【基于單片機(jī)的車廂溫濕度控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)9400字（論文）】

V基于單片機(jī)的車廂溫濕度控制器設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)目錄TOC\o"1-3"\h\u287701緒論 1571.1本文研究的意義 1186941.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀 2299121.2.1國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀 2207711.2.2國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀 214501.3溫濕度控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 245562基于單片機(jī)的溫濕度控制設(shè)計(jì) 377962.1方案選擇 368492.1.1傳感器部分 311382.1.2主控制部分 474422.1.3系統(tǒng)方案 484872.2溫濕度采集電路設(shè)計(jì) 596202.2.1DS18B20簡(jiǎn)介 5169132.2.2溫濕度采集電路結(jié)構(gòu) 8221292.3單片機(jī)控制電路設(shè)計(jì) 8158202.3.1單片機(jī)芯片選擇 993322.3.2AT89C51單片機(jī)工作基本電路設(shè)計(jì) 9152962.4顯示電路設(shè)計(jì) 10286112.4.1LED數(shù)碼顯示管靜態(tài)顯示工作原理 1048552.4.2顯示電路結(jié)構(gòu) 1094282.4.3顯示電路工作過程 1144142.5報(bào)警控制電路設(shè)計(jì) 11267962.5.1報(bào)警控制電路結(jié)構(gòu) 11174832.5.2報(bào)警控制電路工作過程 1291902.6電源電路設(shè)計(jì) 1295033電子溫濕度計(jì)的溫濕度采集系統(tǒng)程序設(shè)計(jì) 1369173.1主程序設(shè)計(jì) 13326603.2子程序設(shè)計(jì) 1398143.2.1DS18B20的通信協(xié)議 13325603.2.2子程序 14288804系統(tǒng)調(diào)試 1839984.1系統(tǒng)調(diào)試 1891094.2系統(tǒng)的運(yùn)行 1923167參考文獻(xiàn) 201緒論1.1本文研究的意義溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在現(xiàn)實(shí)生活中十分重要，本次實(shí)驗(yàn)論證的重要內(nèi)容是關(guān)于室內(nèi)外溫濕度的監(jiān)測(cè)和報(bào)警功能通過改變室內(nèi)外溫濕度，實(shí)施對(duì)溫濕度的監(jiān)測(cè)和顯示?？萍嫉陌l(fā)展非常迅速，各種各樣的性能高的智能設(shè)備越來越多，在未來的幾年里智能設(shè)備會(huì)在每個(gè)家庭中出現(xiàn)并使用。長(zhǎng)期以來，人們?cè)跍貪穸葴y(cè)量中，大部分使用常規(guī)的測(cè)量方法進(jìn)行測(cè)量。而且在現(xiàn)代化生活中處處都有溫濕度監(jiān)測(cè)裝置，溫濕度監(jiān)測(cè)應(yīng)用在家庭電器中、種植大棚中、重工業(yè)、汽車行業(yè)、食品生產(chǎn)等行業(yè)中并且溫濕度是一個(gè)十分重要的參數(shù)，它決定著一個(gè)行業(yè)的發(fā)展、安全程度。過去的幾年里溫濕度的數(shù)值監(jiān)測(cè)是需要人工去監(jiān)測(cè)，而每天的不同時(shí)段中溫濕度的數(shù)值是在隨時(shí)間變化而變化的，這樣的話利用人工去監(jiān)測(cè)費(fèi)時(shí)費(fèi)力而且還提高了人力的成本，但是溫濕度傳感器智能監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以解決一些人工上的缺點(diǎn)和不足，它的工作方式如下:傳感器感應(yīng)外界的溫濕度，單片機(jī)去判斷是否在控制的溫度范圍內(nèi)，如果溫濕度異常，則進(jìn)行報(bào)警。這樣對(duì)溫濕度的監(jiān)測(cè)的效率大大提高?，F(xiàn)在看來世界上的溫濕度傳感器開始從數(shù)字和集成話以及網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展。溫濕度傳感器也可以分為兩類：一.接觸式二.非接觸式。如果想要被監(jiān)測(cè)問題的數(shù)值精度高必須要讓被測(cè)物體和溫濕度傳感器充分接觸，如果被測(cè)物體離傳感器距離較遠(yuǎn)會(huì)導(dǎo)致測(cè)量的數(shù)值由很大的誤差，而非接觸式是通過熱輻射相互交換來進(jìn)行不接觸方式測(cè)量，但是外界的溫濕度對(duì)非接觸方式測(cè)量的影響大，會(huì)使測(cè)量不準(zhǔn)確。人們現(xiàn)在一般使用簡(jiǎn)易的溫度計(jì)測(cè)量，而簡(jiǎn)易的溫濕度傳感器所測(cè)量的數(shù)值并不準(zhǔn)確，而且很容易受到外界環(huán)境的干擾。反而溫濕度在某些行業(yè)中要求極高，在一些大型電力企業(yè)中，溫度過高會(huì)引發(fā)漏電事故，在這些情況下通常會(huì)對(duì)工作人員的安全造成危害，所以我們對(duì)溫濕度傳感器的需求非常重要。最近幾年的發(fā)展中，越來越多的智能設(shè)備應(yīng)用到我們的日常生活中，而這些智能設(shè)備都離不開溫濕度傳感器。而且我國(guó)現(xiàn)在也在大力發(fā)展研究溫濕度傳感器，傳感器也逐漸運(yùn)用到各個(gè)領(lǐng)域，并且不同的行業(yè)都為了讓自己增大生產(chǎn)、提高生產(chǎn)效率，都在研究和制造適合自己的傳感器，溫濕度傳感器發(fā)展迅速，應(yīng)用廣泛，前途不容小覷。本設(shè)計(jì)主要是用微芯片來控制溫濕度。設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，學(xué)習(xí)相對(duì)容易，價(jià)格低廉。這種溫度和濕度的設(shè)計(jì)可以允許對(duì)現(xiàn)有的情況進(jìn)行全面的檢測(cè)，能夠?qū)厥业臏囟群蜏囟冗M(jìn)行即時(shí)和精確的反應(yīng)。例如，溫度保持在一定范圍內(nèi)，并在一定范圍內(nèi)冷卻。在這些溫度范圍內(nèi)，如溫度、濕度等，有各種各樣的控制方法。毫無疑問，這個(gè)系統(tǒng)將適用于溫室，以提供更有利于植被生長(zhǎng)的環(huán)境。它可以很好地控制軌道交通車廂溫濕度，也可以減少損失。因此,需要檢修安裝設(shè)備的溫度和濕度安裝的特定環(huán)境,系統(tǒng)能準(zhǔn)確反映和精確的溫度和濕度變化。1.2國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1.2.1國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀在我的國(guó)家，溫度和濕度控制技術(shù)的研究比上世紀(jì)80年代要晚。在濕度控制中，微機(jī)控制技術(shù)是基于發(fā)達(dá)國(guó)家濕度控制技術(shù)，該技術(shù)僅限于控制單個(gè)溫度和濕度的環(huán)境因素。我們國(guó)家的溫度和濕度控制裝置的計(jì)算機(jī)應(yīng)用總體上處于過渡和發(fā)展階段，通過二代吸收、簡(jiǎn)單應(yīng)用階段和集成應(yīng)用程序階段。從技術(shù)上講，單體電路系統(tǒng)由單片機(jī)控制。當(dāng)前的控制溫度和濕度是離實(shí)現(xiàn)我國(guó)的工業(yè)化水平,仍然有許多問題,關(guān)注生產(chǎn),設(shè)備的缺陷,工業(yè)化水平的延遲,在環(huán)境控制水平,無法硬件和軟件資源缺乏和可靠性。1.2.2國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀在國(guó)外，對(duì)溫度和濕度控制技術(shù)的研究比我們國(guó)家早在70年代就開始了。首先，在設(shè)計(jì)的時(shí)候，有必要與模擬器進(jìn)行組合演示，然后從場(chǎng)景中收集信息，指示，記錄和控制。開發(fā)和開發(fā)了數(shù)據(jù)收集和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和多面集成控制系統(tǒng)。世界上的溫度和濕度控制技術(shù)正在迅速發(fā)展，在一些國(guó)家，自動(dòng)化的快速發(fā)展，在一個(gè)不受控制的方向上，在一個(gè)更高的舞臺(tái)上。1.3溫濕度控制器系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則基于控制器要求操作與維護(hù)方便易行，操作可靠性較高，并且對(duì)于市場(chǎng)供求來說應(yīng)當(dāng)具有一定的競(jìng)爭(zhēng)力的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)本系統(tǒng)秉持以下原則：操作與維護(hù)方便易行。在系統(tǒng)的硬件與軟件設(shè)計(jì)同時(shí)，應(yīng)首先考慮到今后操作和維護(hù)該控制器的人員的知識(shí)結(jié)構(gòu)，應(yīng)方便工作人員的日常工作，盡量減少對(duì)工作人員專業(yè)知識(shí)素養(yǎng)的要求，從而更有利于該系統(tǒng)的推廣，加大其實(shí)用價(jià)值，因此，在設(shè)計(jì)時(shí)盡量減少人機(jī)交互接口，在使用時(shí)多采用簡(jiǎn)化的方法和內(nèi)置操作。操作可靠性高?；诒究刂破鲬?yīng)用的范圍是電力系統(tǒng)的溫濕度的監(jiān)測(cè)，對(duì)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的每一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)以高可靠性為原則，而單片機(jī)系統(tǒng)的高可靠性無庸置疑，在提高系統(tǒng)的高可靠性方面主要從一下幾方面入手：使用高性能、可靠性高的元器件，加強(qiáng)對(duì)供電電源的抗干擾措施，設(shè)計(jì)電路板時(shí)布線和接地要合理等。較高性價(jià)比。單片機(jī)之所以為現(xiàn)今各個(gè)產(chǎn)業(yè)廣泛應(yīng)用，其體積小，功耗低的特點(diǎn)固然重要，但其超高的性價(jià)比更加不能忽視。同時(shí)為了增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，在設(shè)計(jì)同時(shí)在保持較高性能外，盡可能降低制作成本，如盡量簡(jiǎn)化外圍電路，在性能允許的前提下使用軟件功能替代硬件功能。2基于單片機(jī)的溫濕度控制設(shè)計(jì)2.1方案選擇溫濕度檢測(cè)系統(tǒng)具有共性:環(huán)境復(fù)雜，電纜分散，房間遠(yuǎn)離控制室。如果你使用熱成像濕度通常是信號(hào)采集的水分，需要設(shè)計(jì)一個(gè)信號(hào)調(diào)制電路，A/D，并將相應(yīng)的接口電路輸出模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)數(shù)字信號(hào)中的傳感器來處理這個(gè)問題。因此，設(shè)計(jì)濕度檢測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵是兩部分:濕度傳感器的選擇和主單元的設(shè)計(jì)。濕度傳感器的溫度和濕度是廣泛的，有大量的使用和各種傳感器頭。2.1.1傳感器部分 方案一：熱電阻可以在40到90攝氏度之間進(jìn)行校準(zhǔn)，但熱電阻的精度、可重復(fù)性和缺乏可靠性并不適用于檢測(cè)1級(jí)信號(hào)。此外,在測(cè)量系統(tǒng)溫度和濕度時(shí)，使用溫度傳感器AD590細(xì)菌來生產(chǎn)環(huán)境，例如LM35，但是這些芯片傳送作為模擬信號(hào)必須被傳播到電腦上后,A/D轉(zhuǎn)換,使結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜。此外，溫度分級(jí)裝置的一條線只能安裝一個(gè)不能在多個(gè)點(diǎn)測(cè)量的傳感器。即使可以實(shí)現(xiàn)，也需要一個(gè)復(fù)雜的算法，這在一定程度上增加了軟件實(shí)現(xiàn)的難度。方案二：在檢測(cè)系統(tǒng)的熱,傳統(tǒng)的方法評(píng)價(jià)溫度的轉(zhuǎn)移機(jī)理距離的樣本,在長(zhǎng)期的模擬精度,并提供溫度較高,需采取措施來解決這些問題所造成的誤差補(bǔ)償?shù)淖兓瘻y(cè)量線長(zhǎng)傳播和位移放大電路。使用數(shù)字芯片。它促進(jìn)了微處理器的維護(hù)和控制，避免了傳統(tǒng)溫度測(cè)量方法的許多外圍電路。該芯片的物理化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，可作為工業(yè)溫度的組成部分。它有一個(gè)更好的線性形式。最大的線偏差小于1度到100華氏度。DS18B20的最大特點(diǎn)之一就是從總線傳輸數(shù)據(jù)。這是一種溫度和濕度測(cè)量裝置，它是一種溫度和濕度測(cè)量裝置，它產(chǎn)生了一個(gè)直接連接到計(jì)算機(jī)的溫度和直接濕度的數(shù)字信號(hào)。集成芯片的使用將成為電路開發(fā)的趨勢(shì)。在這個(gè)方案中應(yīng)用這種濕度和濕度也是一種趨勢(shì)。2.1.2主控制部分方案一：這個(gè)程序是由PC實(shí)現(xiàn)的。在某些情況下，環(huán)境更糟糕，PC的尺寸很大，安裝不方便，性能不穩(wěn)定，給項(xiàng)目帶來很多問題。方案二：這個(gè)程序是通過一個(gè)微芯片實(shí)現(xiàn)的。微芯片軟件程序有很大的編程自由，利用分布式思想的分布式思想，在一個(gè)場(chǎng)景(微型計(jì)算機(jī))的機(jī)器(微型計(jì)算機(jī))中收集多點(diǎn)溫度和濕度的數(shù)據(jù)，在兩個(gè)層面上對(duì)遠(yuǎn)程進(jìn)行多點(diǎn)溫度和濕度測(cè)量。2.1.3系統(tǒng)方案由于PC不能直接連接到DS18B20，所以使用起來不方便。由于其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，穩(wěn)定性不強(qiáng)，在任何條件下都不能長(zhǎng)時(shí)間工作。而PC是笨重和不方便的。雖然AT89C51可以直接與DS18B20合作，但硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)穩(wěn)定，適應(yīng)各種環(huán)境應(yīng)用。綜上所述，溫濕度傳感器和主要部分采用第二種方法。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，系統(tǒng)由主控制器、溫濕度傳感器電路、溫濕度采樣電路、報(bào)警電路、警犬電路五個(gè)模塊組成。單單片機(jī)溫濕度傳感器電源顯示電路看門狗電路報(bào)警電路圖2-1電子溫濕度計(jì)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖使用傳感器(DS18B20)來收集環(huán)境的濕度，并進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)單的模塊化轉(zhuǎn)換;微芯片(AT89C51)更新了溫度和濕度傳感器的數(shù)據(jù)，以便對(duì)環(huán)境中溫度和濕度的數(shù)據(jù)進(jìn)行更詳細(xì)的分析，這些數(shù)據(jù)通過I/O出口到數(shù)字管道(LED);在鍵盤上選擇電路來控制濕度和樣品。2.2溫濕度采集電路設(shè)計(jì)濕氣和濕度采集電路由溫度和濕度傳感器、放大器電路、轉(zhuǎn)換電路A/D組成。濕式濕度處理電路具有復(fù)雜的分餾結(jié)構(gòu)，不便于數(shù)據(jù)處理。使用智能溫濕度傳感器來方便收集濕度和簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)處理。2.2.1DS18B20簡(jiǎn)介1S18B20的性能特點(diǎn) DS18B20半導(dǎo)體公司是美國(guó)在達(dá)拉斯一WenShiDu智能和傳統(tǒng)的傳感器。它的測(cè)量溫度精度可以達(dá)到0.0625/LSB。DS18B20的閱讀或?qū)懽髦恍枰粋€(gè)口線。2DS18B20的外形和內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20采用3腳PR-35封裝。圖2-2DS18B20外形結(jié)構(gòu)圖2-3DS18B20內(nèi)部結(jié)構(gòu)DS18B20的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由四部分組成:64位方框圖、溫濕度傳感器、非易失性環(huán)境溫度報(bào)警元件和TL、記錄配置。圖2-4顯示了64位象形圖的位圖。在工廠離開之前，第64號(hào)序列號(hào)被記錄下來，它可以被看作是DS18B20的地址代碼。8位的開始(28H)是產(chǎn)品的品牌類型，其次是DS18B20系列的48位，最后的8位是前56位冗余碼。圖2-464位ROM結(jié)構(gòu)DS18B20的溫度和濕度傳感器的內(nèi)部記憶包括一個(gè)沒有E2PRAM能量損失和高速RAM內(nèi)存的電關(guān)機(jī)。E2PRAM包括高溫度濕度、低溫濕度、t1和結(jié)構(gòu)記錄。在用戶報(bào)警系統(tǒng)中不能使用溫度和濕度的三極管。高速RAM結(jié)構(gòu)為9字節(jié)的內(nèi)存，結(jié)構(gòu)圖如圖2-5所示。前兩個(gè)字節(jié)包含有關(guān)溫度和濕度的信息。數(shù)字3和4是TH和TL的副本。數(shù)字6、7和8沒有使用，它們顯示為完整的邏輯1。這保證了通信數(shù)據(jù)的正確性。在圖2-6中給出了5個(gè)字節(jié)配置記錄的定義;低5位一直是1,TM是在工作模式或測(cè)試模式下配置DS18B20工作系統(tǒng)的測(cè)試方法；R1和R0確定濕度和濕度轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確性(即分辨率的分辨率)。圖2-5高速緩存RAM結(jié)構(gòu)圖2-6配置寄存器表2-1DS18B20分辨率的定義規(guī)定R1R0分辨率/位溫濕度最大轉(zhuǎn)換時(shí)間/ns00110101910111293.75187.53757503DS18B20供電方式外部電源是DS18B20形式的最佳工作，具有穩(wěn)定性和穩(wěn)定性，具有較強(qiáng)的防爆能力，易于開發(fā)，可開發(fā)穩(wěn)定、穩(wěn)定的溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。在外部電源的情況下。DS18B20線路電壓范圍的優(yōu)勢(shì)可能足以保證測(cè)量的準(zhǔn)確性，即使供應(yīng)緊張的VCC減少到3V。因此，系統(tǒng)使用外部電源。對(duì)于外部電源,電源的連接DS18B20的經(jīng)銷商,當(dāng)I/O線不需要堅(jiān)強(qiáng),沒有問題與當(dāng)前缺乏食物,可以確保準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換,而在公共汽車上可以連接到多個(gè)傳感器DS18B20,組成系統(tǒng)的溫度縫合。在圖2.7中顯示了電源的外部電源。在外部電源的情況下，DS18B20的GND層必須接地，不能掛起，或不能轉(zhuǎn)換溫度和濕度，且讀數(shù)濕度始終為85。圖2-7DS18B20外部電源供電2.2.2溫濕度采集電路結(jié)構(gòu)在圖2-8中顯示了熱和濕熱的結(jié)構(gòu)。圖中顯示了溫度和濕度采集電路。一種智能溫濕度傳感器DS18B20，連接到微芯片的P1.7終端，R6電阻是電阻的電阻。如果需要增加，可以在P1.7的末端連接到智能濕度傳感器DS18B20。由DS18B20收集的溫度和濕度數(shù)據(jù)，由濕度傳感器和智能濕度傳感器控制，通過對(duì)該方案的控制來控制。圖2-8電子溫濕度計(jì)溫濕度采集電路2.3單片機(jī)控制電路設(shè)計(jì)微芯片控制電路的芯片，除了一個(gè)基本電路以外，也可以控制啟動(dòng)。2.3.1單片機(jī)芯片選擇MCS8031和AT89C51有4個(gè)8位I/O接口，但是MCS8031沒有內(nèi)部程序內(nèi)存，需要外部提取來增加電路的復(fù)雜性。AT89C2051和AT89C51有一個(gè)閃存，可以保存程序的內(nèi)存;然而，AT89C2051的接口對(duì)功能擴(kuò)展的危害較小。因此，選擇AT89C51單片機(jī)。AT89C51的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和主要特點(diǎn):40層微芯片系統(tǒng)封裝在兩列;有4個(gè)8位I/O接口;使用雙精度UART，您可以編寫串行通信。2定時(shí)器/16位計(jì)數(shù)器，中斷源，2優(yōu)先中斷。2.3.2AT89C51單片機(jī)工作基本電路設(shè)計(jì)AT89C51單片機(jī)功能正常，必須與基本電路連接?；倦娐钒ㄕ駝?dòng)電路和重新啟動(dòng)電路。1晶振電路微芯片時(shí)鐘信號(hào)通常有兩種生產(chǎn)方式:一種是內(nèi)部時(shí)鐘模式，另一種是外部時(shí)鐘模式。內(nèi)部時(shí)鐘是通過在微芯片的振蕩電路中產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)而形成的。外部時(shí)鐘是在微芯片中引入現(xiàn)有時(shí)鐘信號(hào)的形式。該設(shè)計(jì)以內(nèi)部時(shí)鐘的形式使用，如圖2-9所示。石英晶體(振動(dòng)anium)，被用作微芯片上的內(nèi)部振蕩電路，由一個(gè)自振蕩振蕩器組成，它可以在微芯片內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)。2復(fù)位電路重新定位是微芯片處于初始狀態(tài)。微芯片上的工作從重置開始。在微芯片中，高海拔高度被引入，機(jī)器有兩個(gè)循環(huán)，微芯片進(jìn)行重新啟動(dòng)操作。重新啟動(dòng)操作有兩種基本模式:一種是電復(fù)位，另一種是電鍵的重新啟動(dòng)。此設(shè)計(jì)用于最終復(fù)位電路。該電路如圖2-9所示。當(dāng)RST達(dá)到高水平時(shí)，隨著容量C3的負(fù)荷，RST的改進(jìn)水平將逐漸降低。如果升級(jí)級(jí)別可以維護(hù)兩臺(tái)機(jī)器的循環(huán)，則可以執(zhí)行復(fù)位操作。選擇C3=10μF，R1=10KΩ。圖2-9單片機(jī)控制電路2.4顯示電路設(shè)計(jì)使用LED數(shù)碼管顯示樣品電路。LED數(shù)字管具有靜態(tài)表示和動(dòng)態(tài)可視化。2.4.1LED數(shù)碼顯示管靜態(tài)顯示工作原理led監(jiān)視器使用靜態(tài)顯示，每個(gè)人(或陽(yáng)極)選擇連接和連接的線路(o+5V);每一行代碼都與一個(gè)8位的阻滯劑相連。當(dāng)led顯示一個(gè)字符時(shí)，相應(yīng)部分的光二極管會(huì)一直持續(xù)，直到另一個(gè)字符的代碼被發(fā)送。靜態(tài)樣品可以獲得高水平的光度。靜態(tài)顯示兩個(gè)并行輸出和串行輸出。并行顯示十進(jìn)制數(shù)字需要更多的并行芯片I/O。大規(guī)模生產(chǎn)可以節(jié)省大量的內(nèi)部資源。2.4.2顯示電路結(jié)構(gòu) 最后的樣本數(shù)據(jù)電路為單片機(jī)P3.0輸出、數(shù)據(jù)輸入2片74LS164低輸入數(shù)據(jù)74ls164.p3.174LS164引腳末端處，其輸出數(shù)據(jù)從一個(gè)更高的水平比其他p1.4銷的前端，接收電路的輸入輸出門輸出可以控制74LS164的輸出連接。每一塊74LS164都連接到一個(gè)數(shù)字顯示器上。圖2-10顯示電路圖2.4.3顯示電路工作過程工作的一個(gè)微芯片AT89C51的線系列0(模式),P3.0流離失所的記錄(RXD)的輸出端,P3.1(TXD)輸出脈沖的位移,并為p1,474LS164允許輸出的控制方法。串行傳輸?shù)膬?nèi)存數(shù)據(jù)通過移動(dòng)脈沖傳輸，其中一個(gè)從P3.0到74LS164，并通過一個(gè)LED數(shù)字顯示，在控制信號(hào)的控制下進(jìn)行。2.5報(bào)警控制電路設(shè)計(jì)報(bào)警控制電路的壓電蜂鳴器由門鈴控制。2.5.1報(bào)警控制電路結(jié)構(gòu)報(bào)警控制電路是微芯片AT89C51單片機(jī)的P3.7終端的結(jié)果，它與一個(gè)C945三極管的基本底座連接在一起。C945晶體管連接到蜂鳴器的一端。壓電喇叭的另一端連接電源。圖2-11報(bào)警工作電路2.5.2報(bào)警控制電路工作過程1壓電蜂鳴器工作原理壓電式蜂鳴器由壓電陶瓷制成。壓電陶瓷是一種特殊的陶瓷材料，具有轉(zhuǎn)換壓力和電流的能力。當(dāng)壓電陶瓷受到壓力和晶體結(jié)構(gòu)變化時(shí)，內(nèi)部電流會(huì)發(fā)生變化，電流的變化與壓力的變化密切相關(guān)。相反，當(dāng)在壓電陶瓷中加入一定的電壓頻率時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)內(nèi)部的頻率電流，從而導(dǎo)致壓電陶瓷的微小變形，從而引起空氣中的振動(dòng)。如果頻率是正確的，人的耳朵就能聽到聲音。2報(bào)警控制電路工作過程。報(bào)警控制信號(hào)是微芯片AT89C51單片機(jī)上P3.7終端的輸出，其電阻限于三極管C945。當(dāng)P3.7的輸出信號(hào)發(fā)生變化時(shí)，C945三極管將交替地在cuclillas和飽和狀態(tài)下工作，形成一個(gè)高、低的波，從而發(fā)出壓電音的聲音。2.6電源電路設(shè)計(jì)電源電路由變壓器組成，一個(gè)單層橋的整流電路，一個(gè)濾波器電路和一個(gè)三極穩(wěn)態(tài)電路。圖2-12顯示了其電路圖，輸出為+5V。圖2-12電源電路一個(gè)帶有輸出電壓的集成穩(wěn)定器經(jīng)常被用于電子設(shè)備。三個(gè)極端的穩(wěn)定器只有一個(gè)入口、輸出和輸出，它由起動(dòng)電路、參考電壓電路、放大器放大器、調(diào)節(jié)電路和保護(hù)電路組成。在這個(gè)系統(tǒng)中，需要一個(gè)+5V的電流電壓。因?yàn)樵?個(gè)極端的穩(wěn)定器中設(shè)置了輸出電壓，所以在設(shè)計(jì)中選擇了三倍的L7805穩(wěn)定器。不同的輸入和輸出電壓之間的穩(wěn)定器的2-3是極端的壓力,和3V出境大橋的改性是1.2倍的輸入電壓值(有效),和變壓器的選擇220V/6V是根據(jù)有效價(jià)值之間的關(guān)系和嘴。在c02的情況下，在圖2-13中，能量處理單元的容量分別為0、5和5。C7和C7高頻濾波器，無極性電容，0,1mf。3電子溫濕度計(jì)的溫濕度采集系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)3.1主程序設(shè)計(jì)圖3-1電子溫濕度計(jì)主程序流程圖3.2子程序設(shè)計(jì)3.2.1DS18B20的通信協(xié)議根據(jù)本協(xié)議，AT98C51的最終指令將數(shù)據(jù)處理(RAM)發(fā)送給指令的操作計(jì)劃DS18B20。每個(gè)ROM和RAM操作說明分別顯示在表3-1和表3-2中。表3-1ROM指令表指令約定代碼功能讀ROM33H讀取DS18B20溫濕度傳感器ROM中的代碼(即64位地址)。符合ROM55H在發(fā)出此命令后，將發(fā)出64位ROM代碼，并發(fā)送與單總線上的代碼對(duì)應(yīng)的DS18B20來響應(yīng)，準(zhǔn)備下一步閱讀和編寫DS18B20。搜索ROM0F0H用于確定同一總線上DS18B20的數(shù)量并識(shí)別64位ROM地址。準(zhǔn)備每臺(tái)設(shè)備的操作。跳過ROM0CCH忽略64位ROM地址，將溫度和濕度命令直接發(fā)送到DS18B20。申請(qǐng)一份工作。告警搜索命令0ECH執(zhí)行后的溫度和濕度超過了膠片的設(shè)定限制或下限，才能做出反應(yīng)。表3-2RAM指令表指令約定代碼功能溫濕度轉(zhuǎn)換44H轉(zhuǎn)換開始時(shí)的溫濕度最高可達(dá)750ms(93.75ms)的12個(gè)轉(zhuǎn)換。9月份RAM的字節(jié)。讀暫存器0BEH第9個(gè)字節(jié)的內(nèi)容被讀入內(nèi)存。寫暫存器4EH3到4字節(jié)的內(nèi)部RAM，溫度和濕度數(shù)據(jù)寫入命令，然后，兩個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)傳輸。3.2.2子程序1．鍵盤掃描子程序鍵盤掃描子程序確定要按下的鍵，然后移動(dòng)到對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)程序段對(duì)應(yīng)的鍵，并執(zhí)行相應(yīng)的功能。2．溫濕度轉(zhuǎn)換命令子程序溫度和濕度轉(zhuǎn)移指令子程序主要發(fā)送溫度和濕度轉(zhuǎn)換來啟動(dòng)命令。在發(fā)送匹配的ROM命令后，DS18B20的64位ROM序列(通常由工廠提供或由實(shí)驗(yàn)提供)發(fā)送到測(cè)試DS18B20。有12位分辨率，轉(zhuǎn)換時(shí)間約為750ms。圖3-2鍵盤掃描子程序流程圖圖3-3溫濕度轉(zhuǎn)換命令子程序流程圖3.讀出溫濕度子程序讀取溫度和濕度子程序的主要功能是在RAM中讀取9個(gè)字節(jié)，讀出時(shí)應(yīng)進(jìn)行CRC檢查，不改變溫濕度數(shù)據(jù)的校正。4.計(jì)算溫濕度子程序在系統(tǒng)中登記采用12個(gè)轉(zhuǎn)換精度，溫度和濕度值為0.0625步，在二進(jìn)制值的寄存器中，溫度和濕度乘以0.0625，實(shí)際上是溫度和濕度的十進(jìn)制值。正如您所看到的，十進(jìn)制值與二進(jìn)制值之間存在明顯的關(guān)系。低字節(jié)的高半字節(jié)乘以0。0625恰好是原來的整數(shù)。因此，二進(jìn)制字節(jié)的下半部分位于字節(jié)的下半部分，二進(jìn)制字節(jié)的字節(jié)為十進(jìn)制值。它是最好的溫度和濕度值，10和位值;低字節(jié)的剩余低字節(jié)被轉(zhuǎn)換成小數(shù)，這是溫度和濕度的小數(shù)部分。小數(shù)部分為半字節(jié)，因此二進(jìn)制值范圍為0~F，而十進(jìn)制值為0.0625的倍數(shù)。因此，需要4個(gè)數(shù)字管來顯示小數(shù)部分。實(shí)際應(yīng)用程序不需要具有如此高的精度。小數(shù)點(diǎn)可以用數(shù)字管顯示，精確到0.1。表3-5是二進(jìn)制和小數(shù)之間的近似對(duì)應(yīng)關(guān)系。表3-5小數(shù)部分二進(jìn)制和十進(jìn)制的近似對(duì)應(yīng)關(guān)系表小數(shù)部分二進(jìn)制數(shù)0123456789ABCDEF十進(jìn)制數(shù)0011233455667889圖3-4讀出溫濕度子程序流程圖圖3-5計(jì)算溫濕度子程序流程圖5.顯示數(shù)據(jù)刷新子程序顯示數(shù)據(jù)刷新子程序主要刷新顯示緩沖器中的顯示數(shù)據(jù)。圖3-6刷新子程序流程圖圖3-7報(bào)警控制子程序流程圖6報(bào)警控制子程序當(dāng)最大報(bào)警溫度和濕度值大于顯示緩沖器中的數(shù)據(jù)時(shí)，就會(huì)發(fā)出警報(bào)，表明溫度和濕度超過了最大設(shè)定值。4系統(tǒng)調(diào)試4.1系統(tǒng)調(diào)試調(diào)試系統(tǒng)分為硬件和軟件調(diào)試。1硬件調(diào)試很容易調(diào)試，首先檢查是否正確，焊接在電路板上的電路板焊接，沒有問題，使用萬(wàn)用表檢測(cè)電路或電力。在提出了第一種焊接設(shè)備后，電路調(diào)試實(shí)踐證明，在改造設(shè)計(jì)過程中，關(guān)鍵是運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際中的各種問題，是電路設(shè)計(jì)者必須掌握的基本技能。電子元件連接到實(shí)現(xiàn)特定功能的關(guān)鍵一步，調(diào)試方法：調(diào)試方法和調(diào)試方法集成塊。具體的調(diào)試步驟如下：（1）檢查之前，任何電力。電力電子電路板，在啟動(dòng)前，必須認(rèn)真檢查有故障的線路。檢查的方法是控制電路的相應(yīng)指令。一步一步特別注意安全。源的電源，如果錯(cuò)了，輕輕地觀察焊接公司等。（2）電氣控制調(diào)試好。電源電壓測(cè)量集成塊各引腳是正常的，以確保該集成電路或電。（3）塊的塊必須定義調(diào)試的調(diào)試應(yīng)用程序的一部分，按照調(diào)試要求和波形的觀測(cè)性能測(cè)試。根據(jù)信號(hào)流程調(diào)整輸入信號(hào)序列。（4）關(guān)系的調(diào)節(jié)信號(hào)之間的連接應(yīng)觀察各級(jí)電路的動(dòng)態(tài)觀察，結(jié)果的主要參數(shù)和性能，控制電路，如果測(cè)量數(shù)據(jù)和波形分析符合設(shè)計(jì)要求。在調(diào)試軟件對(duì)象后實(shí)施，所寫的程序存儲(chǔ)器，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)功能。2軟件調(diào)試串口調(diào)試軟件的主程序。在編寫一個(gè)程序來顯示硬件正常工作進(jìn)行檢查，并與常規(guī)主程序，子程序，讀取ROM的溫度和濕度。溫度和濕度轉(zhuǎn)換命令子程序計(jì)算，顯示程序和調(diào)試器更新數(shù)據(jù)。軟件調(diào)試顯示了溫度和濕度值，在調(diào)試軟件中，溫度和濕度的變化(如溫度、濕度和手接觸)幾乎可以完全改變。4.2系統(tǒng)的運(yùn)行1環(huán)境KeilC51雙擊桌面圖標(biāo)啟動(dòng)2創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目文件。一般來說，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用軟件系統(tǒng)，包含多個(gè)文件的源程序，使用keilc51項(xiàng)目，在項(xiàng)目中設(shè)置這些參數(shù)設(shè)置和所有必需的文件。因此，需要收集項(xiàng)目文件。3建立并添加源文件。請(qǐng)使用新的文件然后，我打開電路正常工作，并為實(shí)現(xiàn)所有功能，和事先規(guī)定好的一樣，這是我的計(jì)劃。5結(jié)論基于單片機(jī)的電子溫濕度表主要實(shí)現(xiàn)了溫濕度的測(cè)試和顯示功能。在復(fù)雜和惡劣的環(huán)境中進(jìn)行穩(wěn)定和有效的測(cè)試和顯示。使用DS18B20作為溫濕度傳感器的溫度和濕度傳感器，其主要功能是隨時(shí)感受周圍環(huán)境的溫濕度變化。同時(shí)也介紹了傳感器重要的器件，以準(zhǔn)備以下程序。其次，還介紹了溫濕度傳感器的結(jié)構(gòu)、功能、及其連接方式，而且還在軟件中進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)其是否能正常工作。同時(shí)也列舉出在完成實(shí)驗(yàn)的中所需要的軟件，整體電路連接完成后在軟件中畫出原理圖并進(jìn)行仿真，所有工作準(zhǔn)備就緒，將各個(gè)器件焊接起來組成成品，查看是否可以正常使用，能否無誤的對(duì)溫濕度進(jìn)行檢測(cè)。該設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是設(shè)計(jì)只能監(jiān)測(cè)、收集和顯示環(huán)境溫度和濕度，但不能改變其溫度和濕度。整個(gè)系統(tǒng)軟硬件搭配比較合理，開發(fā)、維護(hù)方便，具有抗干擾性強(qiáng)、人機(jī)操作界面簡(jiǎn)單和較強(qiáng)的通用性等特點(diǎn)，能達(dá)到有效保證電力設(shè)備的運(yùn)行安全的目的，具有較高的性能價(jià)格比。不僅適用于電力場(chǎng)所的溫濕度環(huán)境的測(cè)量與控制，并且對(duì)于其它領(lǐng)域的溫濕度測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)也有著較高的參考價(jià)值，具有較強(qiáng)的通用性和適應(yīng)性。隨著科技的發(fā)展，智能化的儀器儀表將是一個(gè)發(fā)展飛速的領(lǐng)域，而單片機(jī)以其集成度高，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，速度快，可靠性高等特點(diǎn)，在產(chǎn)品自動(dòng)化，智能化儀器儀表方面得到了廣泛的應(yīng)用。促進(jìn)了儀器儀表向數(shù)字化，集成化，智能化，人性化的方向發(fā)展，解決了長(zhǎng)期以來測(cè)量?jī)x器儀表中的誤差修正、線基于的STC單片機(jī)的智能溫濕度控制器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)性化處理等難題。微電子技術(shù)與計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展仍然繼續(xù)推動(dòng)著儀器儀表智能化的進(jìn)展，新一代的智能化儀器儀表的出現(xiàn)也許就在不久的將來。參考文獻(xiàn)[1]呂俊亞.一種基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].計(jì)算機(jī)仿真,2012,29(7):230-233.[2]趙鴻圖.基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].微計(jì)算機(jī)信息,2008,24(26):54-56.[3]夏志華.基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn)[J].煤炭技術(shù),2013,32(2):191-193.[4]王海寧.基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的研究[D].合肥工業(yè)大學(xué),2008.[5]陳永祿,張莉.基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].現(xiàn)代電子技術(shù),2015(2):73-76.[6]陳勇,許亮,于海闊,等.基于單片機(jī)的溫度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制,2016,24(2):77-79