《基于STC12C5410AD单片机的温湿度检测仪》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于STC12C5410AD单片机的温湿度检测仪（49页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、基于STC12C5410AD单片机的温湿度检测仪摘 要温湿度是环境中一个重要的物理参数,人类的生存和社会活动与温湿度密切相关。在生产和生活中的许多场合,不论是仓库管理、图书保存,还是工业生产、居民生活,都对环境中的温湿度有一定的要求,在某些行业中对温湿度的要求更高。因此,对环境中温湿度的检测和控制显得尤为重要,温湿度检测在很多现代科技领域中也成为一项重要技术。在设计过程中,我们综合参考了国外同类产品的设计方法。经研究之后,采用了以带有A/D转换器的STC12C5410AD单片机为核心控制器件,采用温度传感器AD590和电容式湿度传感器THS11对环境中的温湿度进行检测,模拟输入接口接入键盘实现
2、人机交换功能,并用LED作为显示器件的硬件设计方案。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。该温湿度检测仪结构简单,并能很好的满足许多环境中对温湿度检测围和精度的要求。关键词：STC12C5410AD单片机,传感器,LED,温湿度MEASURING INSTRUMENT FOR HUMIDITY BASEEDON STC12C5410AD MICROCONTROLLERABSTRACTThe humiture is an important physic
3、s parameter of environment, human beings survival and public activities go hand in hand with the humiture. many situations that are in the production and the life, not only warehouse management, preservation of books, but also industrial production, residents life, all have certain request to the hu
4、miture of the environment, some professions have higher requirements. Therefore,it appears very important to examination and control the humiture of the environment, and humiture detecting becomes an important technology in many modern science and technology fields.In the whole design process, we ha
5、ve synthesized referred to the domestic and foreign similar products design method. After research, we adopt such a design plan: take the STC12C5410AD microcontroller which included A/D converter as the core control component, adopt temperature sensor AD590 and dyadic capacitance humidity sensor THS
6、11 to give a test to humiture, and use LED to be the display component. In addition, we used the RS-232 serial data connection in the serial communication aspect.That then, the software part adopt modularized method, that is to divide the person into several parts, and then chase the module field us
7、ing assembly language layout procedure, makes every part harmonize a job combining with getting up ultimately.That instrument structure is simple, and can satisfy the request of range and accuracy of the humiture checks in various environments.KEY WORDS：STC12C5410AD microcontroller, Sensor, LED, Hum
8、iture / 目录前言1第1章 温湿度检测仪的总体技术方案21.1 温湿度检测仪的主要性能指标及其工作原理21.1.1 主要性能指标21.1.2 温湿度检测仪的基本工作原理21.2 温湿度检测仪的硬件设计方案概述31.3 温湿度检测仪的软件设计方案概述4第2章 温湿度检测仪硬件电路的设计62.1 温湿度检测仪单片机电路的设计62.2 温湿度检测仪其他硬件电路的设计72.2.1 温度检测电路的设计82.2.2 湿度检测电路的设计92.2.3 其它模块电路的设计10第3章 温湿度检测仪的软件设计173.1 主程序模块的设计173.2 温湿度检测模块的程序设计183.2.1 温度检测模块的程序设计
9、183.2.2 湿度检测模块的程序设计193.3 键盘扫描和LED显示模块的程序设计243.3.1 键盘扫描部分的程序设计243.3.2 LED显示部分的程序设计26结论28参考文献29附录32前言日常生活中,档案馆、图书馆、精密仪器室、超净车间等诸多场所都对环境温湿度有严格的要求,温湿度集散控制技术也是比较常见的应用技术。随着科技的进步,温湿度的相关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、测量精度高和抗干扰能力强等优点,能很好的满足许多环境中对温湿度检测围和精度的要
10、求。本设计首先根据实际生产生活的需要提出温湿度检测仪的功能要求,然后由这些具体要求设计出了硬件原理图,采用模块化的方法先将整个系统分成若干部分,然后逐模块进行硬件和软件设计,最后将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LED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。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,概括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计,重点介绍了温度检测电路和湿度检测电路的设计；第三章
11、主要介绍了基于STC12C5410AD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的设计方法,重点介绍了湿度检测模块程序设计中对湿度检测模块输出频率的线性化处理和温度补偿。第1章 温湿度检测仪的总体技术方案温度和湿度是重要的环境参数,在很多方面都起着重要的作用,而对环境中的温度和湿度的检测也尤为重要。本文中的基于STC12C5410AD单片机的湿度检测仪就是针对这一需求而设计的,它综合运用了检测技术、数据处理和通信技术以及LED显示技术,可以实时、准确的测量环境中的温度和相对湿度,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求
12、,并且借鉴了国外同类仪表设计的经验,经研究之后,采用了以带有A/D转换器的STC12C5410AD单片机为核心控制器件,以高灵敏度温度传感器AD590和电容式湿度传感器THS11作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 主要性能指标1相对湿度测量精度：5%,湿度检测围：0100%。2温度测量精度：1,温度检测围：050。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。5LED显示。7电源：DC9V10%。8
13、工作环境温度50 ,工作环境湿度100%。1.1.2 温湿度检测仪的基本工作原理加载有相应程序的STC12C5410AD单片机定时采集温度测量电路输出的电压信号和相对湿度测量电路输出的频率信号,然后将这些模拟信号转化为数字信号,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LED显示。1.2 温湿度检测仪的硬件设计方案概述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STC12C5410AD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A
14、D590和电阻构成,AD590输出电流通过电阻进入模拟地,从而产生相应的电阻电压。电阻的电压输入到STC12C5410AD单片机中,经ADC转换为数字量,再由相关软件处理得到环境温度。相对湿度测量电路由NE555外加湿敏电容与电阻组成的振荡电路组成,湿度传感器THS11的容值随着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,STC12C5410AD单片机检测到振荡器输出的振荡频率,再经过软件处理,获得相对湿度值。键盘输入电路实现人机对话的功能,可通过键盘设置是否进行温度和湿度的检测。RS-232接口电路与PC机的串行口联接,实现程序的下载。电源电路部分为单片机的正常工作提供稳定可靠的
15、电压。1.3 温湿度检测仪的软件设计方案概述该仪表的软件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。主程序的容包括：主程序的起始地址,中断服务程序的起始地址,有关存单元及相关部件的初始化和一些子程序。温度检测模块主要是完成测温电路所得电压与实际温度的转换和温度数据的存储、显示；相对湿度检测模块除了要实现对湿度数据的存储 、显示外,还要对湿度信号进行温度补偿和线性化处理。键盘、显示模块完成检测仪控制和数据显示功能；通信模块实现程序的下载和烧录。第2章 温湿度检测仪硬件电路的设计此系统采用了以含有A/D转换器的STC12C5410AD单片机为核心控制器件,以高灵敏度传感器为温湿度获取元件,用LED作为显示设备。这个系统主要由STC12C5410AD单片机电路、温度测量电路、相对湿度测量电路、键盘输入电路与LED显示电路。2.1 温湿度检测仪单片机电路的设计该检测仪的设计是以STC12C5410AD单片机为核心部件,STC12C5410系列单片机是单时钟/机器周期的兼容8051核单片机,是高速/低功耗的新一代 8051单片机,指令代码完全兼容传统8051
