數(shù)字式溫濕度測量儀設(shè)計(jì)(共18頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上長 沙 學(xué) 院單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)說明書題目數(shù)字式溫濕度測量儀設(shè)計(jì)系(部)專業(yè)(班級)姓名學(xué)號指導(dǎo)教師起止日期單片機(jī)原理及應(yīng)用課程設(shè)計(jì)任務(wù)書8系(部)：電信系 專業(yè)：2011級電子信息工程課題名稱數(shù)字式溫濕度測量儀設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1、課題內(nèi)容：以單片機(jī)為核心，使用SHT11 溫、濕度傳感器設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字式溫濕度計(jì)。測量一路溫度和濕度信號并用12864 液晶屏顯示。測溫范圍55-125 攝氏度，精度0.5 攝氏度；濕度測量范圍：0-100%RH。液晶屏的第一行顯示“溫濕度測量儀”，第二行顯示設(shè)計(jì)者姓名和學(xué)號，第三行顯示測量溫度、溫度設(shè)定的上、下限報(bào)警值。第四行顯示測

2、量濕度、濕度設(shè)定的上、下限報(bào)警值。當(dāng)溫度或濕度高于設(shè)定上限值或低于下限值時(shí)驅(qū)動峰鳴器演奏歌曲一首作為報(bào)警信號。2、要求：完成該系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計(jì)，在Proteus 軟件上仿真通過，并提交一篇課程設(shè)計(jì)說明書。 設(shè)計(jì)工作量1、匯編或C51 語言程序設(shè)計(jì)；2、程序調(diào)試；3、在Proteus 上進(jìn)行仿真成功；4、提交一份完整的課程設(shè)計(jì)說明書，包括設(shè)計(jì)原理、程序設(shè)計(jì)、程序分析、仿真分析、調(diào)試過程，參考文獻(xiàn)、設(shè)計(jì)總結(jié)等。進(jìn)度安排起止日期（或時(shí)間量）設(shè)計(jì)內(nèi)容（或預(yù)期目標(biāo)）備注第一天課題介紹，答疑，收集材料，C51介紹第二天設(shè)計(jì)方案論證，練習(xí)編寫C51程序第三天第六天程序設(shè)計(jì)第六天第八天程序調(diào)試、仿真第九

3、天第十天系統(tǒng)測試并編寫設(shè)計(jì)說明書教研室意見年 月 日系（部）主管領(lǐng)導(dǎo)意見年 月 日目錄一、概述溫濕度測量有著廣泛的應(yīng)用，標(biāo)準(zhǔn)溫濕度測量儀主要應(yīng)用于計(jì)量、氣象、軍事等領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確高精度的測量溫濕度，同時(shí)還可以作為其他溫濕度儀表校正的參考標(biāo)準(zhǔn)。數(shù)字式通風(fēng)干濕表是一種重要的濕度標(biāo)準(zhǔn)器，干濕球溫度的測量精度是制約其濕度精度的重要因素，本文設(shè)計(jì)的數(shù)字式標(biāo)準(zhǔn)溫濕度測量儀，著重提高溫度的測量精度，達(dá)到高精度濕度測量的目的。溫濕度是人們?nèi)粘Ｉ钪薪佑|最多的兩個(gè)物理量，人們的日常生活、動植物的生存繁衍和周圍環(huán)境的溫濕度息息相關(guān)，石油、化工、冶金、紡織、機(jī)械制造、航空航天、制藥、煙草、檔案保管、糧食存儲等領(lǐng)域?qū)?/p>

4、溫、濕度也有著較高的要求。例如：煙葉和紙張是吸濕性極高的材料，卷煙生產(chǎn)的每一個(gè)階段對溫、濕度都有非常特別的要求，以確保所使用材料的水分，保證生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量；印刷車間的溫、濕度控制水平對印刷質(zhì)量有很大的影響2；為防止庫存武器彈藥、金屬材料等物品霉?fàn)€、生銹，必須保持環(huán)境溫度不能過高和干燥；而水果、種子、肉類等的保存又需要保證一定的濕度；在礦山、棉麻、塑料、粉末金屬、食品生產(chǎn)加工等企業(yè)的生產(chǎn)車間（環(huán)境）中往往會產(chǎn)生大量的可燃或易燃粉塵，如果空氣濕度過低，在一定的能量下，極易發(fā)生粉塵爆炸。二、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求1、課題內(nèi)容以單片機(jī)為核心，使用SHT11 溫、濕度傳感器設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)字式溫濕度計(jì)。測量一路

5、溫度和濕度信號并用12864 液晶屏顯示。測溫范圍55-125 攝氏度，精度0.5 攝氏度；濕度測量范圍：0-100%RH。液晶屏的第一行顯示“溫濕度測量儀”，第二行顯示設(shè)計(jì)者姓名和學(xué)號，第三行顯示測量溫度、溫度設(shè)定的上、下限報(bào)警值。第四行顯示測量濕度、濕度設(shè)定的上、下限報(bào)警值。當(dāng)溫度或濕度高于設(shè)定上限值或低于下限值時(shí)驅(qū)動峰鳴器演奏歌曲一首作為報(bào)警信號。2、要求完成該系統(tǒng)的硬件和軟件的設(shè)計(jì)，在Proteus 軟件上仿真通過，并提交一篇課程設(shè)計(jì)說明書。三、設(shè)計(jì)原理1、溫度傳感器的選擇采用熱電阻溫度傳感器。熱電阻是利用導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性制成的測溫元件?，F(xiàn)應(yīng)用較多的有鉑、銅、鎳等熱電阻。其主

6、要的特點(diǎn)為精度高、測量范圍大、便于遠(yuǎn)距離測量。鉑的物理、化學(xué)性能極穩(wěn)定，耐氧化能力強(qiáng)，易提純，復(fù)制性好，工業(yè)性好，電阻率較高，因此，鉑電阻用于工業(yè)檢測中高精密測溫和溫度標(biāo)準(zhǔn)。缺點(diǎn)是價(jià)格貴，溫度系數(shù)小，受到磁場影響大，在還原介質(zhì)中易被玷污變脆。按IEC標(biāo)準(zhǔn)測溫范圍-200650，百度電阻比W（100）=1.3850時(shí)，R0為100和10，其允許的測量誤差A(yù)級為（0.15+0.002|t|），B級為（0.3+0.005|t|）。銅電阻的溫度系數(shù)比鉑電阻大，價(jià)格低，也易于提純和加工；但其電阻率小，在腐蝕性介質(zhì)中使用穩(wěn)定性差。在工業(yè)中用于-50180測溫。2、濕度傳感器的選擇測量空氣濕度的方式很多，其

7、原理是根據(jù)某種物質(zhì)從其周圍的空氣吸收水分后引起的物理或化學(xué)性質(zhì)的變化，間接地獲得該物質(zhì)的吸水量及周圍空氣的濕度。電容式、電阻式和濕漲式濕敏原件分別是根據(jù)其高分子材料吸濕后的介電常數(shù)、電阻率和體積隨之發(fā)生變化而進(jìn)行濕度測量的。采用CHR-01濕敏電阻。CHR-01濕敏電阻適用于阻抗型高分子濕度傳感器，它的工作電壓為交流1V，頻率為50Hz2kHz，測量濕度范圍為20%90%RH，測量精度5%，工作溫度范圍為0+85，最高使用溫度120，阻抗在60%RH（25）時(shí)為30（2140.5）K。采用555時(shí)基或RC振蕩電路，將濕度傳感器等效為阻抗值，測量振蕩頻率輸出，振蕩頻率在1kHz左右。四、設(shè)計(jì)方案

8、把各個(gè)功能模塊編寫成單獨(dú)的源文件進(jìn)行調(diào)試，調(diào)試成功以后，再將各部分聯(lián)合在一起。用戶溫度輸入數(shù)據(jù)時(shí)上限、下限分別在七段數(shù)碼管的0、1、2、3位置顯示，濕度輸入數(shù)據(jù)時(shí)上限、下限分別在七段數(shù)碼管的4、5、6、7位置顯示。讀鍵存儲的過程是循環(huán)程序?？裳h(huán)等待直到用戶輸入正確并確認(rèn)為止。采樣轉(zhuǎn)換模塊是一個(gè)比較重要的模塊，在調(diào)試的階段遇到的問題較多，由于它是程序運(yùn)行的瓶頸，如果這一部分通不過的話，那么程序就無法執(zhí)行下去，本系統(tǒng)采用的是延時(shí)的方法。溫濕度判斷控制模塊也一個(gè)非常重要的模塊，由于溫濕度對于植被的生長起著決定性的作用，因此，如果這兩個(gè)因素控制不好，這個(gè)系統(tǒng)就失敗了，這就需要我認(rèn)真的考慮這一模塊的控

9、制方式，調(diào)試階段比較順利。除了以上所提到的模塊之外，還有一些模塊也很重要，也都需要認(rèn)真的調(diào)試，如報(bào)警模塊等。調(diào)試了各模塊之后，接下來的工作就是將各源程序段連接起來，進(jìn)行綜合調(diào)試了，綜合調(diào)試需要我們特別注意細(xì)節(jié)部分，這樣才能盡可能的減少錯(cuò)誤的產(chǎn)生。程序:#include#define uchar unsigned char#define uint unsigned intuchar g,s,b;uint temp,temp_dat;float f_temp;void lcd_display_temp_max(uchar name,uchar max,uchar min,bit f);uchar

10、ds18b20_int_date(void);uchar ds18b20_float_date(void);sbit rs=P20;sbit rw=P21;sbit en=P22;sbit PSB=P23;sbit DS=P33;sbit fm=P34; sbit k1=P35;sbit k2=P36;sbit k3=P37;uint t,k;uchar timeh,timel;uchar shi,fen,miao;uchar code dis5=.;uchar code dis0=;uchar code dis1=00時(shí)00分00秒;uchar code dis2= . -5590;ucha

11、r code dis3=;uchar code dis4=0xa1,0xa0,0xca,0xfd,0xd7,0xd6,0xca,0xbd, 0xce,0xc2,0xb6,0xc8,0xbc,0xc6,; ；uchar code zbjbxf=0x64,0xA3,0xC1,0xA2,0x62,0x84,0x61,0x81,0x61,0xA4,0xA1,0x91,0xA1,0x81,0x64/*,0xA3,0xC1,0xD2,0xD2,0xD2,0xA2,0xC4,0xA1,0xC1,0xA1,0xC1,0xD2,0xD2,0xD2,0xA2,0xC4,0xC2,0x62,0xC2,0x62,0x

12、A2,0xA2,0x84,0x94,0x94,0x92,0x81,0x91,0xA2,0xC2,0xD4,0xE4,0xA4,0xE4,0xA2,0xE2,0xA2,0xE2,0xA2,0xA2,0x84,0x94,0x94,0x92,0x81,0x91,0xA2,0xC2,0xD8*/;uchar code chuzhi= 0xff,0xff, 0xFC,0x8E, 0xFC,0xED, 0xFD,0x43, 0xFD,0x6A, 0xFD,0xB3, 0xFD,0xF3, 0xFE,0x2D, 0xFE,0x47, 0xFE,0x76, 0xFE,0xA1, 0xFE,0xC7, 0xFE

13、,0xD9, 0xFE,0xF9, 0xFF,0x16;void warning();void delayms(uint xms)uchar i,j;for(i=xms;i0;i-)for(j=110;j0;j-);void delay(uint z)/延時(shí)165MS,即十六分音符uint y;for(z;z0;z-) for(y=19000;y0;y-);/大致時(shí)間void ds18b20_init(void) uint i; DS=0; i=103; while(i0)i-; DS=1; i=4; while(i0)i-;bit ds18b20_tmpreadbit(void) /read

14、 a bit 讀一位 uint i; bit dat; DS=0; i+; /i+ for delay 小延時(shí)一下 DS=1; i+; i+; dat=DS; i=8; while(i0)i-; return (dat);uchar ds18b20_tmpread(void) uchar i,j,dat;dat=0;for(i=1;i=8;i+) j=ds18b20_tmpreadbit();dat=(j1); /讀出的數(shù)據(jù)最低位在最前面，這樣剛好 /一個(gè)字節(jié)在DAT里 return(dat); /將一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)返回void ds18b20_tmpwritebyte(uchar dat) /寫

15、一個(gè)字節(jié)到DS18B20里 uint i; uchar j; bit testb; for(j=1;j1; if(testb) DS=0;i+;i+; DS=1; i=8;while(i0)i-; else DS=0; i=8;while(i0)i-; DS=1; i+;i+; void ds18b20_tmpchange(void) /DS18B20 begin change 發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令 ds18b20_init(); /初始化DS18B20 delayms(10); ds18b20_tmpwritebyte(0xcc); / 跳過序列號命令 ds18b20_tmpwritebyte(

16、0x44); /發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令uint ds18b20_gettemp() uchar a,b; ds18b20_init(); delayms(10); ds18b20_tmpwritebyte(0xcc); ds18b20_tmpwritebyte(0xbe); a=ds18b20_tmpread(); b=ds18b20_tmpread(); temp=b; temp25|b15)warning();void timer() interrupt 1TH0=15535/256;TL0=15535%256;t+;if(t=20)t=0;miao+;if(miao=60)miao=0;fen

17、+;if(fen=60)fen=0;shi+;if(shi=24)shi=0;write_sfm(1,shi);write_sfm(3,fen);write_sfm(5,miao);dis_temp(temp_dat);void timer0() interrupt 3 TH1=timeh;TL1=timel; fm=fm; 五、測試結(jié)果通過實(shí)物仿真，得到下圖所示結(jié)果：六、設(shè)計(jì)心得體會在為期兩周的單片機(jī)課程設(shè)計(jì)中，第一周是要將以前做過的實(shí)驗(yàn)再次仿真一遍，在做完以前的題目后，劉輝老師讓我們抽簽選取自己的課程設(shè)計(jì)題目，我選到了第八個(gè)題目，就是數(shù)字式溫濕度測量儀設(shè)計(jì)這個(gè)課題，在做這個(gè)課題當(dāng)中，剛開始連接實(shí)物的時(shí)候，顯示屏只亮，并沒有任何的顯示，最后發(fā)現(xiàn)由于是電路板的一個(gè)地方松了，最后將其扭緊，就得到了測試結(jié)果所顯示的畫面。 在這兩周的課程設(shè)計(jì)中，遇到了不少的問題，發(fā)現(xiàn)了自己在知識上的很多漏洞，最后在老師同學(xué)的幫助下得以完成。同時(shí)也在這次的課程設(shè)計(jì)中掌握了工程設(shè)計(jì)方法和組織實(shí)踐的基本技能，熟悉使用單片機(jī)及其外圍電路完成科學(xué)實(shí)踐的程序和方法。調(diào)試過程中有苦也有樂，也從這過程中學(xué)到