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1、河南科技大学本科毕业设计（论文）基于ADuC812单片机的温湿度检测仪摘 要环境中的温湿度指标是两个重要的物理参数，在许多领域对温湿度测量要求高的场合，都需要精确测量温湿度。针对这一情况，设计一种可靠、实用的检测仪器显得非常重要。基于ADuC812单片机的湿度检测仪可以实时、准确的测量环境中的温度和相对湿度，并能通过键盘输入设置湿度上下限的值以及进行语音报警，其附有的通信接口可方便地实现与计算机的实时通信。 在整个设计过程中，我们综合参考了国内外同类产品的设计方法，结合用户的实际需求，经研究之后，硬件部分的设计采用了以带有A/D转换器的ADuC812单片机为核心控制器件，以高灵敏度AD590电
2、流输出型二端式集成温度传感器为温度数据获取元件和湿度传感器THS11采集环境中的相对湿度，模拟输入接口接入键盘实现人机交换功能，并用LCD作为显示设备的硬件设计方案。此外，在通信方面使用RS-232串行数据接口与计算机进行数据传输。软件部分则采用采用模块化的方法将其分成几个部分，然后逐模块设计程序，用汇编语言来实现，最终使各部分结合起来协调工作。该温湿度检测仪的设计，能够完成的温湿度检测，实现主要的温湿度检测功能。关键词：ADuC812单片机,传感器，LCD，温湿度MEASURING INSTRUMENT FOR HUMIDITY BASEED ON ADuC812 MICROCONTROLL
3、ERABSTRACTThe temperature and relative humidity of environmental condition are two important physical parameters, in industry department as well as the laboratory and so on the petrification, metallurgy, electric power, drugs manufacture, cement requests the high situation to the temperature and rel
4、ative humidity survey, it appears very important to develop a reliable and practical instrument that can examine the relative humidity of environment.Based on the ADuC812 microcontroller humidity instrument be able to accurate examine environment temperature and the relative humidity on real-time, a
5、nd user can set the humidity examinants range, so it will give a when the real humidity beyond the limiting. It attaches the correspondence connection may conveniently the realization and the computer real-time communication. In the whole design process, we have synthesized referred to the domestic
6、and foreign similar products design method, the union users demand, as well as high Xingjian compared to and so on target, after research, used take included A/D the switch the ADuC812 microcontroller as the core control component, take the high sensitivity warm sensor AD590 as the data gain part an
7、d take the humidity sensor THS11 as the data gain part, and took the graphic display device with LCD the hardware design proposal. In addition, has used the RS-232 serial data connection in the serial communication aspect. But software partial uses modular the design method, causes various segments
8、the function even more to be clear about, the readability is stronger.The temperature and humidity detector circuit design , to complete a captial temperature and humidity testing , achieving basic functions of temperature and humidity testing . KEY WORDS：ADuC812 microcontroller , Sensor, LCD, Tempe
9、rature and humidity5目录前言1第1章 温湿度检测仪总体技术方案21.1 温湿度检测仪的主要性能指标及其工作原理21.1.1 性能指标21.1.2 温湿度检测仪的工作原理21.2 温湿度检测仪的硬件设计总体结构方案31.3 温湿度检测仪应用软件系统的设计方案4第2章 温湿度检测仪的硬件电路设计62.1 温湿度检测仪ADuC812单片机电路的设计62.2 温湿度检测仪的硬件电路设计72.2.1 温度检测电路82.2.2 湿度检测电路82.2.3 其它模块电路设计9第3章 温湿度检测仪的软件设计133.1 主程序模块设计133.2 温湿度检测模块程序设计143.2.1 温度检测模
10、块程序设计143.2.2 湿度检测模块程序设计153.3 键盘扫描和LCD显示模块程序设计203.3.1 键盘扫描203.3.2 LCD显示部分程序设计23结论28参考文献29致谢31附录32 前言日常生活中，档案馆、图书馆、精密仪器室、超净车间对等对环境温湿度都有严格的要求所以温湿度集散控制技术是最常见的应用技术。随着科技的进步，检测仪表也向着智能化、小型化、低功耗的方向发展。在这个发展过程中，单片机发挥了重要的作用，本文介绍的湿度检测仪就是以单片机作为核心控制器设计的。它具有体积小、操作简单、性能稳定、测量精度高和抗干扰能力强等优点，可广泛应用于需要对温湿度进行测控的领域中。本设计首先根据
11、实际生产生活的需要提出温湿度检测仪的功能要求，然后由这些要求具体设计出了硬件原理图，再采用模块化的方法将其分成几个部分，然后逐模块设计程序，最使各部分结合起来协调工作。它是利用单片机的在控制方面的突出优点,并综合运用现代检测技术、微控制技术、数据处理和通信技术以及LCD显示技术而设计的。可以实时、准确的测量环境中的温度和相对湿度，通过键盘输入设置相对湿度上下限及进行报警，并且可以和PC机进行通信，作为温湿度记录仪使用。论文的第一章介绍了温湿度检测仪的主要性能指标及其工作原理，主要介绍了温湿度检测仪的硬件设计总体方案和温湿度检测仪的应用软件系统的设计方案；第二章主要介绍了温湿度检测仪的硬件电路设
12、计，重点介绍了温度检测电路和湿度检测电路；第三章主要介绍了基于ADuC812单片机的湿度检测仪的软件设计，软件设计部分采用模块化设计，重点介绍了湿度检测模块程序设计中对湿度的频率的线性化处理和温度补偿。第1章 温湿度检测仪总体技术方案温湿度作为两项项环境参数，在很多方面都起着重要的作用。本文中的基于ADuC812单片机的湿度检测仪就是针对这一需求而设计的。它综合运用了现代检测技术、数据处理和通信技术以及LCD显示技术，可以实时、准确的测量环境中的温度和相对湿度和设置相对湿度上下限及进行报警，并且可以和PC机进行通信，作为温湿度记录仪使用。在此设计过程中，我们综合分析了不同用户在不同场合的不同需
13、求，并且借鉴了国内外同类仪表设计的经验，经研究之后，采用了以含有A/D转换器的ADuC812单片机为核心控制器件，以高灵敏度温度传感器和湿度传感器为数据获取元件的方案。它的设计过程主要包含硬件设计和软件设计两大过程.以下是该温湿度检测仪设计的大概过程。1.1 温湿度检测仪的主要性能指标及其工作原理1.1.1 性能指标1. 相对湿度测量精度： 3RH，分辨力 0.1RH；2. 温度测量精度： 1，分辨力 0.1；3. 可有用户自行校准仪表的测量精度，无需硬件调整；4. 可直接与微机串行口连接，作环境相对湿度与温度的高精度记录仪使用；5. LCD显示；6. 用户可编程设定相对温度与湿度上、下限报警
14、值,并可进行语音报警；7. 用户可编程设定手动或定时自动打印相对湿度与温度的测量结果；8. 可手动或自动记录测量的相对湿度与温度的结果；9. 电源：DC9V10%；10.工作环境温度60 ，工作环境湿度90%；1.1.2 温湿度检测仪的工作原理加载有相应程序的ADuC812单片机定时采集温度测量电路电压信号和相对湿度测量电路输出的频率信号，并对湿度的频率进行线性化处理和温度补偿，从而获得温度和相对湿度数据，分别将这些数据存储于数据存储器中， 然后送LCD显示屏显示。可通过键盘电路来设置相对湿度的上下限，当检测到的环境湿度超过限制设定值时，单片机控制报警电路发出语音警报。当仪表收到PC机发送的传
15、送指令时，就把当前一段时间的测量数据打包传送给PC机。1.2 温湿度检测仪的硬件设计总体结构方案硬件部分是检测仪的重要部分,设计的好坏直接影响到整机的性能。该检测仪采用ADuC812单片机为核心，整个硬件系统分为以下几个部件，具体如图1-1所示：图1-1 硬件电路框图温度检测电路由半导体集成传感器AD590和电阻构成，AD590输出电流通过电阻进入模拟地，产生相应的电阻电压。电阻的电压输入到ADuC812单片机中，经ADC转换为数字量，有应用软件处理得到环境温度。相对湿度测量电路由NE555构成的振荡电路组成，湿度传感器THS11的电容随环境相对湿度的变化而变化，从而导致振荡器的振荡频率变化，ADuC812单片机通过测量振荡器输出的振荡频率，经过软件处理后，获得相对湿度值。键盘输入电路与LCD显示电路实现人机对话的功能。RS232接口电路与PC机的串行口联接，实现通信功能。1.3 温湿度检测仪应用软件系统的设计方案该仪表的系统程序设计采用模块化的程序设计方法，其结构见图1-2：图1-2 软件设计模块图检测仪的应用软件系统包括：主程序模块、温度检测模块、相对湿度检测模块、键盘和显示模块以及串行通信模块。主程序的内容包括
