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1、.XX农垦农业职业技术学院毕业论文 _你的学号题目：请更换成你论文的题目学生_ 你的姓名 所学专业： 机电一体化 指导 谭庆吉 研究方向：单片机与传感器应用 XX农垦科技职业学院年 月 日.XX农垦农业职业技术学院毕业论文设计申请表学生姓名学 号所学专业所在系部毕业论文设计编号：题目：系部审批： 年 月 日.XX农垦农业职业技术学院毕业论文设计任务书论文题目仓库温湿度检测系统设计毕业论文设计的要求：主要参考资料：1刘志强,罗庆生一种智能化温度检测系统的设计J中国测试技术,2003,29：95-982高光天传感器与信号调理器件应用技术M北京：科学技术出版社,2002,84-85 3J.Krama
2、r,J.Jun . The Moleeular Measuring Maehine. Proceedings of the 1998 International Confereneeon Meehatronie Teehnology,1998,Page :4774874阳成军用单总线器件组建温湿度测控系统硬件设计J传感器世界2004：38-39学 生 年 月 日指导教师 年 月 日.摘 要温湿度是影响货物存储质量的重要因素。本课题设计的是一种基于单片机的绿色食品去湿干燥智能控制系统,实现了对食品温度和湿度的实时检测,使管理人员可以实时监控食品温湿度情况以便确定合适的温湿度指标进行储藏。本文采用
3、AT89S52单片机为控制核心,由DHT11温湿度传感器及1602字符型液晶模块构成温湿度采集及实时显示系统,实现对测量对象的温湿度精确测量与自动控制。本系统由上位机和下位机构成,下位机主要完成食品温湿度的采集与处理,将其传至1602液晶显示,并做出判断实现超限报警。同时,下位机还通过RS232总线将温湿度数据传至上位机,上位机可实时显示当前的温度与湿度值。实验结果表明,该系统电路简单、工作稳定、集成度高,调试方便,测试精度高,具有一定的实用价值。关键词:单片机 温湿度 AT89S52 RS232 自动控制目 录摘要I目录II1 绪论11.1 背景及意义11.2 国内外发展现状11.2.1 温
4、度测量方面11.2.2 湿度测量方面31.3 温度、湿度检测技术的发展趋势32 温湿度测量系统方案设计52.1 系统总体设计52.2 系统的整体构架52.3 系统方案的论证与选择52.3.1 单片机的选择52.3.2 显示器的选择62.3.3 传感器的选择72.3.4 键盘模块的选择72.3.5 报警模块的选择83 系统硬件设计93.1 主控模块93.1.1 单片机AT89S52简介93.1.2 AT89S52的标准功能93.1.3 单片机AT89S52最小系统103.1.4 单片机的控制接口113.2 显示模块113.2.1 1602液晶简介123.2.2 1602液晶显示特性123.2.3
5、 1602液晶物理特性123.2.4 1602液晶管脚功能123.2.5 1602液晶字符集133.2.6 1602液晶与AT89S52接口电路143.3 温湿度采集模块143.3.1 DHT11温湿度传感器简介143.3.2 DHT11引脚及接口153.4 键盘模块153.4.1 键盘控制电路153.4.2 各功能键作用分配163.5 报警模块173.5.1 报警电路接口173.5.2 蜂鸣器工作原理173.6 串口通信模块173.6.1 RS-232C简介183.6.2 MAX232简介193.6.3 74HC573简介203.7 小结214 系统软件设计224.1 主程序设计224.2
6、温湿度采集子程序设计244.3 液晶显示子程序设计244.4 键盘扫描软件设计254.4.1 键盘扫描功能264.4.2 键盘扫描工作原理264.4.3 键盘扫描流程图274.5 串行通信模块274.6 小结28结论29谢辞30参考文献31.第1文章完成后,点击鼠标右键,选择删除批注,将其删除。章 绪 论1.1 背景及意义请用你的题目替换这个题目,但不要改变格式防潮、防霉、防腐、防爆是食品日常存储工作的重要内容,是衡量食品储藏质量的重要指标,它请用你的正文替换到这段文字,但不要改变格式直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行,首要问题是加强物品温度与湿度的监测工作。但
7、传统的方法是用温度计与湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的食品进行通风、干燥等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性大。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量控制仪。1.2 国内外发展现状目前温湿度检测技术和物品智能去湿干燥系统的研究已具备温湿度检测、超温报警、自动生成各种报表、自动存储历史数据并据此自动生成温湿度变化曲线等功能,供仓储管理人员查询分析之用。 温度测量方面温度是一个重要的物理量,其检测方法有多种,常用的有电阻式、热电偶式、PN结型温度传感器1、石英谐振型温度传感器以及光线传感器
8、等,它们都是基于温度变化引目前国外在温度超高精度测量中,大都使用标准铂电阻温度传感器。例如:美国国家实验室采用标准铂电阻温度传感器对纳米测试装置的工作腔进行测试,其测试精度为0.0017,8。国内方面,清华大学以石英晶体传感器作为测温元件,将温度变化的模拟量转化为石英晶体振荡频率的数字量,通过测量频率可以计算出温度值,它可以测出0.001的温度变化量。 湿度测量方面近年来,国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步。湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展,将湿度测量技术9提高到新的水平。湿敏传感器的种类很多,大体上可以分为三类:电解质湿度传感器、半导体陶瓷湿度传感
9、器以及有机高分子聚合物湿度传感器10。电解质湿度传感器,如氯化铿湿度传感器,灵敏度高,但在高湿环境中容易产生解,从而影响原的,缩短其用寿命。半导体陶瓷湿度传感器,如铬酸镁一二氧化钦湿敏传感器以及钒酸狸一二氧化钦湿敏传感器。它们主要利用陶瓷烧结体微结晶表面在吸湿和脱湿过程中电极之间电阻的变化来检测相对湿度。这类传感器适合于高温和高湿领域中使用。高分子材料湿敏传感器,如聚乙烯醇、醋酸纤维素、聚酸胺等材料制成的传感器,响应速度快、精度高,但是耐老化和抗污染能力不如陶瓷传感器。国外在湿度传感器研制方面起步较早,目前日本、德国、美国处于国际领先地位,测量范围可实现全湿范围测量,且精度可达到士2%RH。国
10、内湿度传感器研制与生产方面,开始于二十世纪八十年代,且研究单位多于生产厂家,多数从事电解质、陶瓷类以及高分子类传感器的研发。1.3 温度、湿度检测技术的发展趋势温度传感器的种类很多,测温范围也比较宽,可高达几千度,低可接近绝对零度,但在测量精度、稳定性、抗干扰等方面仍存在许多问题。如铂电阻温度计,虽然测量范围宽,精度高但其抗震动能力差；热敏电阻温度计灵敏度高、体积小、响应速度快但其稳定性较差;热电偶温度传感器缺点则是灵敏度低。因此,进一步改进敏感元件的制作工艺及结构,充分利用微处理技术发展数字化、集成化和自动化的温度传感器,同时探索新的敏感机理,寻求新型温度敏感元件也是温度传感器的发展方向之一
11、11。湿度传感器在工业、农业、医疗、气象以及日常生活等方面都得到了广泛的应用,特别是随着科学技术的发展,湿度的检测和控制越来越受到人们的重视并进行了大量的研制。通常,理想的湿敏传感器的特性要求是：适合于在宽温、湿范围内使用,测量精度要高；使用寿命长,稳定性好:响应速度快,湿滞回差小,重现性好;灵敏度高,线性好,温度系数小;制造工艺简单,易于批量生产;转换电路简单,成本低;抗腐蚀,耐低温和高温特性等12。湿敏传感器正在从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展,为开发新一代湿度测控系统创造了有利条件,也将湿度测量技术提高到新的水平。第 2 章 温湿度测量系统方案设计2.1 系统总
12、体设计温湿度测量系统设计主要是基于单片机对数字信号的高敏感性和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号等,本系统主要包括主控模块、温湿度采集模块、显示模块、报警模块、键盘模块以及系统软件等部分的设计。2.2 系统的整体构架本系统采用本系统采用美国Atmel公司生产的AT89S52单片机13作为控制核心,对温湿度传感器采集到的温湿度数字信号进行分析处理,然后输出到LCD液晶显示器显示其温、湿度值。本设计可以通过键盘手动设置温度/湿度的上、下限值,该设定值为系统阈值。温湿度传感器将检测到的值传输给单片机,通过分析比较,当检测数值超出阈值时,驱动蜂鸣器报警,以便管理人员及时切断电源,实现系统的保护。系统
13、硬件结构框图见图2-1。2.3 系统方案的论证与选择 单片机的选择单片机是整个系统的控制核心14,它空值周围器件协调工作,从而完成特定的功能。方案一：采用AT89C51单片机。AT89C51是美国ATMEL公司生产的,片内含4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压,高性能CMOS8位微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。AT89C51不支持ISP在线更新程序功能,且4个时钟
14、周期完成一个指令周期,处理速度较慢,适用于要求时时性不高的系统中。方案二：采用AT89S52。AT89S52是美国Atmel公司生产的一种低功耗、高性能的CMOS8位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器,采用的工艺是Atmel公司的高密度非易失存储器技术；片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器；在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案,具有价格低廉、性能可靠、抗干扰能力强等特点。综合本系统需要满足的技术指标以及硬件设计的性价比我们选择方案二。单片机AT89S52数字温湿度传感器矩阵键盘TTL232转换电路MAX232上位机LCD显示报警图2-1 仓库温湿度检测系统硬件结构框图 显示器的选择方案一：采用LED数码管。系统采用动态显示方式驱动6个数码管工作,其中4个数码管用来显示温度值,2个用来显示检测到的湿度值。用74LS138的输入端来选择位码,单片机的P1口控制数码管的断码。如果检测到的温度与湿度发生变
