启动。保湿性能：当室内空气湿度小于70%吋，则通过加湿器来使湿度达到70%以上。1.4系统功能设计及技术指

8、标1.4.1系统功能设计 温度采集前向通道：温度采集前向通道实现了对温度的采集、放大、a/d转换的功能，将采到的 温度传送给单片机。 led显示电路：通过led数码管来显示温度值的大小，从而与标准室内温度来比较。 温湿度控制功能：当led数码管显示的温度小于20°c时，通过单片机控制继电器的通断来控制加热器的开关，从而实现对温度的控制；当室内的空气湿度小于70%时，单片机将 控制加湿器来实现空气的湿度达到标准湿度。 看门狗电路：它集断电数据保存功能、上电掉电复位功能、电源电压监控功能等于一身，对 系统起到了保护作用。1.4.2系统的技术指标温度控制：传感器测量范围：_30°

9、c120°c范围内的温度。精度： ±0.5°c。当温度小于20°c:加热器启动，直到将温度升为20°c，则退出启动，通过控制器将温度保持恒定。 湿度控制：控制范围：空气中湿度控制在70%以上。控制精度：±4%。第二章系统硬件设计2.1单片机的简介 at89c51单片机性能简介at89c51是一种带4k字节闪烁可编程可檫除只读存储器的低电压，高性能 cmos 8位微处理器。该器件采用atmel高密度非易失存储器制造技术制造，与 工、ik标准的mcs-51指令集和输出管脚兼容。由于将多功能8位cpu和闪烁 存储器组合在单个芯片中，atme

10、l的at89c51是一种高效微处理器，为很多嵌入 式控制系统提供y种灵活性很高且廉价的方案。其引脚图如图2-1所示：234567891011121314151617181920p1.0vccp1.1po.op1.2p0.1p1.3p0.2pl4p0.3p1.5p0.4pl6p0.5p1.7p0.6rstp0.7p3.0eap3.1p3.2alepsenp3.3p2.7p34p2.6p3.5p2.5p3.6p24p3.7p2.3xtal2p2.2xtal1p2.1gndp2.0at89c513938373635343332313029282726252423222140图 2-1 at89c51

11、 i/o 口的介绍：at89c51单片机有32条可编程i/o线，4个可编程的输入/输出口(po, p1, p2, p3),其中p0 口为一个8位漏级开路双向i/o 口。p1 口、p2 口、p3 口都是内 部提供上拉电阻的8位双向i/o 口，p3 口也可作为at89c51的一些特殊功能口， 如下所示：1.rxd(p3.0)：串行输入口2.txd(p3.1)；串行输出n3.int0(p3.2)：外部屮断04.int1(p3.3)；外部中断5.t0(p3.4)：定时器0外部输入6. t1(p3.5)： 定时器1外部输入7. wr(p3.6)：外部数据存储器写信号8. rdcp3.7)：外部数据存储器

12、读信号2. 2基准电压源电路的设计图2-2基准电压源电路图电源的稳定性是整个系统能够正常工作的基础，本系统屮的器件采用的常用电 压冇+5v左右、+1v左右等。为了提高电压的稳定性，采用基准电压源lm336-5。 lm336-5的特点：lm336-5是高精度、低温度漂移的基准电压电路，以分流稳压管方式工作， 输出电压+5v，工作电流0.410ma,可调整其电压和温度漂移，最大反向电流为 15 ma,最大正向电流为10ma, 11336-5为070°(3工作温度，有金属封装，塑封 和微型封管。 基准电压源电路的工作原理：在lm336-5有三个端点，分别为图2.9屮的1、2、3三端引出的端

13、点，1端和 + 12v的直流电源屮间加入了一个3.9k大小的电阻，在电路屮起到丫限流保护的 作用。3端接地，2端分别与1、3两端之间加入大小为10k的电阻，使其1和3端 的电压限幅在5v左右，因此a端可以为tlc1549的ref+端提供+5v左右的基准 电压；在此基础上在1和3端两端的并联电路屮加入阻值分别为3.9k、1k的电阻, 4端引出的电压值为iv的电压，为了提高基准电压源的带负载能力，则在4端和负载之间加一个电压跟随器。b端口输出的电压为iv的基准电压，基准电压源的 电路如图2-2所示：2.3温度采集前置通道电路的设计v+12vvrzf+图2-3温度采集前置电路连接电路原理图2.3.1

14、温度传感器电路的设计如图2-3所示：木系统采用的温度传感器为ptloo,为了减少由于线路的阻值而造 成的测量误差在接ptloo吋采用三线制接法。三线制方式是在热电阻的一端连接两根 导线（其中一根作为电源线），另一端连接一根导线。当热电阻与测量电桥配用吋， 分别将两端引线接入两个桥臂，就可以较好的消除引线电附影响，提高测量精度。铂热电阻元件的工作原理：是在温度作用下，铂电阻丝的电阻值随之变化而变化 的原理。可用于测量-30°c120°c范围内的温度。苏优点是：电气性能稳定，温度和 电阻关系近于线性、精度高、体积小、测量范围宽、再现性好。(2-1)当电桥平衡时：(/?, +r)

15、/?2 = (r3 + r)/?,r2r2 r2设计三线制电桥时，满足则上式（2-2）等号右边的两项含r的两项 完全消去，就和r=0的电桥平衡公式一样了，当t=100ec吋，/?z=1ooq,当/?,随温 度变化时则将差值信号传送给放人器，再通过a/d转换器送单片机，从而控制温度 的变化，使其达到恒定值。为y提高测量精度，其通过的电流为毫安级， 所以选其电压源约为iv,为了防止外界干扰，其电路自身的不稳定，应选用iv的 基准电源。热电阻的输出两端分别接两个限流电阻，大概取102q。在ad620的输入两 端加入漏电流小的硅二极管d101-d103可将差分输入信号限幅，比三片运放组成 的电路性能高

16、。2. 3. 2前向通道放大电路的设计 放大器的选择原则由于经热电阻变换后的模拟信号有时是很微弱的微伏级信号，而通用运算放大器 一般都具有毫伏级的失调电压和每度数微伏的温度漂移，显然是不能用于放大微弱信 号的。在设计中，需要采用高精度运算放大器。本设计采用了高精度的运算大器ad620o 放大器ad620的简介：ad620是低价格，高精度仪用放大器，它只需要一个外部电阻设置1-1000倍 增益。ad620尺寸小，便于应用，功耗低，精度高，具有优良的dc性能（最大输 入失调电压50/v,最小输入失调漂移1/v,最大输入偏置电流20/a）,低噪音。电桥输出电压需经限幅放大和滤波。ad620有8个引脚

17、，其尺寸比离散设计的电路 更小，而且功耗低，所以它非常适合于电池供电、便携式（或远程）应用。ad620由 于具有很高的精度，把它用于精确的数据采集系统是比较理想的，电路简单，工作 可靠稳定，漏电流小的硅二极管di -d2可将差分输入信号限幅，比三片运放组成 电路性能高。如图2-3所示： 引脚功能如图2-3所示为ad620仪表放大器的引脚位图。其中丨、8引脚要跨接一个电 阻来调整放大倍数，4、7引脚需接提供的-15v, +15v的直流工作电压，由2、3 引脚接入的模拟信号输入，可从引脚6输出放大后的电压值。引脚5则是参考基准 电压，如梁接地则接引脚6的输出即为与地之间的和对电压。为了防止外界和电

18、路本身所引起的干扰，则分别加上漏电流小的硅二极管d100 和d102可以起到稳压保护的作用。在热电阻的输出w端分别加上入漏电流小的硅 二极管d100和d102,对放大器的输入电压起到了稳压保护的作用。由ad620的放大倍数公式：a = 49.4w +!二r。= 49 4w可推出的大小。 rg2.3.3 a/d转换电路的选择 a/d转换器的功能是把模拟信号转换为数字信号。 a/d转换器的主要参数：(1) 分辨率：是指a/d转换器可转换成二进制数的位数。(2) 转换时间：指从输入启动信号到转换结束，得到稳定的数字输出量为止的 时间。其他参数与d/a转换器类似。 本系统a/d转换器与cpu之间传送数

19、据的方法：传输数据采用中断法：采用中断法可提高cpu的利用率，当adc转换结束，由eoc信号上升沿通过at89c51中断控制逻辑向cpu发出中断请求，cpu响应中断在服务程序中读取结果。 a/d转换芯片tlc1549的简介：tlc1549是美国徳州仪器公司生产的10位模数转换器。它采用cmos工艺， 具有内在的采样和保持，采用差分基准电压高阻输入，抗干扰，可按比例量程校准 转换范围，总不可调整误差达到±llsbmax (4.8mv)等特点。 工作原理：在芯片选择(cs)无效情况下，i/o clock最初被禁止且data out处于高 阻状态。当串行接口把cs拉至有效时，转换时序幵始允

20、许i/o clock工作并使 data out脱离高阻状态。串行接口然后把i/o clock序列提供给i/o clock 并从data out接收前次转换结果。i/o clock从主机串行接口接收长度在10 和16个时钟之间的输入序列。开始10个i/o时钟提供采样模拟输入的控制时序。cscircle bmseirtfu alizepriviou» co«v«rnort dm.ls6s卫-1a, 0ccnwiion inctrimgt(<21 ji ajinitiilu*图2-4 tlc1549控制时序图在cs的下降沿,前次转换的msb出现在data out端

21、。10位数据通过data out 被发送到主机串行接口。为了歼始转换，最少需要10个吋钟脉冲。如果i/o clock 传送大于10个时钟k度，那么在它的10个时钟的下降沿，内部逻辑把data out 拉至低电平以确保其余位的值为零。在正常进行的转换周期内，规定吋间内cs端 高电平至低电平的跳变可终止该周期，器件返冋初始状态(输出数据寄存器的内容 保持为前次转换结果)。由于可能破坏输出数据，所以在接近转换完成时要小心防 止cs被拉至低电平。2. 3.4温度采集的过程温度采集计算过程：第一步：先求ad620的放大倍数当温度值为100()c时，/?,=138.5q,设a/d转换器的输入电压为当热电

22、阻的输出最大电压为avjwax，通过放大，放大器的输出电压最大不应该大于ha,所以就假设输出电压约等于的值。k壓 j =(2-3)v二二一-=0.0807v(2-4)、6 + /?109/?107 + /?108138.5 + 1002又联立式2-3和2-4可得：0.0807.4 = 5 3 a=61.96 放大倍数约取为60倍。第二步：求热电附的输出电压vl:v,=(r.尺+1002-)v+(2-5)第三步：求放大器的输出电压v2:(2-6)v, = av, +av其中av为零点漂移引起的电压偏差，忽略不计 代式2-5入式2-6可知v2 =叫=60v,=(60/?,r. +10030)v+(

23、2-7)第四步：推出求与数字量d的关系:5 尺+100r. +100kefd.z1s1v2(|0_3()v+) = (227£_6138)v+601424v+ -100p 6138v+£>由已求的放大倍数a约等于60倍，所以可计算得/873.29取整数约为2. 4显示电路的设计显示部分电路原理图如图2-5所示：因at89c51系列单片机的端口输出电流太 小不足以直接驱动led数码管，故采用驱动电路，由于单片机在上电复位时所有 的端口输出为高电平，所以采用pnp型晶体管和一个反向驱动器，反向驱动器选择uln2803。采用led数码管反向驱动芯片，带来的明显好处至少有以下

24、两个：（一）、占 用较少的单片机引用资源，可以驱动为数较多的led数码管；（二）、大幅度减轻 cpu的负担。这是由于cpu从繁重的周期性动态扫描任务中脱离了出来，而由反 向驱动芯片的硬件逻辑自动去完成。本系统显示部分选用四个la8011-11型号的led数码管，led数码管内部包 含8只发光二极管，其中7只发光二极管构成字形笔段（ag），1支发光二极管构成 小数点（dp），对于任何一只发光二极管，只要阳极为高电平，阴极为低电平，并且电压差高于其阈值(为1.72.5v)就会被点亮。其中当单片机发出的控制信号置 为高电平时，pnp晶体管截止，led灯熄灭；当控制信号为低电平时，pnp晶体管 亮。8

25、位显示管各段的平均电流为20ma，各个段同时亮灯期间的电流为160 ma， 本电路设计采用了共阳极的接法，单片机的i/o 口不能直接驱动led数码管，因此 在单片机和led数码管之间应加上驱动电路，为了提高led数码管的显示亮度， 应适当增加驱动电流，所以限流电阻res200应选用100q较合适。单片机p0 口的 输出驱动电流大概在0.4ma ,而且pnp管的导通压降大概在0.7v左右，由公式 r = (5v - 0.7 v) / oama - 10750q ,因此与每只led串联的限流电阻大概选取10kqto+z,u；lv0110丄山1n1nf112/vn/%.什r10、/1r.+1p/ri

26、s、/ b?/hxiasoll-llflr.+*ill似1141/:/:/:/lew11；a£lr令?+ik12%1110robzjus011.ilp2 0 p21 k: p23 k务 p2r p2i p27wow1w2w;ftpoiw7ibk：<du20'c-jji1rjkwjjvio1001050；ofor070?4=h-<=>-4=hczkcz?4=h4=h1001)li1110图2-5显示电路原理图2.5 x25045电路的设计图2-6 x25045电路原理阁 x25045的功能：它集看门狗定时器、电源电压监控、功能于一身。1. 看门狗：看门狗定时器

27、为cpu提供了一种因外界干扰而引起的程序陷入死循环或跑飞 状态的保护功能。通过编程可选择三种定时时间。在设定的定时时间里，如果没有 对x25045进行访问，则reset引脚变成高电平，延时约200ms以后reset再变 成低电平。下降沿复位看门狗定时器。2. 电压监控：上电时，电源电压超过4.5v，经过约200ms延时后，reset信号由高电平变 为低电平。掉电时，电源电压低于4.5v时，reset立刻变为高电平，并一直保持 到电源恢复稳定为止。3. 存储器：x25045的e2prom存储器是512x8位串行e2prom，采用sh串行接口方式, 一次最多可写4字节。 x25045的引脚：其引脚

28、芯片如图2-6所示：1. so：串行输出。2. si：串行输入。3. sck：串行时钟。4. ce：片选。5. wp：写保护。6. vss:地。7. vcc：电源电压。8. gnd：接地。 x25045电路的设计如图2-6所示：由于cs只能是位控方式连接，一般与单片机的p1 口或p3 口 相连接，/?2。2是复位上拉电阻，阻值为10k。由于本系统不使用wp信号，因此可 以直接接到+5v的直流电源上。2. 6系统控制电路的设计阁2-7继电器与单片机的连接原理阁如图2-7所示：为继电器与单片机的连接原理图，继电器两端加一个加入漏电 流小的硅二极管d110可以起到稳压保护的作用。控制的工作原理为：将

29、继电器接 在加热器和加湿器上，当温度小于20°c时，单片机发出控制信号，继电器开关闭合, 开始加热，直到温度达到标准温度时，则停止加热；当空气湿度小于70%时，单 片机发出控制信号，继电器开关闭合，加湿器开始工作，直到湿度达到标准空气湿 度范围。在冬季，室内空气是一个等湿加热过程，空气被加热的温度越高，其和对湿度 越低。在呼和浩特市地k,室内相对温度和湿度过低，对养护室的材料将带来许多 的不利，因此，采用加热器和加湿器是很必要的。本系统最终是要将室内空气的温湿度值达到标淮的温湿度值，控制电路的设计思想大体如下：温度控制电路是将继电器和加热器连接起来，当显示器显示的温度 值小于20&#

30、176;c时，则单片机发出控制信号将打开继电器，使加热器加热直到温度达到 20°c则关继电器。湿度控制电路时将加湿器和单片机连接起来，当空气中的湿度小 于70%,则加湿器启动，直到空气湿度大于70%时，则加湿器停止启动。 温度控制器的设计空气加热器可以选择对流式取暖器。这种取暖器外壳上方为排气口，下方为进 气口。通电后电热元件周围的空气被加热上升，从排气口流出，而取暖器外部的冷 空气则自然地从进气口流入补充。如此反复循环，使室内温度得以提高。这种取暖 器外壳上方为排气口，下方为进气口。可选用的加湿器如：美的ny18ab-10 ； 先锋ds459 ;格力ndy-25j ;桑普板式油汀s

31、gw13e等。湿度控制器的设计1. 本系统采用湿膜加湿器，湿膜加湿器系列分为循环水湿膜加湿器和直排水湿膜 加湿器。经过一段的使用人们发现：在冬季使用同样厚度的湿膜材料，在淋水量相 同的条件下，往往使用湿膜直排水加湿效果不如使用循环水加湿效果好！实地测量 发现，空调的热量、新风量、加湿器的淋水量、淋水程度等参数未变，室外空气条 件也没发生变化。但测量加湿器使用的水温我们发现这其中存在较大的差异：1） 湿膜直排水使用自来水管中的水，因冬季室外气温较低，故湿膜淋水水温仅为5°c; 2）湿膜循环水使用的水箱中的水因为反复循环，已从空气中吸收了不少热量，水 温接近20°c。2. 循环

32、水湿膜加湿器的工作原理：洁净的自来水通过进水管路进入循环水箱中，通过进水开关控制其高水位；当 加湿器工作时，循环水泵将水箱中的水输送到加湿器顶部的淋水器，淋水器确保水 均匀分配到湿膜材料上，水从湿膜材料顶部向下渗透，同时被湿膜材料吸收，形成 均匀的水膜；当干燥的空气通过加湿器时，一部分水与空气接触，汽化、蒸发，使 空气湿润（即湿度增加）；另一部分没有蒸发的水从加湿器低部流回循环水箱；循 环水箱中的水通过循环水泵反复循环使用，从而使通过湿膜的空气得到加湿。当循 环水箱中的水位有所下降时，进水开关开启，给水箱补水，确保水箱的水位维 持在设定的高度范围，当循环水箱中的水位下降到一定高度时，水箱内的低

33、水位开 关工作，确保循环水泵在缺水的情况下停止运转当循环水箱内的水循环一定时期 后，通过水箱的排水口将水排出，清洗水箱，罝换干净的水，保证了循环水和被加 湿的空气不被二次污染。2. 7键盘电路的设计阁2-8键盘的输出电路键盘是人与微机系统打交道的主耍设备，本系统采用3个功能键，在每个键 与直流5v电源之间各接一个大小为10k的上拉电阻，当任何一个键按下，给单 片机送入低地电平有效。其电路原理图如图2-8所示：2.8本章小结这一章主要介绍了标准养护室温湿度控制系统的硬件部分。其硬件主要分为 几部分，分别为：具有内部ram和rom特性的at89c51、温度传感器ptloo、 放大器器ad620、a

34、/d转换器tlc1549、键盘、显示电路、加湿器电路、温度控制 电路等。通过本章的介绍，我们对温湿度控制系统应该有了较深刻的认识，结合以后软 件部分的介绍，我们将会对温湿度控制系统有一个全面的了解。第三章软件设计及其算法3.1软件系统的设计思想和框架3. 1.1软件系统的设计思想温湿度控制系统可分为温度控制和湿度控制两个控制系统。该系统软件可采用模块化设计方法，用单片机c语言来实现。温度控制系统的 主耍程序包括主程序、中断服务程序、温度检测程序、显示子程序等。主程序以循 环方式工作，主要完成初始化、键盘扫描、采数的计算、看门狗读写子程序、控制 子程序的循环调用等功能。在湿度控制系统中，只需通过

35、对加湿器的调节就可以实 现对室内湿度的控制。在温度控制系统中，由于a/d转换采用的是串行接口，为了不影响cpu的正常 运行，可将a/d数据采集放在中断中；由于人眼的视觉暂留效应，24hz以上的刷 新率就能看到连续稳定的显示，刷新率越高，显示越稳定，同时刷新率越高，显示 驱动程序占用的cpu时间也越多。由于主程序占用的时间很长，按位送显示如果放 在主程序中将出现led数码管闪烁的状况，所以可以将led送位显示放在中断程序 中；中段采用内部中段方式，为溢出中段方式；主程序中可放入看门狗读写子程序、 键盘处理子程序、温度的计算子程序、温度控制子程序等。3.2.1主程序和中段程序流程图3-1主程序流程

36、框图注：数字滤波器采用了屮位值滤波器：屮位值滤波法就是对某一被测参数连续采样n次（一般n取奇数），然后把n次采样值按大小排列，取中间值为本次采样 值。中值滤波器有效的克服因偶然因素引起的波动干扰，对温度、液位变化缓慢的 北侧参数采用此法，能收到了良好的滤波效果。图3-2中断程序流程图3. 2. 2键盘扫描程序模块图3-3键盘扫描程序流程图3.3温度加热程序流程开始停止加热结束图3-5温度加热流程图3. 4本章小结在本章中主要讲了软件的设计思想、主程序框架、a/d采集程序流程图、送位 显示流程图、键盘扫描程序流程图、温度处理子程序流程图。通过本章的学习，可 以使我们从软件部分对温湿度控制系统有了

37、更深入的认识和了解并完全掌握了系 统的设计思路。第四章结论木论文设计了基于单片机的标准养护室温湿度控制系统，设计了系统硬件电路 和系统软件。进行了系统的总体结构设计，温度传感器、信号放大器、a/d模数转 换器的设计，显示电路的设计，键盘扫描电路的设计，控制电路的设计，湿度控制 电路的设计；进行了系统软件的设计，包括温度采集、计算、滤波、a/d采集的程 序，看门狗读写软件程序，键盘接口程序等的设计。最终实现了室内温湿度达到标 准养护室的温湿度要求。标准养护室温湿度控制系统研究课题的完成，解决了对市内温湿度控制的实 现。本课题是以温湿度控制智能化为宗旨，旨在为工业及家庭提供有效、实用的室 内温湿度

38、控制系统。这一方面是对当前工业温湿度控制的更新，另一方面也为人们 的家庭生活更加舒适提供了必要的条件。而且考虑到系统应用环境的特殊性，在设计中着重注意了以下儿方面：(1) 低成本，利用原有硬件资源，安装简便。(2) 系统模块化设计，运行可靠安全。(3) 系统扩充性、灵活性强，方便组合温、湿度测控器及控制器(4) 系统设计符合w家和行业和关规定及标准课题中涉及的系统具有结构简单、现场安装、调试方便、易于扩展等优点，对 于生产温湿度控制智能化控制器的厂商来说，他们在推广应用这种系统中，将会获 得可观的经济效益。当然，因为时间的短暂，课题完成的还不够完善，有很大的提高空间，比如， 控制算法不一定在各

39、种环境是最佳等等。希望能在将来得到不断改进，并尽量使其 转化为产品，使其成为实际的生产力。参考文献1 赖麒文.8051单片机c语言开发环境实务与设计.北京：科学出版社.20022 京辉热点工作室.protel99电路设计实用指南.北京：人民邮电出版社.20003 李允俊等.如何使用keil 8051 c编译器.北京：航空航天大学出版社.20034 21ic 中国电子网 5 裴岩等.单片机系统综合设计与实践.内蒙古：工业大学出版社.20036 李光*等.单片机c语言程序设计实例指导.北京:航空航天大学出版社.20057 王建校等.51系列单片机及c51程序设计.北京：科学出版社.20028 胡汉

40、才.单片机原理及其接口技术.清肀大学出版社.19969 王大海.新型温湿度自动控制系统的设计与应用.电子工程师.200210 王福瑞.单片微机测控系统设计大全.北京：航空航天大学出版社.199811 童诗白等.模拟电子技术基础第三版.高等教育出版社.200012 阎石.数字电子技术基础第四版.高等教育出版社.199712 张毅等.自动检测技术及仪表控制系统.北京工业出版社.200513 戴梅萼等.微型计算机技术及应用.清平大学出版社.200314 王团部.国外电子元器件集成温度传感器及其应用.西安通信学院.2002 15】单成祥.传感器的理论与设计基础及其应用.北京：国防工业出版社.1999.

41、816 金伟正.温湿度检测控制系统的研制.电子与自动化.200217 takakura.climate control to reduce energy inputs. acta hort. 198918 yiming yang, xin liu.a re-examination of text categorizationmethods proceedings of 22nd annual international acm sigir conference on research and development in information retrieval (sigir 99).199

42、9.19 yiming yang, jan o. pedersen.a comparative study on feature selection in text categorization. in proceedings of the fourteenth international conference on machine learning (icml'97) . 199720 zhang xiaohui, wang huayong, chang guiran, zhao hong.an autonomous system-based distribution system

43、for web search. ieee international conference on systems . 2001.21 蔡美琴等.mcs-51系列单片机系统及其应用.北京：高等教育出版社.200322 王建校等.51系列单片机及c51程序设计.北京：科学出版社.2002附录a系统电路原理系统温度采集、放大、a/d转换部分附录b系统电路原理< wxdxk )220s-、5vihsgisswc swfi2reset sckvss gf xw£5gal»r isb乂 x*. lv r -rrglswiok-s匀pssssssss ssssssssxl m c?

44、 o 791 o| o. «z» xu lv *s> c* -kt.zajq.mzvo w1it15-nni-182425i?lvc-alvuj*lv«j*»lv&rc- va* 。rlill'l0-0-nor- / / / /klo wi r n eor n- » /i 9 oro.xuokv 分部upcc| j c?.| vfci x| lvj r«>| i附录c系统总程序清单/8051单片机的头文件#pragma small symbols code #include <reg51 .h>

45、#define lbnum 29/滤波器的滤波频率sbitwdtcs :=p3 八 4;/看门狗的片选sbitwdtsck =p3八5;/看门狗的串行时钟sbitwdtsi =p3a2;/看门狗的串行输入sbitwdtso =p3 八 3;/tt门狗的串行输出sbitsw1=p2 八 4;sbitsw2=p2a5;sbitsw3=p2a6;sbit adclk =p1a5; sbit addout =p1a6;/模数转换的串行吋钟 /模数转换的串行输出 /模数转换的片选sbit adcs=p1a7;sbit tial=p1a2；/可控硅触发信号输出端sbit relay=p1a3；/继电器控制

46、信号输出端sbit buzz=p1a4；/蜂鸣器输出端unsigned char key (void); void acini(void); void display(void); void idisplay(void); void delay(unsigned int); void wdt(void); void wdtwaitw(void); unsigned char wdtinbyte(void); void wdtoutbyte(unsigned char c); unsigned int adsam(void); float compur(float); float comput(

47、float rl); void writeb(int，unsigned char); unsigned char readb(int); void keycl(void);void keyclc(void)； float rcanshu(int)； void ssc(void)； void lubo(void)； void heatctrl(void)；unsigned char code tabll?oxfcox6ooxdaoxf2ox66oxb6oxbe, oxeo,oxfe,oxf6,oxeeox3e,ox9cox7aox9eox8eoxoo,oxfdox6 ioxdboxf3ox67o

48、xb7oxbfoxe ioxffoxf7oxo2ox7c;9j22.47j22.86j23.24j23.62j240u2439j3.56,133.94,13432,134.70,135.08,135.46,135.84,1 37.36,137.74,138.12,138;5;unsigned char led_bufl±,tp,snum;float idata adtpadtl,rhtlopl,cp2odaloda2otlot2;int count,mcount,acwdtcnt,pcount,scount;unsigned int idata acwatao-adatppinss.

49、unclisnum.midpmisbbzgmh,v,v ,v,v,v,v,v,v,v ,v*r,v,vit,ij.r一 ! ,v,v,v ,v,v,v,v ,v,v,v,r *v,v,v,v ,v,v2 ,v,v,v,r *v,v,rvoid main(void)unsigned char c;float ul;intdl,d2,d3;wdt();acini();/调看门狗子程序 /调温度采集子程序while (1) acwdtcnt=o;/循环检测c=key();if(c=4) keycl();/调按键识别子程序/如果按键1和按键3同时按下，则按/调显示子程序键值执行功能子程序/* disp

50、layo;*/tempov=0;heatctrl();«、rj、;每采30次数求平均数，再每11个平均数求中值， 将中值数作为采来的数代入公式中计算，再查表，最后送显示缓冲。*f*£# *f r、 r、 r、 r、 r、 rw rjw rjw r、 rjw r、 rjw rj rjw r、 rjw r、 rjw r、 rj* rjw r、 ，：， ，：， ，：， jw ，：， ，：， ，：， ，：， ，：， ，：， jw ，：，：，：，：，：，：，：，：，：，：，：，：，：，：，if(tp=l)wendu:if(count30) count二o;pcount+;lubo()

51、; if(pcount>4) adt 1 =pingjun/pcount;pcount=0;pingjun=0; adtl =0.98*adt0+0.02*adt 1; adto=adt 1;r 1 =compur(adto); tl 二comput(rl); dadata=cda 1 *t 1 +cda2;ul=tl*10;d3=(int)ul;d2=d3/1000; dl=d3%1000; if(d2=0) d2=16;led_buf0=d2;d2=dv100;dl=dl%100;led_bufl=d2; d2=dl/10; dl=dl%10;led_buf2=d2+17;led_buf3=dl;/看门狗复位/中值滤波if(mcount>30000) scount+; mcount=0; if(