【基于單片機(jī)的溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)7400字（論文）】

基于單片機(jī)的溫濕度采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)一、緒論 1二、智能化溫濕度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 1（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則和方案 11.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則 12.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的總體方案研究 13.溫度測(cè)量部分方案論證 24.濕度測(cè)量部分方案論證 2（二）各功能模塊結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì) 31.中心處理模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析 32.濕度模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析 33.A/D轉(zhuǎn)換模塊 34.溫度測(cè)試模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析 45.DS18B20溫度傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理 5三、智能化溫濕度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)分析 7（一）中心處理模塊程序分析 8（二）系統(tǒng)軟件總體功能描述 8（三）液晶顯示模塊程序分析 81.寫數(shù)據(jù)程序代碼： 82.寫命令程序代碼： 93.設(shè)置液晶顯示位置程序 104.溫度測(cè)試模塊程序分析 10四、智能化溫濕度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的測(cè)試 12（一）測(cè)試工具 12（二）系統(tǒng)調(diào)試概述 12（三）系統(tǒng)硬件測(cè)試 121.排除邏輯故障 122.排除元器件失效 123.排除電源故障 12（四）系統(tǒng)軟件測(cè)試 12五、論文總結(jié)與展望 14參考文獻(xiàn) 15摘要本課題主要想在溫度測(cè)量領(lǐng)域，尋找一種高性價(jià)比，適用范圍廣，能廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國(guó)防等行業(yè)的方案。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用單片機(jī)8051作為控制核心，對(duì)水溫和大氣濕度進(jìn)行采集。通過集成溫度傳感器18B20將溫度值通過液晶屏1602進(jìn)行顯示。ADC0809將由濕度傳感器產(chǎn)生的模擬信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化，并且把產(chǎn)生的濕度值顯示在液晶屏1602上。本文重點(diǎn)對(duì)設(shè)計(jì)硬件、軟件的組成進(jìn)行了分項(xiàng)、模塊化逐步分析設(shè)計(jì)。對(duì)各部分的電路一一進(jìn)行了介紹，最終實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)的硬件電路。根據(jù)硬件的設(shè)計(jì)和測(cè)控儀所要實(shí)現(xiàn)的功能，本文對(duì)軟件也進(jìn)行了一一設(shè)計(jì)，并經(jīng)過反復(fù)的模擬運(yùn)行、調(diào)試，修改簡(jiǎn)化了軟件系統(tǒng)，最后形成了一套完整的程序系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：溫濕度控制；單片機(jī)；溫度傳感器；濕度傳感器一、緒論進(jìn)入21世紀(jì)以來，工農(nóng)業(yè)越來越高度自動(dòng)化，智能控制領(lǐng)域的高度發(fā)展，相信一個(gè)智能控制系統(tǒng)的應(yīng)用相比手工操作來說工作效率會(huì)提高不少。而單片機(jī)的應(yīng)用就是其中一塊有很大發(fā)展前途的一個(gè)領(lǐng)域，只要你細(xì)心留意一下你的周圍，你會(huì)發(fā)現(xiàn)單片機(jī)控制應(yīng)用無處不在，遠(yuǎn)的不說，你家里使用的各種電子儀器和各種電子產(chǎn)品無不例外的要用到單片機(jī)。同時(shí)單片機(jī)在儀表中的應(yīng)用也日益廣泛。單片機(jī)將中央處理器、程序儲(chǔ)存器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、并行串行輸入輸出口和中斷部件等單元集成在一個(gè)芯片上，使系統(tǒng)的體積縮小，價(jià)格便宜，性能可靠。試想一下如果設(shè)計(jì)一個(gè)用單片機(jī)智能控制以上所提及到的溫度和濕度控制問題，會(huì)不會(huì)有很好的應(yīng)用效果呢。本設(shè)計(jì)主要是針對(duì)工業(yè)控制和農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面的需求，特別是針對(duì)如何更好的實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化，如何提高農(nóng)民收入而進(jìn)行的科學(xué)實(shí)驗(yàn)性設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)將直接可以在現(xiàn)實(shí)工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。二、智能化溫濕度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本部分內(nèi)容介紹了系統(tǒng)的總體框架、模塊劃分、外部接口，使我們對(duì)系統(tǒng)有一個(gè)系統(tǒng)、全面、確切的認(rèn)識(shí)。（一）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的原則和方案1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)的原則一個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要取得成功，必須遵循一定的設(shè)計(jì)原則。智能化溫濕度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)遵循以下幾個(gè)原則：（1）功能性原則：系統(tǒng)的設(shè)計(jì)首先要滿足功能上的要求，智能化溫濕度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)是基于效能分析數(shù)據(jù)的，結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須滿足效能分析數(shù)據(jù)的特點(diǎn)。（2）可靠性原則：對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)來說，最重要的莫過于系統(tǒng)的穩(wěn)定性，它是系統(tǒng)能正常運(yùn)行的前提。（3）易用性原則：一個(gè)系統(tǒng)的成功與否，它的人性化設(shè)計(jì)變得越來越重要，只有使用容易、簡(jiǎn)便的系統(tǒng)才能得到大家的認(rèn)可。（4）經(jīng)濟(jì)性原則：一個(gè)系統(tǒng)是否具有實(shí)際用途，是否能被大家所接受，除了其功能外，其成本也是決定性因素。只有價(jià)格低廉、效果良好的的系統(tǒng)才能被大家承認(rèn)和接受。（5）模塊化原則：結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)盡量模塊化，以方便系統(tǒng)調(diào)試和功能的擴(kuò)充。2.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的總體方案研究系統(tǒng)采用單片機(jī)AT89C51系統(tǒng)進(jìn)行溫度和濕度的監(jiān)測(cè)控制。其中溫度信號(hào)由DS18B20提供，濕度的控制采用濕溫度傳感器CHTM-02/NA。由DS18B20內(nèi)置存儲(chǔ)器存儲(chǔ)溫度的范圍，當(dāng)溫度超過相應(yīng)的范圍，系統(tǒng)通過蜂鳴器來報(bào)警。全系統(tǒng)完成的溫度和濕度的測(cè)量液晶顯示器LCD上顯示相應(yīng)的溫度和濕度。系統(tǒng)具有較高的測(cè)量精度和控制精度。詳細(xì)結(jié)構(gòu)如圖2.1。繼電器CHTM-02/NA主控51單片機(jī)繼電器CHTM-02/NA主控51單片機(jī)AD轉(zhuǎn)換AD轉(zhuǎn)換LCDLCD圖2.1.1AT89C51結(jié)構(gòu)圖3.溫度測(cè)量部分方案論證溫度測(cè)量有很多種方法，但這里涉及到的溫度測(cè)量有如下三種方法：方案一：采用熱敏電阻，可滿足0到100攝氏度的測(cè)量范圍，但熱敏電阻精度、重復(fù)性、可靠性都較差，對(duì)于檢測(cè)小于1攝氏度的溫度信號(hào)是不適用的。方案二：采用集成溫度傳感器AD590K。AD590K具有較高的精度和重復(fù)性，但AD590K內(nèi)部不存在溫度電壓轉(zhuǎn)換電路，需要外接溫度/電壓轉(zhuǎn)換電路，這就意味著增加了電路的復(fù)雜性。方案三：采用智能溫度控制器DS18B20，DS18B20是最新的單線溫度傳感器，體積更小，適用電壓更寬，DS18B20使電壓、特性以及封裝具有更多的選擇，讓我們可以構(gòu)建適合自己的經(jīng)濟(jì)的測(cè)溫系統(tǒng)。比較以上三種方案，還是方案三以它的經(jīng)濟(jì)和性能優(yōu)越讓我們選擇了它。溫度控制模塊如圖2.2。蜂鳴器蜂鳴器51單片機(jī)51單片機(jī)LCDLCDDS18B20DS18B20圖2.1.2溫度控制模塊圖4.濕度測(cè)量部分方案論證濕度測(cè)量部分方案的確定有以下原因：方案一：可采用集成的濕度傳感器來完成濕度的測(cè)量部分，

其中濕敏元件是最簡(jiǎn)單的濕度傳感器。濕敏元件主要電阻式、電容式兩大類。但濕敏元件的線性度及抗污染性差，在檢測(cè)環(huán)境濕度時(shí)，濕敏元件要長(zhǎng)期暴露在待測(cè)環(huán)境中，很容易被污染而影響其測(cè)量精度及長(zhǎng)期穩(wěn)定性。方案二：采用溫濕度傳感器CHTM-02/NA來實(shí)現(xiàn)濕度的測(cè)量和控制。溫濕度傳感器.CHTM-02N系列是采用電阻型的單濕度模塊，特點(diǎn)是采用恒壓供電，內(nèi)置放大電路，能輸出與相對(duì)濕度呈比例關(guān)系的伏特級(jí)電壓信號(hào)，響應(yīng)速度快，重復(fù)性好，抗污染能力強(qiáng)。故本系統(tǒng)的濕度測(cè)量部分采用方案二來實(shí)現(xiàn)。濕度控制模塊如圖2.3。繼電器51單片機(jī)繼電器51單片機(jī)LCDLCDCHTM-02/NACHTM-02/NA圖2.1.3濕度控制模塊圖（二）各功能模塊結(jié)構(gòu)的詳細(xì)設(shè)計(jì)1.中心處理模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析8051的基本系統(tǒng)主要用來用51單片機(jī)來控制溫度、濕度、等傳感器的工作，以及控制繼電器、蜂鳴器和LCD數(shù)碼管的濕度和溫度的顯示。中心模塊的處理與周邊器件的接口見附錄二。2.濕度模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析本系統(tǒng)采用溫濕度傳感器CHTM-02/NA來實(shí)現(xiàn)濕度的測(cè)量和控制CHTM-02/NA的電氣特性如下：（1）敏感元件（濕度）：高分子濕敏電阻（2）供電：5V交流信號(hào)源（3）濕度變送范圍：0-100%RH（4）輸出信號(hào)：（對(duì)應(yīng)0-100%RH，在25攝氏度，輸出電壓為5V下）CHTM-02/NA的輸出信號(hào)如下表2.1：濕度（%）102030405060708090輸出信號(hào)(V)0.10.20.30.40.50.60.70.80.9表2.2.1由上表可知CHTM-02/NA輸出的均為電壓信號(hào)，因此需要通過A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)字化處理，在本設(shè)計(jì)中使用了8位8通道A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809。3.A/D轉(zhuǎn)換模塊ADC0809是CMOS單片型逐次逼近式A／D轉(zhuǎn)換器，內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2．5所示，它由8路模擬開關(guān)、地址鎖存與譯碼器、比較器、8位開關(guān)樹型D／A轉(zhuǎn)換器、逐次逼近。圖2.2.2ADC0809內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖ADC0809芯片有28條引腳，采用雙列直插式封裝。下面說明各引腳功能。IN0～I(xiàn)N7：8路模擬量輸入端。2-1～2-8：8位數(shù)字量輸出端。ADDA、ADDB、ADDC：3位地址輸入線，用于選通8路模擬輸入中的一路。如表2．2所示。表2．2.3ADDA、ADDB、ADDC真值表4.溫度測(cè)試模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析溫度采集單元的主要功能是完成溫度采集，并將采集的溫度信息上傳給中心控制模塊。溫度采集單元功能單一，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，常用的組成結(jié)構(gòu)為圖2.6所示。MCU為溫度采集單元的核心元件，由于功能單一，任務(wù)較少，選用簡(jiǎn)單的低檔單片機(jī)就可以了。看門狗時(shí)鐘是為了防止程序在工業(yè)干擾的情況下跑飛而添加的，程序如果在超出設(shè)計(jì)的時(shí)間沒訪問看門狗時(shí)鐘，則看門狗時(shí)鐘將對(duì)單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位操作，從而避免了死機(jī)現(xiàn)象的發(fā)生。數(shù)字化溫度傳感器是一種精度較高的溫度測(cè)試芯片，該芯片可以接收MCU發(fā)送的操作指令，自動(dòng)對(duì)溫度采樣，并將當(dāng)前采樣溫度發(fā)送給MCU。當(dāng)前常用的數(shù)字化溫度傳感器有DS18B20等芯片，DS18B20采用單線通信，通訊線長(zhǎng)度可達(dá)50米左右，并且抗干擾能力強(qiáng)，非常適合工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用。工作狀態(tài)指示燈可以用來指示MCU和數(shù)字化溫度傳感器或中心處理模塊的通訊狀態(tài)，加入工作狀態(tài)指示燈，對(duì)溫度模塊的調(diào)試和檢查都有著很好的幫助。蜂鳴器51單片機(jī)蜂鳴器51單片機(jī)LCDLCDDS18B20DS18B20圖2.2.4溫度采集單元5.DS18B20溫度傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理Dallas半導(dǎo)體公司的數(shù)字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。一線總線獨(dú)特而且經(jīng)濟(jì)的特點(diǎn)，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測(cè)量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。DS18B20、DS1822“一線總線”數(shù)字化溫度傳感器同DS1820一樣，DS18B20也支持“一線總線”接口，測(cè)量溫度范圍為-55°C~+125°C，在-10~+85°C范圍內(nèi),精度為±0.5°C。DS1822的精度較差為±2°C?，F(xiàn)場(chǎng)溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場(chǎng)溫度測(cè)量，如：環(huán)境控制、設(shè)備或過程控制、測(cè)溫類消費(fèi)電子產(chǎn)品等。與前一代產(chǎn)品不同，新的產(chǎn)品支持3V~5.5V的電壓范圍，使系統(tǒng)設(shè)計(jì)更靈活、方便。而且新一代產(chǎn)品更便宜，體積更小。DS18B20、DS1822的特性DS18B20可以程序設(shè)定9~12的分辨率。光刻ROM中的64位序列號(hào)是出廠前被光刻好的，它可以看作是該DS18B20的地址序列碼。64位光刻ROM的排列是：開始8位（28H）是產(chǎn)品類型標(biāo)號(hào)，接著的48位是該DS18B20自身的序列號(hào)，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC=X8+X5+X4+1）。光刻ROM的作用是使每一個(gè)DS18B20都各不相同，這樣就可以實(shí)現(xiàn)一根總線上掛接多個(gè)DS18B20的目的。DS18B20中的溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量，以12位轉(zhuǎn)化為例:用16位符號(hào)擴(kuò)展的二進(jìn)制補(bǔ)碼讀數(shù)形式提供，以0.0625℃/LSB形式表達(dá)，其中S為符號(hào)位。表2.2.5LS與MS這是12位轉(zhuǎn)化后得到的12位數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)在18B20的兩個(gè)8比特的RAM中，二進(jìn)制中的前面5位是符號(hào)位，如果測(cè)得的溫度大于0，這5位為0，只要將測(cè)到的數(shù)值乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度；如果溫度小于0，這5位為1，測(cè)到的數(shù)值需要取反加1再乘于0.0625即可得到實(shí)際溫度。DS18B20溫度傳感器的存儲(chǔ)器DS18B20溫度傳感器的內(nèi)部存儲(chǔ)器包括一個(gè)高速暫存RAM和一個(gè)非易失性的可電擦除的E2RAM,后者存放高溫度和低溫度觸發(fā)器TH、TL和結(jié)構(gòu)寄存器。暫存存儲(chǔ)器包含了8個(gè)連續(xù)字節(jié)，前兩個(gè)字節(jié)是測(cè)得的溫度信息，第一個(gè)字節(jié)的內(nèi)容是溫度的低八位，第二個(gè)字節(jié)是溫度的高八位。第三個(gè)和第四個(gè)字節(jié)是TH、TL的易失性拷貝，第五個(gè)字節(jié)是結(jié)構(gòu)寄存器的易失性拷貝，這三個(gè)字節(jié)的內(nèi)容在每一次上電復(fù)位時(shí)被刷新。第六、七、八個(gè)字節(jié)用于內(nèi)部計(jì)算。第九個(gè)字節(jié)是冗余檢驗(yàn)字節(jié)。寄存器內(nèi)容字節(jié)地址溫度最低數(shù)字位0溫度最高數(shù)字位1高溫限值2低溫限值3保留4保留5計(jì)數(shù)剩余值6每度計(jì)數(shù)值7CRC校驗(yàn)8表2.2.6DS18B20暫存寄存器分布該字節(jié)各位的意義如下：TMR1R011111低五位一直都是1，TM是測(cè)試模式位，用于設(shè)置DS18B20在工作模式還是在測(cè)試模式。在DS18B20出廠時(shí)該位被設(shè)置為0，用戶不要去改動(dòng)。R1和R0用來設(shè)置分辨率，如下表所示：（DS18B20出廠時(shí)被設(shè)置為12位）。R1R0分辨率溫度最大轉(zhuǎn)換時(shí)間009位93.75ms0110位187.5ms1011位375ms1112位750ms表2.2.7分辨率設(shè)置根據(jù)DS18B20的通訊協(xié)議，主機(jī)控制DS18B20完成溫度轉(zhuǎn)換必須經(jīng)過三個(gè)步驟：每一次讀寫之前都要對(duì)DS18B20進(jìn)行復(fù)位，復(fù)位成功后發(fā)送一條ROM指令，最后發(fā)送RAM指令，這樣才能對(duì)DS18B20進(jìn)行預(yù)定的操作。復(fù)位要求主CPU將數(shù)據(jù)線下拉500微秒，然后釋放，DS18B20收到信號(hào)后等待16～60微秒左右，后發(fā)出60～240微秒的存在低脈沖，主CPU收到此信號(hào)表示復(fù)位成功。DS1820使用中注意事項(xiàng)DS1820雖然具有測(cè)溫系統(tǒng)簡(jiǎn)單、測(cè)溫精度高、連接方便、占用口線少等優(yōu)點(diǎn)，但在實(shí)際應(yīng)用中也應(yīng)注意以下幾方面的問題：(1)較小的硬件開銷需要相對(duì)復(fù)雜的軟件進(jìn)行補(bǔ)償，由于DS1820與微處理器間采用串行數(shù)據(jù)傳送，因此，在對(duì)DS1820進(jìn)行讀寫編程時(shí)，必須嚴(yán)格的保證讀寫時(shí)序，否則將無法讀取測(cè)溫結(jié)果。在使用PL/M、C等高級(jí)語言進(jìn)行系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)DS1820操作部分最好采用匯編語言實(shí)現(xiàn)。(2)在DS1820的有關(guān)資料中均未提及單總線上所掛DS1820數(shù)量問題，容易使人誤認(rèn)為可以掛任意多個(gè)DS1820，在實(shí)際應(yīng)用中并非如此。當(dāng)單總線上所掛DS1820超過8個(gè)時(shí)，就需要解決微處理器的總線驅(qū)動(dòng)問題，這一點(diǎn)在進(jìn)行多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要加以注意。(3)連接DS1820的總線電纜是有長(zhǎng)度限制的。試驗(yàn)中，當(dāng)采用普通信號(hào)電纜傳輸長(zhǎng)度超過50m時(shí)，讀取的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)將發(fā)生錯(cuò)誤。當(dāng)將總線電纜改為雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離可達(dá)150m，當(dāng)采用每米絞合次數(shù)更多的雙絞線帶屏蔽電纜時(shí)，正常通訊距離進(jìn)一步加長(zhǎng)。這種情況主要是由總線分布電容使信號(hào)波形產(chǎn)生畸變?cè)斐傻?。因此，在用DS1820進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮總線分布電容和阻抗匹配問題。(4)在DS1820測(cè)溫程序設(shè)計(jì)中，向DS1820發(fā)出溫度轉(zhuǎn)換命令后，程序總要等待DS1820的返回信號(hào)，一旦某個(gè)DS1820接觸不好或斷線，當(dāng)程序讀該DS1820時(shí)，將沒有返回信號(hào)，程序進(jìn)入死循環(huán)。這一點(diǎn)在進(jìn)行DS1820硬件連接和軟件設(shè)計(jì)時(shí)也要給予一定的重視。測(cè)溫電纜線建議采用屏蔽4芯雙絞線，其中一對(duì)線接地線與信號(hào)線，另一組接VCC和地線，屏蔽層在源端單點(diǎn)接地。三、智能化溫濕度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的軟件實(shí)現(xiàn)分析（一）中心處理模塊程序分析軟件組成總體結(jié)構(gòu)見圖3.1。圖3.1軟件結(jié)構(gòu)圖（二）系統(tǒng)軟件總體功能描述軟件的主要功能是完成溫度和濕度的測(cè)量和控制以及顯示，具體功能如下：（1）溫度設(shè)定與轉(zhuǎn)換即設(shè)定控制溫度為0到100攝氏度并讀取轉(zhuǎn)換的溫度。（2）顯示部分即在LCD數(shù)碼管上顯示溫度和濕度。（3）DS18B20的驅(qū)動(dòng)程序用匯編語言實(shí)現(xiàn)來控制DS18B20。（4）可通過蜂鳴器、繼電器實(shí)現(xiàn)的溫度和濕度的控制。（三）液晶顯示模塊程序分析液晶顯示程序主要有以下幾部分程序組成（具體代碼見附件1）：1.寫數(shù)據(jù)程序代碼：voidwrDataLCD(unsignedchardate){RS=1;RW=0;P1=date;E=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();E=0;DelayTime(25000);}2.寫命令程序代碼：voidwrCommdar(unsignedcharCommdar){ RS=0; RW=0; P1=Commdar; E=1; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); E=0; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); RW=1; RS=1; DelayTime(25000);-}3.設(shè)置液晶顯示位置程序voidsetaddress(unsignedcharaddress){ address|=0x80; wrCommdar(address);}4.溫度測(cè)試模塊程序分析溫度測(cè)試程序主要由以下幾部分組成（具體代碼見附件1）：（1）啟動(dòng)18B20的初始化命令程序voidTempCnvrt(void){unsignedcharidataindex;EA=0;//關(guān)中斷_nop_();_nop_();_nop_();ResetDS1820();//復(fù)位1820，正常情況下大約為1msEA=1;_nop_();_nop_();_nop_();for(index=0;index<250;index+=1);EA=0;//關(guān)中斷_nop_();_nop_();_nop_();WriteByteToDs1820(0xCC);//跳過ROMWriteByteToDs1820(0x44);//開始轉(zhuǎn)換溫度,轉(zhuǎn)換時(shí)間大概為750msEA=1;_nop_();_nop_();_nop_();}（2）讀取18B20中的溫度數(shù)值voidGetTemp(void){unsignedcharidataindex;EA=0;//關(guān)中斷_nop_();_nop_();_nop_();ResetDS1820();//復(fù)位1820，正常情況下大約為1msEA=1;_nop_();_nop_();_nop_();for(index=0;index<250;index+=1);EA=0;//關(guān)中斷_nop_();_nop_(); _nop_();WriteByteToDs1820(0xCC);//跳過ROMWriteByteToDs1820(0xBE);//讀命令g_ucTempLo=ReadByteFromDs1820();g_ucTempHi=ReadByteFromDs1820();TH=ReadByteFromDs1820();//讀取溫度高數(shù)值TL=ReadByteFromDs1820();//讀去溫度低數(shù)值EA=1;_nop_();_nop_();_nop_();}四、智能化溫濕度監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)的測(cè)試（一）測(cè)試工具數(shù)字萬用表、雙通道20MHZ模擬示波器、PC機(jī)、微機(jī)電源、8051開發(fā)系統(tǒng)。（二）系統(tǒng)調(diào)試概述在單片機(jī)開發(fā)過程中，從硬件設(shè)計(jì)到軟件設(shè)計(jì)幾乎是開發(fā)者針對(duì)本系統(tǒng)特點(diǎn)親自完成的。這樣雖然可以降低系統(tǒng)成本，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性，但是每個(gè)系統(tǒng)的調(diào)試占去了總開發(fā)時(shí)間的2／3，可見調(diào)試的工作量比較大。單片機(jī)系統(tǒng)的硬件調(diào)試和軟件調(diào)試是不能分開的，許多硬件錯(cuò)誤是在軟件調(diào)試中被發(fā)現(xiàn)和糾正的。但通常是先排除明顯的硬件故障以后，再和軟件結(jié)合起來調(diào)試以進(jìn)一步排除故障?？梢娪布恼{(diào)試是基礎(chǔ)，如果硬件調(diào)試不通過，軟件設(shè)計(jì)則是無從做起。（三）系統(tǒng)硬件測(cè)試1.排除邏輯故障這類故障往往由于設(shè)計(jì)和加工制板過程中工藝性錯(cuò)誤所造成的。主要包括錯(cuò)線、開路、短路。排除的方法是首先將加工的印制板認(rèn)真對(duì)照原理圖，看兩者是否一致。應(yīng)特別注意電源系統(tǒng)檢查，以防止電源短路和極性錯(cuò)誤，并重點(diǎn)檢查系統(tǒng)總線（地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線）是否存在相互之間短路或與其它信號(hào)線路短路。必要時(shí)利用數(shù)字萬用表的短路測(cè)試功能，可以縮短排錯(cuò)時(shí)間。2.排除元器件失效造成這類錯(cuò)誤的原因有兩個(gè)：一個(gè)是元器件買來時(shí)就已壞了；另一個(gè)是由于安裝錯(cuò)誤，造成器件燒壞?？梢圆扇z查元器件與設(shè)計(jì)要求的型號(hào)、規(guī)格和安裝是否一致。在保證安裝無誤后，用替換方法排除錯(cuò)誤。3.排除電源故障在通電前，一定要檢查電源電壓的幅值和極性，否則很容易造成集成塊損壞。加電后檢查各插件上引腳的電位，一般先檢查VCC與GND之間電位，若在5V～4．8V之間屬正常。若有高壓，聯(lián)機(jī)仿真器調(diào)試時(shí)，將會(huì)損壞仿真器等，有時(shí)會(huì)使應(yīng)用系統(tǒng)中的集成塊發(fā)熱損壞。（四）系統(tǒng)軟件測(cè)試由于本系統(tǒng)軟件調(diào)試的難度主要在A/D轉(zhuǎn)換上，因此本文主要對(duì)A/D轉(zhuǎn)換的測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，測(cè)試數(shù)據(jù)如表4.1。測(cè)試時(shí)間傳感器電壓（v）顯示濕度（%）4.2010：301.65584.2010：351.82604.2010：401.82604.2010：451.80614.2010：501.79604.2010：551.79604.2011：001.70594.2014：351.85624.2014：401.70594.2014：451.85624.2014：501.88624.2014：551.90664.2015：001.90664.2216：002.13754.2216：052.13754.2216：102.15764.2216：152.15754.2216：202.2076表4.1系統(tǒng)濕度測(cè)試數(shù)據(jù)從以上測(cè)試數(shù)據(jù)可以看出，根據(jù)外部信息的變化，濕度顯示的溫度上下波動(dòng)，不同時(shí)間，濕度顯示不同，在同一時(shí)間段，濕度差最大不過5%，完全在預(yù)期范圍之內(nèi)。數(shù)據(jù)表明，該系統(tǒng)的濕度顯示可以滿足要求，表明系統(tǒng)的穩(wěn)定性可以達(dá)到預(yù)期的要求，這種測(cè)量方式是可行的。五、論文總結(jié)與展望本文的主要工作是對(duì)智能化水溫監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的總結(jié)。在本設(shè)計(jì)的研究中，主要作了以下工作：1.首先對(duì)課題的背景，課題研究的現(xiàn)實(shí)意義進(jìn)行深入的研究和可行性的分析；對(duì)國(guó)內(nèi)外的研究方案進(jìn)行論證比較。2.對(duì)智能化水溫監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作原理，硬件設(shè)計(jì)進(jìn)行論證和方案的比較，最終選擇性價(jià)比比較好的方案作為本設(shè)計(jì)的方案。3.對(duì)整個(gè)系統(tǒng)做了總體分析，并給出了總體控制框圖。4.著重分析了系統(tǒng)的硬件電路的設(shè)計(jì)，重點(diǎn)介紹了溫度和濕度傳感器的工作原理和工作方式。5.分析了系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)，首先給出了程序流程圖，給出總體的思路，然后對(duì)