电气工程及其自动化毕业论文室内温湿度监测系统的研究

电气工程及其自动化毕业论文室内温湿度监测系统的研究公司领先推出8位机-48系列,1980年又推出了内部功能单元集成度强的位机-51系列产品,其性能大大超过并取代了-48系列产品。

如计算速度为-48系列的10倍,时钟12时钟指令周期可为1。

由于8位机可以一次处理一个Ⅱ码,因而一问世便显示出其强大的生命力,广泛应用于显示、终端键盘、打印、字处理、工业掌握等。

虽然再8位机进展应用过程中消失了16位机、32位机,乃至64位机,但是8位机仍以它的价格低廉、品种齐全、应用软件丰富、支持环境充分、开发便利等特点而占据着单片机市场的主导地位。

所以各大芯片生产厂家商纷纷生产与-51兼容或不兼容的单片机产品。

,几乎很难找到哪个领域没有单片机的踪迹。

单片机广泛应用于仪器仪表、家用电器、医用设备、航空航天、专用设备的智能化管理及过程掌握等领域,大致可分如下几个范畴:1在智能仪器仪表上的应用单片机具有体积小、功耗低、掌握功能强、扩展敏捷、微型化和使用便利等优点,广泛应用于仪器仪表中,结合不同类型的传感器,可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。

采纳单片机掌握使得仪器仪表数字化、智能化、微型化,且功能比起采纳电子或数字电路更加强大。

2在工业掌握中的应用用单片机可以构成形式多样的掌握系统、数据采集系统。

例如工厂流水线的智能化管理,电梯智能化掌握、各种报警系统,与计算机联网构成二级掌握系统等。

3在家用电器中的应用可以这样说,现在的家用电器基本上都采纳了单片机掌握,从电饭褒、洗衣机、电冰箱、空调机、彩电、其他音响视频器材、再到电子秤量设备,五花八门,无所不在。

4在计算机网络和通信领域中的应用现代的单片机普遍具备通信接口,可以很便利地与计算机进行数据通信,为在计算机网络和通信设备间的应用供应了极好的物质条件,现在的通信设备基本上都实现了单片机灵能掌握,从手机,电话机、楼宇自动通信呼叫系统、列车无线通信、再到日常工作中随处可见的移动电话,集群移动通信,无线电对讲机等。

5单片机在医用设备领域中的应用单片机在医用设备中的用途亦相当广泛,例如医用呼吸机,各种分析仪,监护仪,超声诊断设备及病床呼叫系统等等6在各种大型电器中的模块化应用某些专用单片机设计用于实现特定功能,从而在各种电路中进行模块化应用,而不要求使用人员了解其内部结构。

在大型电路中,这种模块化应用极大地缩小了体积,简化了电路,降低了损坏、错误率,也便利于更换。

此外,单片机在工商,金融,科研、教育,国防航空航天等领域都有着非常广泛的用途。

系统硬件设计经过上面的总体方案和实施措施的争论后可以开头着手硬件系统的设计,硬件系统是应用系统的基础、软件系统设计的依据依据总体功能和性价比及其运行速度等因素的考虑,选用-51系列的8951为主机,满意上面的要求而且设计便利,不需要再存储扩展。

-51系列单片机主要包括基本型产品803180518751对应的低功耗型803180518751和增加型产品803280528752。

虽然他们是8位的单片机,但是具有品种全、兼容性强性能价格比高等特点且软硬件应用设计资料丰富齐全已为我国广阔工程技术人员所熟识和把握。

在20世纪80年月和90年月,-51系列单片机是在我国应用最为广泛的单片机机型之一。

中心微处理器8951:8951是一个低功耗,高性能8位单片机,片内含4-的可反复擦写1000次的只读程序存储器,器件采纳公司的高密度、非易失性存储技术制造,兼容标准-51指令系统及8051引脚结构,芯片内集成了通用8位中心处理器和存储单元,功能强大的微型计算机的8951可为很多嵌入式掌握应用系统供应高性价比的解决方案。

8951具有如下特点:40个引脚,4片内程序存储器,128的随机存取数据存储器,32个外部双向输入输出口,5个中断优先级2层中断嵌套中断,2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,看门狗电路,片内时钟振荡器。

此外,8951设计和配置了振荡频率,并可通过软件设置省电模式。

空闲模式下,暂停工作,而定时计数器,串行口,外中断系统可连续工作,掉电模式冻结振荡器而保存的数据,停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。

同时该芯片还具有、等三种封装形式。

8951单片机综合了微型处理器的基本功能。

根据实际需要,同时也考虑到设计成本与整个系统的精致性,所以在本系统中就选用价格较低、工作稳定的8951单片机作为整个系统的掌握器。

8951单片机各功能部件的运行都以时钟信号为准,有条不紊、一拍一拍地工作。

因此时钟频率直接影响单片机的速度,时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性8951。

单片机内部有一个用于构成震荡的高增益反相放大器,它的输入端为芯片引脚1,输出端为2。

这两个引脚跨接石英晶体和微调电容,构成一个稳定的自己振荡器。

外部时钟方式时外部时钟电源直接接到1端,2端悬空。

复位是单片机的初始化操作,只需给8951的复位引脚加上大雨2个机器周期即24个时钟震荡周期的高电平就可使8951复位。

复位电路通常采纳上自动复位和按钮复位两种方式。

上电复位是通过外部复位电路给电容充电加至引脚一个短的高电平信号,对电容的充电过程而渐渐回落,即引脚上的高电平持续时间取决于电容的充电时间。

因此为保证系统能牢靠地复位,引脚上的高电平必需维持足够长的时间。

按键手动复位有电平和脉冲两种形式。

四、系统软件设计,软件部分主要包括温度采集子程序、湿度采集子程序、转换子程序、液晶显示子程序、2402存储子程序以及主程序内按键模式选择程序。

首先进行系统初始化,主要是给主要函数赋初值及液晶初始化等。

然后在循环中调用各个子程序,实现温湿度监控的各个功能。

由于1001是采集的模拟量信号,所以必需经过单片机的转换,将采集到的模拟信号转换成电压信号,再通过湿度值与电压信号的比值,通过公式将电压信号转换成湿度值。

在转换过程中需要留意的是1001的0%~100%的湿度值,对应的电压值是0~3的电压,所以在计算过程中就不能直接将单片机板子上的5电压带进公式计算。

在本次的数据换算中,其转换器是十位的,所以在换算电压时采纳的是高八位,低两位的换算。

所以采集到的电压值=*50001024,原来是乘以5,放大1000倍就是乘以5000。

而=_003*256+_。

此时电压值的公式为:=1003;10而这时的才是最终得到的湿度值。

1820是采集的数字量信号,可以在单片机内直接进行转换再换算成温度。

1820采纳的是9~12位的数字值读数方式,能在750完成12位的数字量,其中9位的读数方式更快,更便利。

分别将采集到的温度上下限值整合成一个16位的温度值,可以通过查表法或者公式法进行换算,本设计采纳二分法,调用子程序,将采集到的温度值和湿度值通过芯片内的读写操作,把其温度值和湿度值存储在芯片内,调用查询函数,读出存储在存储的数据,显示到液晶上面。

2402的存储地址范围为0000~07,系统的每一次存储占用2402内的5个地址,在不重复檫除地址存储的状况下,芯片内可以存储409个数据。

液晶显示主要包括文字和数字的显示,通过选择不同按键随即显示不同页面,并对上一页面进行清屏和地址回归于左上角。

在显示实时温湿度界面时,采纳设定标志位的方式在循环内对屏幕进行刷屏推断标志位后进入显示页面,这种方式可以减小数据跳变的频率,使之能够平稳显示。

可以在不同的界面利用按键来显示其他的界面或者进行界面操作