倉(cāng)庫(kù)溫濕度控制系統(tǒng)

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倉(cāng)庫(kù)溫濕度控制系統(tǒng) 姓 名 學(xué) 號(hào) 專(zhuān) 業(yè) 班 級(jí) 提 交 日 期 電氣與電子信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 1 目 錄 摘要 2 1 倉(cāng)庫(kù)溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)和性能指標(biāo) 3 1 1 設(shè)計(jì)任務(wù) 3 1 2 性能指標(biāo) 3 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 3 3 硬件設(shè)計(jì) 4 3 1 單片機(jī)最小系統(tǒng) 4 3 2 LCD1602顯示模塊 5 3 3 溫濕度傳感器模塊 6 3 3 1 SHT10溫濕度傳感器的介紹 6 3 3 2 SHT10與單片機(jī)的接口電路 7 3 4 報(bào)警模塊 7 3 4 按鍵模塊 8 3 4 控制模塊 8 4 軟件設(shè)計(jì) 9 4 1 主程序流程圖 9 4 2 SHT10子程序流程圖 10 4 3 LCD1602子程序流程圖 10 4 4 輸出控制子程序流程圖 11 4 5鍵盤(pán)掃描子程序流程圖 11 5 仿真與調(diào)試 12 5 1 調(diào)試環(huán)境 12 5 2不足與優(yōu)化 13 6 總結(jié) 13 7 參考文獻(xiàn) 13 附件 1 系統(tǒng)仿真圖 14 電氣與電子信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 2 摘要 防潮 防霉 防腐 防爆是倉(cāng)庫(kù)日常 工作的重要內(nèi)容 是衡量倉(cāng)庫(kù)管理質(zhì)量的重要 指標(biāo) 它直接影響到儲(chǔ)備物資的使用壽命和工作可靠性 為保證日常工作的順 利進(jìn)行 首要問(wèn)題是加強(qiáng)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)溫度與濕度的監(jiān)測(cè)工作 傳統(tǒng)的方法是用濕度表 毛發(fā)濕度表 雙金屬式測(cè)量計(jì)和濕度試紙等測(cè)試器材 通 過(guò)人工進(jìn)行檢測(cè) 對(duì)不符合溫度和濕度要求的庫(kù)房進(jìn)行通風(fēng) 去濕和降溫等工作 為解 決這種傳統(tǒng)溫濕度檢測(cè)主要以人為基礎(chǔ) 依靠人工輪流值班 人工巡回查看等方式來(lái)測(cè)量 和記錄環(huán)境狀況信息的模式 避免許多由人為因素造成的重大事故 解決效率低下不利于人 才充分利用的問(wèn)題 讓測(cè)量更具有科學(xué)性 本設(shè)計(jì)提供了一套更方便和精確度更高的測(cè)控系 統(tǒng) 本設(shè)計(jì)是基于 AT89C52 單片機(jī)的倉(cāng)庫(kù)溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng) 采用 SHT10 作為溫濕度 傳感器 LCD1602 液晶屏進(jìn)行顯示 SHT10 使用類(lèi)似于 I2C 總線(xiàn)的時(shí)序與單片機(jī)進(jìn)行通 信 因?yàn)樗叨燃?已經(jīng)包括 A D 轉(zhuǎn)換電路 所以使用方便 而且準(zhǔn)確 耐用 LCD1602 能夠分兩行顯示數(shù)據(jù) 第一行顯示溫度 第二行顯示濕度 這個(gè)控制系統(tǒng)能夠 測(cè)量倉(cāng)庫(kù)中的溫度和濕度 并將其顯示在液晶屏 LCD1602 上 同時(shí)將其與設(shè)定值進(jìn)行對(duì) 比 如果超出上下限 將進(jìn)行報(bào)警并通過(guò)串口向 PC 端發(fā)送信息以及啟動(dòng)溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備 此外 還可以通過(guò)獨(dú)立式鍵盤(pán)對(duì)設(shè)定的溫濕度的上下限數(shù)值進(jìn)行修改 經(jīng)過(guò)整機(jī)調(diào)試 實(shí)現(xiàn)了倉(cāng)庫(kù)溫濕度控制的模擬 電氣與電子信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 3 1 倉(cāng)庫(kù)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)和性能指標(biāo) 1 1 設(shè)計(jì)任務(wù) 為了保護(hù)倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存的物品的質(zhì)量 創(chuàng)造適宜儲(chǔ)存的環(huán)境 當(dāng)庫(kù)內(nèi)溫濕度適宜物品儲(chǔ) 存時(shí) 控制設(shè)備不用采取措施 溫濕度傳感器只是對(duì)庫(kù)內(nèi)進(jìn)行檢測(cè) 當(dāng)庫(kù)內(nèi)溫濕度不適 宜物品儲(chǔ)存時(shí) 報(bào)警裝置進(jìn)行報(bào)警 控制設(shè)備采取相應(yīng)的措施對(duì)倉(cāng)庫(kù)溫濕度進(jìn)行調(diào)節(jié) 只至溫濕度在限定的范圍內(nèi) 1 2 性能指標(biāo) 本文要設(shè)計(jì)的倉(cāng)庫(kù)溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng) 要能夠及時(shí) 準(zhǔn)確地對(duì)倉(cāng)庫(kù)的溫度 濕度 進(jìn)行采集 將其顯示在 LCD1602液晶顯示器上 然后與設(shè)定的上下限值進(jìn)行比較 如果 超出限制則啟動(dòng)溫度 濕度控制設(shè)備 并通過(guò)蜂鳴器報(bào)警 直到溫濕度回到規(guī)定的范圍 另外 還要能夠通過(guò)按鍵修改設(shè)定的溫濕度上下限 來(lái)滿(mǎn)足不同物品的儲(chǔ)存條件 為了 滿(mǎn)足倉(cāng)庫(kù)儲(chǔ)存的需要 此次設(shè)計(jì)要達(dá)到一下指標(biāo) 1 工作環(huán)境 倉(cāng)庫(kù) 2 溫度測(cè)量誤差 1 3 測(cè)溫范圍 10 55 4 濕度測(cè)量誤差 5 RH 5 測(cè)濕范圍 0 100 RH 6 能否通過(guò)鍵盤(pán)電路修改上下限 能 6 有無(wú)溫濕度報(bào)警 有 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)核心部件為AT89C51 信號(hào)采集及處理部分由SHT10 構(gòu)成 進(jìn)入單片機(jī)后經(jīng)處 理后通過(guò)LCD1602顯示溫濕度 信號(hào)顯示采用的液晶屏為5 7點(diǎn)陣 一行可顯示16字 兩行 第一行顯示溫度 第二行顯示濕度 通過(guò)上位機(jī)部分對(duì)測(cè)量的溫濕度進(jìn)行上下值 的設(shè)定 應(yīng)用RS 485 通信方式完成測(cè)控電路與上位PC 機(jī)的數(shù)據(jù)交換 當(dāng)測(cè)量超過(guò)限定值 通過(guò)超限報(bào)警處理電路對(duì)其進(jìn)行處理分別顯示不同的二極管燈亮 蜂鳴器產(chǎn)生長(zhǎng)鳴 串 口向PC 端發(fā)送具體的報(bào)警信息 控制設(shè)備采取相應(yīng)的措施使溫濕度到達(dá)設(shè)定的范圍內(nèi) 硬件中包括五個(gè)按鍵 對(duì)溫濕度上下限進(jìn)行修改 開(kāi)機(jī)后 所有器件初始化 溫濕 度傳感器 SHT11 開(kāi)始進(jìn)行溫濕度測(cè)量和計(jì)算 最后通過(guò) LCD 液晶顯示器顯示結(jié)果 在測(cè) 量結(jié)果中有超過(guò)設(shè)定的溫濕度上下限的 通過(guò)溫濕度控制部分作出反應(yīng) 整體電路框圖如圖 1 所示 電氣與電子信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 4 圖 1 整體電路框圖 3硬件設(shè)計(jì) 3 1單片機(jī)最小系統(tǒng) 圖 2 單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)包括單片機(jī) 電源電路 時(shí)鐘電路和復(fù)位電路 時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作時(shí)候所必須的時(shí)鐘信號(hào) 單片機(jī)在時(shí)鐘信號(hào)的節(jié)拍下 逐條地執(zhí)行指令 單片機(jī)有兩種時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生方式 一種是內(nèi)部時(shí)鐘方式 另一種是外 部時(shí)鐘方式 外部時(shí)鐘方式是把已有的時(shí)鐘信號(hào)從 XTAL1 或 XTAL2 送入單片 一般用 于有多個(gè)單片機(jī)的情況 所以本設(shè)計(jì)中時(shí)鐘電路采用內(nèi)部時(shí)鐘方式 選用 12M 的晶振和 兩個(gè) 30pF 的電容與片內(nèi)的高增益反相放大器構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器 電源電路后面的模塊中會(huì)單獨(dú)提到 用 5V 的直流電源 下面著重論述一下復(fù)位電路 報(bào)警模塊 鍵盤(pán)輸入 LCD1602 顯示 SHT10 溫濕 度傳感器 控制部分 AT89C52 單片機(jī) 電氣與電子信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 5 圖 3 上電 手動(dòng)復(fù)位電路 單片機(jī)的復(fù)位主要有上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位 之所以要進(jìn)行復(fù)位 目的就是為了讓單 片機(jī)進(jìn)入初始狀態(tài) 比如讓 PC 指向 0000H 這樣單片機(jī)才能從頭運(yùn)行程序 因此上電的 時(shí)候就要讓單片機(jī)復(fù)位一次 在運(yùn)行過(guò)程中 如果程序出錯(cuò) 也需要進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位 本設(shè)計(jì)中的復(fù)位電路就是上電 手動(dòng)復(fù)位電路 復(fù)位時(shí)要讓 STC89C52RC 的 RST 引 腳得到 2 個(gè)機(jī)器周期以上的高電平 先說(shuō)說(shuō)上電復(fù)位的工作原理 當(dāng)單片機(jī)上電時(shí) 電 源 5V 的 Vcc 通過(guò) 10K 的電阻對(duì) 10uF 的電容進(jìn)行充電 剛上電時(shí) 有較大的電流從 Vcc 經(jīng)電容 電阻流向 GND 由于電容兩端的電壓不可突變 因此仍然為 0V 于是電阻的兩 端分得 5V 的電壓 即 RST 引腳此時(shí)的電勢(shì)為 5V 隨著充電的繼續(xù)進(jìn)行 電流會(huì)逐漸減 小 電阻兩端的電壓 UR IR 也逐漸減小 即 RST 引腳的電勢(shì)逐漸減小 過(guò)了一定時(shí)間 RST 引腳兩端的電壓下降到不再是高電平 只要這個(gè)充電的時(shí)間大于單片機(jī)兩個(gè)機(jī)器周 期 就能使單片機(jī)復(fù)位 程序運(yùn)行過(guò)程中如果跑飛了 程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí) 就 需要用到手動(dòng)復(fù)位 手動(dòng)復(fù)位就是在上電復(fù)位電路的電容兩邊并聯(lián)一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān) 需要 手動(dòng)復(fù)位時(shí)將其按下 使之接通 RST 獲得高電平 而且人按動(dòng)按鈕的時(shí)間肯定是超過(guò) 兩個(gè)機(jī)器周期的 于是單片機(jī)復(fù)位 3 2 LCD1602顯示模塊 測(cè)量到的溫濕度值將顯示到液晶屏 LCD1602 上 它可以顯示 2 行 每行 16 個(gè)字符 LCD1602 共有三個(gè)存儲(chǔ)器 它們是 CGROM CGRAM 和 DDRAM CGROM 用來(lái)保存 LCD1602 內(nèi)部固化的一些字符的字模 比如英文的 26 個(gè)字母的大小寫(xiě) CGRAM 用來(lái)保 存用戶(hù)自己取的字模 比如 如果要顯示漢字 就必須自己去漢字字模 在這里我們都 用英語(yǔ)字母 故不用 CGRAM DDRAM 用來(lái)存儲(chǔ)要顯示的字符的字模 它和屏幕上的位 置是對(duì)應(yīng)的 第一行為 00H 到 0FH 第二行為 40H 到 4FH 在這里需要注意的是 在向 LCD1602 寫(xiě)入顯示數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器地址時(shí) 根據(jù)控制指令的格式 最高位 D7 為 1 所以寫(xiě)入 的數(shù)據(jù)為 第一行 80H 到 8FH 第二行 C0H 到 CFH 它與單片機(jī)的接口電路如下圖所示 電氣與電子信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 6 圖4 LCD1602與單片機(jī)的接口電路 3 3 溫濕度傳感器模塊 3 3 1 SHT10溫濕度傳感器的介紹 SHT11是瑞士Scnsirion公司推出的一款數(shù)字溫濕度傳感器芯片 該傳感器內(nèi)1個(gè)奄容 式聚合體溺瀑元件和1個(gè)能隙式測(cè)溫元件組成 并嗣1個(gè)14位A D 轉(zhuǎn)換器以及1個(gè)2 wire數(shù) 字接口在單芯片中無(wú)縫結(jié)合 使得該產(chǎn)品具有功耗低 反應(yīng)快 抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn) 1 SHT10的主要特點(diǎn) 相對(duì)濕度和溫度的測(cè)量兼有露點(diǎn)輸出 全部校準(zhǔn) 數(shù)字輸出 接口簡(jiǎn)單 2 wire 響應(yīng)速度快 越低功耗 自動(dòng)休眠 出色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性 超小體積 表面貼裝 測(cè)濕精度土4 5 RH 測(cè)溫精度土0 5 25 測(cè)溫范圍 40 123 測(cè)濕范圍0 100 RH 2 SHT10的命令與時(shí)序 SHTl0命令 命令時(shí)序 發(fā)送一組 傳輸啟動(dòng) 序列進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸初始化 如圖5所示 其時(shí)序?yàn)?當(dāng)SCK為高電 平時(shí)DATA翻轉(zhuǎn)保持低電乎 緊接著SCK產(chǎn)生1個(gè)發(fā)脈沖 隨后在SCK為高電平時(shí)DATA翻 轉(zhuǎn)保持高電平 緊接著的命令包括3個(gè)地址位 僅支持 000 和5個(gè)命令位 SHTl0指示正 確接收命令的時(shí)序?yàn)?在第8個(gè)SCK時(shí)鐘的下降沿之后將DATA拉為低電平 ACK位 在 第9 個(gè)SCK時(shí)鐘的下降沿之后釋放DATA 此時(shí)為高電平 圖 5 命令時(shí)序 復(fù)位時(shí)序 如果與SHTl0的通信發(fā)生中斷 可以通過(guò)隨后的信號(hào)序列來(lái)復(fù)位串口 如圖6所示 保持DATA為高電平 觸發(fā)SCK時(shí)鐘9次或更多 接著在執(zhí)行下次命令之前必須發(fā)送一組 傳輸啟動(dòng) 序列 這些序列僅僅復(fù)位串口 狀態(tài)寄存器的內(nèi)容仍然保留 電氣與電子信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 7 圖 6 復(fù)位時(shí)序 狀態(tài)寄存器讀寫(xiě)時(shí)序 SHTl0 通過(guò)狀態(tài)寄存器實(shí)現(xiàn)初始狀態(tài)設(shè)定 圖 7 讀時(shí)序 圖 8 寫(xiě)時(shí)序 3 3 2 SHT10 與單片機(jī)的接口電路 圖 9 SHT10 與單片機(jī)的接口電路 SHT10 采用類(lèi)似于 I2C 的兩線(xiàn)制串行總線(xiàn) 一根是時(shí)鐘線(xiàn) 一根是數(shù)據(jù)線(xiàn) 為避免 信號(hào)沖突 微處理器應(yīng)驅(qū)動(dòng) DATA 在低電平 需要一個(gè)外部的上拉電阻 例如 10k 將 信號(hào)提拉至高電平 上拉電阻通常已包含在微處理器的 I O 電路中 3 4 報(bào)警模塊 當(dāng)倉(cāng)庫(kù)的溫濕度超過(guò)上下限時(shí) 除了需要啟動(dòng)溫濕度調(diào)節(jié)器之外 還需要進(jìn)行報(bào)警 這里用到的是蜂鳴器 LED 和串口 蜂鳴器為一種采用一體化結(jié)構(gòu)的電子器件 采用了直流電壓來(lái)供電 蜂鳴器分為有 源蜂鳴器和無(wú)源蜂鳴器 本設(shè)計(jì)中使用的是有源蜂鳴器 在它兩端加載 5V 的直流電壓就 可以使之鳴叫 LED 在這個(gè)模塊中主要是顯示溫濕度不在限定范圍內(nèi) 不同的 LED 亮 顯示對(duì)應(yīng)的 物理量超限 串口主要是當(dāng)溫室度超限 單片機(jī)不停地向 PC 端發(fā)出具體超限的物理量 報(bào)警電路圖 10 所示 電氣與電子信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 8 圖10 報(bào)警電路圖 蜂鳴器工作電流一般為 10mA 而單片機(jī)的 I O 口只能承受幾毫安的電流 因此需要 加三極管進(jìn)行驅(qū)動(dòng) 如上圖所示 單片機(jī)的 I O 口中的 P3 5 接 PNP 型三極管的基極 當(dāng) P3 5 為低電平時(shí) 三極管導(dǎo)通 5V 的電壓加載到蜂鳴器兩端 于是蜂鳴器鳴叫 當(dāng) P3 5 高電平時(shí) 三極管截至 蜂鳴器不鳴叫 串口的 2 3 號(hào)腳分別接單片機(jī)的 P3 0 和 P3 1 便于與 PC 機(jī)進(jìn)行通信 四個(gè) LED 正極直接與 VCC 相連 當(dāng)負(fù)極出現(xiàn)低電平時(shí) 對(duì)應(yīng)的 LED 亮 3 5 按鍵模塊 按鍵電路圖如下圖所示 圖11 按鍵電路圖 鍵盤(pán)分為編碼式和非編碼式鍵盤(pán) 其中 非編碼式鍵盤(pán)又包括矩陣式鍵盤(pán)和獨(dú)立式 鍵盤(pán) 矩陣式鍵盤(pán)較為復(fù)雜 一般用于按鍵數(shù)目較多 而單片機(jī)可用的 I O 口又比較有限 時(shí) 本控制系統(tǒng)中只需要用到 5 個(gè)按鍵 數(shù)目較少 并且可用的 I O 口充足 故采用獨(dú)立 式鍵盤(pán) 一個(gè)按鍵對(duì)應(yīng)一個(gè)單片機(jī)的 I O 口管腳 本設(shè)計(jì)中總共用到 5 個(gè)按鍵式開(kāi)關(guān) 它們用來(lái)改變?cè)O(shè)定的溫濕度上下限數(shù)值 從 K1 到 K5 分別控制進(jìn)入溫度上下限設(shè)置 進(jìn)入濕度上下限設(shè)置 數(shù)值加 數(shù)值減 確認(rèn)并 退出 本設(shè)計(jì)中的鍵盤(pán)是低電平有效 未按鍵時(shí) 上拉電阻保證了單片機(jī)的 I O 口是確定 的高電平 當(dāng)某個(gè)鍵按下時(shí) I O 口變?yōu)榈碗娖?本設(shè)計(jì)可以直接設(shè)定溫濕度參數(shù)的上下 限值 從而達(dá)到對(duì)溫濕度控制報(bào)警的功能 3 6 控制模塊 控制模塊電路圖如下所示 電氣與電子信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 9 圖 12 控制模塊電路圖 控制模塊主要由直流電機(jī) 繼電器 加熱絲等構(gòu)成 由于單片機(jī)的輸出電流一般為 30 40mA 輸出的低電平為 0 1V 左右 而直流電機(jī)的驅(qū)動(dòng)電流為 200mA 驅(qū)動(dòng)電壓為 5V 繼電器的驅(qū)動(dòng)電流約為 90Ma 所以要用三級(jí)管放大 通過(guò)繼電器使電機(jī)開(kāi)關(guān)吸合 避免電機(jī)不能正常工作 控制模塊的主要功能是當(dāng)溫濕度不在限定范圍時(shí) 控制設(shè)備開(kāi) 始工作 使溫濕度達(dá)到自己限定的范圍內(nèi) 4軟件設(shè)計(jì) 4 1 主程序流程圖 Yes 是否超限 將溫濕度與設(shè)定值比較 啟動(dòng)溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備 對(duì)溫濕度數(shù)據(jù)進(jìn)行修正 No 在液晶屏上顯示溫濕度 測(cè)量溫濕度 是否有按鍵 初始化 LCD1602 Yes 開(kāi)始 進(jìn)入鍵盤(pán)掃描子程序 串口設(shè)置 No SHT10 復(fù)位 電氣與電子信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 10 圖 13 主程序流程圖 4 2 SHT10子程序流程圖 圖 14 SHT10 子程序流程圖 4 3 LCD1602子程序流程圖 開(kāi)始 發(fā)送啟動(dòng)時(shí)序 發(fā)送控制字 接收數(shù)據(jù) 測(cè)量結(jié)束 接收校驗(yàn)位 結(jié)束 No Yes 開(kāi)始 LCD1602 初始化 設(shè)置首行數(shù)據(jù)指針 寫(xiě)入首行字符 設(shè)置第二行數(shù)據(jù)指針 寫(xiě)入第二行字符 結(jié)束 電氣與電子信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 11 圖 15 LCD1602 子程序流程圖 4 4 輸出控制子程序流程圖 開(kāi)始 返回主程序 溫度 濕度是否 超出上下限 啟動(dòng)溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備 蜂鳴器報(bào)警 溫濕度是否回到 限定值內(nèi) 停止報(bào)警 停止溫濕度控制設(shè)備 溫濕度是否留有足 夠的裕量 結(jié)束 No Yes Yes Yes No No 電氣與電子信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 12 圖 16 輸出控制子程序 4 5 鍵盤(pán)掃描子程序流程圖 圖 17 鍵盤(pán)掃描子程序 為了防止抖動(dòng) 按鍵電路中都要消抖的措施 本設(shè)計(jì)中是采用的軟件消抖 在單片 機(jī)檢測(cè)到某個(gè)鍵按下后 延時(shí) 10ms 再監(jiān)測(cè) 如果仍然按下 才視為按下了該鍵 K1 K2 K3 K4 K5 分別對(duì)應(yīng)單片機(jī)的 P2 3 P2 7 引腳 按下 K1 也就是使 P2 3 No Yes 開(kāi)始 退出鍵盤(pán)子程序 延時(shí) 10ms 退出鍵盤(pán)子程序 上限或下限加一或減一 P2 3 或 P2 4 是 否按下 No P2 3 或 P2 4 是 否仍被按下 Yes Yes No P2 5 或 P2 6 是 否按下 P2 5 或 P2 6 是 否按下 Yes No 電氣與電子信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 13 為低電平時(shí) 進(jìn)入溫度上限的設(shè)置 再按一次進(jìn)入溫度下限的設(shè)置 按下 K2 進(jìn)入濕度 上限的設(shè)置 再按一下進(jìn)入溫度下限的設(shè)置 在每個(gè)設(shè)置里面 按 K3 增加限值 按 K4 減小限值 設(shè)置好以后 按 K5 退出設(shè)置 5 仿真與調(diào)試 5 1 調(diào)試環(huán)境 本設(shè)計(jì)用到了 Keil uVision4 和 Proteus7 8 兩種軟件進(jìn)行聯(lián)合調(diào)試 實(shí)驗(yàn)中使用 C 語(yǔ)言 在 Keil uVision4 進(jìn)行編寫(xiě)源代碼 并通過(guò)編譯檢查源程序中的代碼是否正確 原理圖是 在 Proteus7 8 提供的環(huán)境中繪畫(huà) 在 Keil uVision4 編譯無(wú)誤后生成 HEX 文件 并將其導(dǎo)入 到原理圖中 在原理圖沒(méi)有錯(cuò)誤后就可以進(jìn)行仿真 通過(guò)仿真可以進(jìn)行調(diào)試 使設(shè)計(jì)達(dá) 到要求 5 2 不足與優(yōu)化 不足 按鍵會(huì)出現(xiàn)抖動(dòng) 延時(shí)時(shí)間過(guò)短致使按鍵按下時(shí)單片機(jī)可能沒(méi)來(lái)得及響應(yīng) SHT10 測(cè)量溫濕度最大誤差可達(dá)到 4 5 對(duì)于一些溫濕度要求較高的物品還存在較大的 誤差 優(yōu)化方案 對(duì)于按鍵出現(xiàn)抖動(dòng)的情況 我們可以增大延時(shí)時(shí)間來(lái) 解決這個(gè)問(wèn)題 對(duì)于一些對(duì)溫濕度要求比較高的物品 我們可以使用其它精度比較高而且比較有經(jīng)濟(jì)效 益的的傳感器 同時(shí)可以采取多點(diǎn)測(cè)量的方法來(lái)解決 6 總結(jié) 這次的課程設(shè)計(jì)是利用單片機(jī) AT89C52 來(lái)設(shè)計(jì)倉(cāng)庫(kù)溫濕度控制系統(tǒng) 設(shè)計(jì)中使用 LCD1602 進(jìn)行對(duì)當(dāng)前溫度和濕度進(jìn)行顯示 使用溫濕度傳感器 SHT10 對(duì)溫濕度測(cè)量 當(dāng) 溫濕度超限時(shí) 蜂鳴器發(fā)出報(bào)警信號(hào) 同時(shí) 控制設(shè)備進(jìn)行相應(yīng)的操作使溫濕度回到限 定的范圍內(nèi) 通過(guò)模擬 基本實(shí)現(xiàn)了對(duì)倉(cāng)庫(kù)溫濕度的控制 這次課程設(shè)計(jì)讓我學(xué)習(xí)和了解了很多東西 通過(guò)查找資料 我了解了 SHT10 溫濕度 傳感器的使用方法 并對(duì)里面的一些函數(shù)和設(shè)計(jì)思路有了一定的認(rèn)識(shí) 同時(shí) 了解了 LCD1602 后 我知道了 1602 該如何使用 并能夠初步的使用它 由于使用 SHT10 溫濕 度傳感器時(shí) 單片機(jī)的 P3 6 和 P3 7 分別于 SHT10 的 DATA 和 SCK 直接相連 而單片機(jī) 與 SHT10 的接口電路中 數(shù)據(jù)端 DATA 接了一個(gè)上拉電阻 讓我加深了單片機(jī)內(nèi)部的 P1 P2 P3 口有上拉電阻 另外在這次實(shí)驗(yàn)中我知道蜂鳴器分為有源和無(wú)源兩種 也知 道了它們接入電路的區(qū)別 這次課程設(shè)計(jì)體會(huì)最深的對(duì)軟件和硬件的調(diào)試 軟件調(diào)試過(guò) 程中遇到了很多麻煩 如按鍵延時(shí)過(guò)短 導(dǎo)致單片機(jī)沒(méi)來(lái)得及響應(yīng)使液晶顯示屏上還是 按鍵按下前的字符 通過(guò)改正延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)度 最終把這個(gè)問(wèn)題解決了 在硬件調(diào)試中 也遇到了一些問(wèn)題 如蜂鳴器沒(méi)有聲音 最后經(jīng)過(guò)查閱資料 是因?yàn)榉澍Q器的電壓和電 流不夠 通過(guò)三極管的放大作用 最終蜂鳴器發(fā)出聲音 其次還可以通過(guò)改變蜂鳴器的 頻率改變聲音的音調(diào) 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì) 我知道我們?cè)谟龅絾?wèn)題時(shí) 我們應(yīng)該多動(dòng)腦 同時(shí)應(yīng)該多查閱 資料以便解決問(wèn)題 同時(shí) 在這次課程設(shè)計(jì)中 我知道我們的知識(shí)面很小 我們?cè)诮窈?學(xué)習(xí)中應(yīng)該多閱讀一些書(shū)來(lái)豐富我們的知識(shí) 這樣在以后遇到問(wèn)題時(shí) 我們能夠快速的 處理 電氣與電子信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 14 7 參考文獻(xiàn) 1 張毅剛 單片機(jī)原理及應(yīng)用 第二版 高等教育出版社 2009 2 陸榮鑑 李品 孫周 SHT10 傳感器在溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中的應(yīng)用 J 傳感器與微系統(tǒng) 2012 31 3 孫環(huán) 滕召勝 基于 SHT10 單片集成傳感器溫濕度檢測(cè)模塊設(shè)計(jì) J 國(guó)外電子測(cè)量技 術(shù) 2006 25 4 童詩(shī)白 華成英 模擬電子技術(shù)基礎(chǔ) M 北京 高等教育出版社 2000 5 郭天祥 51單片機(jī) C語(yǔ)言教程 北京 電子工業(yè)出版社 2008 6 隋清江 基于 PROTEUS 的 LCD1602 接口設(shè)計(jì)與仿真 J 仿真技術(shù) 2010 7 7 劉天時(shí) 劉賞 付春 一種單片機(jī)鍵盤(pán)電路設(shè)計(jì)與消抖處理 J 計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò) 2010 10 8 趙亮 跟我學(xué) 51單片機(jī) 四 獨(dú)立 矩陣鍵盤(pán)應(yīng)用與設(shè)計(jì) J 電子制作 2011 4 9 黃震宇 溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) J 糧油裝備與自動(dòng)控制 2008 15 10 于志贛 劉國(guó)平 液顯 LCD1602 模塊的應(yīng)用 J 計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用 2009 4 11 趙亮 液晶顯示模塊 LCD1602 應(yīng)用 J 電子制作 2007 3 12 譚浩強(qiáng) C 語(yǔ)言程序設(shè)計(jì) 第四版 清華大學(xué)出版社 2010 13 李泉溪 單片機(jī)原理與應(yīng)用實(shí)例仿真 第二版 北京航空航天大學(xué)出版社 2011 附錄一 系統(tǒng)仿真圖 電氣與電子信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 15 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)期末成績(jī)?cè)u(píng)定表 姓 名 學(xué) 號(hào) 專(zhuān)業(yè)班級(jí) 報(bào)告題目 報(bào)告答辯記錄 成績(jī)類(lèi)別 考勤成績(jī) 10 答辯成績(jī) 20 報(bào)告成績(jī) 50 實(shí)物成績(jī) 20 總分 百分制 成 績(jī) 電氣與電子信息工程學(xué)院 單片機(jī)課程設(shè)計(jì) 16 評(píng)語(yǔ) 指導(dǎo)教師簽字 年 月 日