溫、濕度環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計課件

物流運輸環(huán)境監(jiān)測

溫、濕度環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計劉凱悅孫海濤魏欣然課題簡介名稱：溫、濕度環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計分工：功能實現(xiàn)、編程方面、硬件組合等; 搜集資料，系統(tǒng)測試，軟件調(diào)試等;合作：文獻綜述，需求分析內(nèi)容提要1、課題介紹2、總體方案設(shè)計3、主要器件介紹4、軟件仿真5、硬件調(diào)試內(nèi)容提要1、課題介紹2、總體方案設(shè)計3、系統(tǒng)組成4、軟件仿真5、硬件調(diào)試二、總體方案設(shè)計該系統(tǒng)主要由以下功能塊系統(tǒng)構(gòu)成：中央控制處理器STC89C52組成的主機系統(tǒng)；環(huán)境數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，輸出顯示與鍵盤控制系統(tǒng)等。主要的系統(tǒng)電路有：電源電路、溫度傳感器與濕度傳感器電路、顯示電路，報警電路、鍵盤輸入控制電路等。二、總體方案設(shè)計---主要單元選擇1、單片機控制模塊的選擇方案一：采用XC9000系列的FPGA。方案二：采用單片機作為控制核心，單片機數(shù)學(xué)運算功能較強2、溫度濕度檢測模塊的選擇方案一：選用DHT11作為溫濕度檢測模塊。方案二：選用DS18B20溫度傳感器和HS1101濕度傳感器。采用溫度傳感器DS18B20與電容式濕敏傳感器HS1101的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖溫度傳感器的選擇方案1:單總線數(shù)字式溫度傳感器DS18B20,無需外部器件,可通過數(shù)據(jù)線供電,零待機功耗,測溫范圍-55℃—125℃,溫度以9-12位數(shù)字量讀出.方案2：采用AD590溫度傳感器，它的測溫范圍在-55℃～+150℃之間，而且精度高。M檔在測溫范圍內(nèi)非線形誤差為±0.3℃。AD590可以承受44V正向電壓和20V反向電壓，因而器件反接也不會損壞，使用可靠。它只需直流電源就能工作，而且，無需進行線性校正，所以使用也非常方便，接口也很簡單。作為電流輸出型傳感器的一個特點是，和電壓輸出型相比，它有很強的抗外界干擾能力，AD590的測量信號可遠傳百余米,但是還需加入A/D轉(zhuǎn)換，才可連接單片機。綜合比較方案1與方案2，方案1更為適合于本設(shè)計系統(tǒng)對于溫度傳感器的選擇。濕度傳感器的選擇方案1：采用HOS-201濕敏傳感器。HOS-201濕敏傳感器為高濕度開關(guān)傳感器，它的工作電壓為交流1V以下，頻率為50HZ～1KHZ，測量濕度范圍為0～100%RH，工作溫度范圍為0～50℃，阻抗在75%RH（25℃）時為1MΩ。這種傳感器原是用于開關(guān)的傳感器，不能在寬頻帶范圍內(nèi)檢測濕度，因此，主要用于判斷規(guī)定值以上或以下的濕度電平。方案2：采用HS1100/HS1101濕度傳感器。HS1100/HS1101電容傳感器，在電路構(gòu)成中等效于一個電容器件，其電容量隨著所測空氣濕度的增大而增大。具有完全互換性，高可靠性和長期穩(wěn)定性，響應(yīng)時間快速，，精度較高。綜合比較方案一，方案二，方案一雖然滿足精度及測量濕度范圍的要求，但其只限于一定范圍內(nèi)使用時具有良好的線性，其工作電壓為交流1V以下，實現(xiàn)叫困難，而且還不能在系統(tǒng)要求的溫度條件下工作，因此，我們選擇方案二來作為本設(shè)計的濕度傳感器。三、系統(tǒng)組成整個系統(tǒng)硬件由三大部分組成：以DS18B20和HS1101溫濕度傳感器的溫濕度測量傳感部分、以STC89C52單片機為主的控制部分、以1602液晶顯示器為主的顯示部分。三、系統(tǒng)組成---各個功能部分1、溫度測量傳感部分：DS18B20溫度傳感器2、濕度測量傳感部分：HS1101電容式濕度傳感器3、控制部分：STC89C52是整個裝置的控制核心4、蜂鳴器電路：PNP型晶體管S85505、顯示部分：1602液晶顯示器6、電源部分：4節(jié)1.5V的電池

內(nèi)容提要1、課題介紹2、總體方案設(shè)計3、系統(tǒng)組成4、軟件仿真5、硬件調(diào)試主程序流程圖DS18B20溫度子程序流程圖初始化：單片機使用時間隙(timeslots)來讀寫DSl8B20的數(shù)據(jù)位和寫命令字的位。DS18B20的初始化時序如圖4.3所示?？偩€在t0時刻發(fā)送一復(fù)位脈沖(最短為480μs的低電平信號)接著在t1時刻釋放總線并進入接收狀態(tài)DSl8B20在檢測到總線的上升沿之后等待15-60μs接著DS1820在t2時刻發(fā)出存在脈沖(低電平持續(xù)60-240μs).DS18B20初始化程序相關(guān)代碼：voidInit_DS18B20(void){ unsignedcharx=0; DQ=1; delay_18B20(8); DQ=0; delay_18B20(80); DQ=1; delay_18B20(14); x=DQ; delay_18B20(20);}五、硬件調(diào)試在實際的電路焊接中加了一個蜂鳴器作為報警器，為外電源預(yù)留了接頭；溫度傳感器和濕度傳感器分別在單片機兩側(cè)，以防止相互之間的干擾?？偨Y(jié)

DS18B20，HS1100集成芯片作為溫濕度傳感器用于溫濕度測量電路，分析了溫濕度測量的工作原理及過程，提出了溫濕度檢測系統(tǒng)設(shè)計的整體方案，本文設(shè)計的測量系統(tǒng)濕度測量滿足課程設(shè)計要求。通過設(shè)計這次課程設(shè)計，在仿