1. 研究目的与意义
现如今,科学技术的发展日新月异,科技的进步带动了测量技术的发展。温湿度的测量与控制是工业自动控制的重要组成部分,特别是在智能化产业快速发展的今天,多点温湿度检测系统具有重要的现实意义,是人类提高生活质量,有效减少产能浪费的一个重要环节。
本课题设计了基于单片机的多点温度测量电路,单片机应用系统主要由单片机最小系统单元,湿度显示单元,温度显示单元,温湿度控制,报警单元等五个单元组成。
本课题以AT89C51单片机为控制核心,基于DS18B20及HS1100传感器的温度和湿度自动检测系统。系统能够对大型仓库库区内每个库房中的温度及湿度的变化情况进行实时自动检测,一旦出现异常现象便于及时处理,有效的提高了事故的预见性和工作效率。
2. 课题关键问题和重难点
课题关键问题:
(1)熟悉温度测量的基本原理。
(2)设计基于单片机AT89C51的温度和湿度的多点巡回采集系统的模块电路。
3. 国内外研究现状(文献综述)
分布式温度传感器有着重要的应用前景,在粮库测温系统冷库测温系统、智能化建筑控制系统、中央空调系统等多种系统中都需要多点温度测量系统。因此多点温度测量技术的实现尤为重要。
1.DS18B20 简介
美国Dallas公司推出的数字温度传感器DS18B20,电源供电范围3.0-5.5 V,温度测量范围为(-55, 125)摄氏度。其具有独特的单总线接口,仅需要占用一个通用I/O端口即可完成与微处理器的通信,在(-10, 85)摄氏度的范围内具有 -0.5摄氏度的精度,用户可编程设定9-12位的分辨率。以上特性使得DS18B20非常适用于构建高精度、多点温度测量系统。
4. 研究方案
本设计为基于单片机的单总线多点温度测控系统,以AT89C51为中心器件,以KEIL为系统程序开发平台,用C语言进行程序设计以PROTEUS作为仿真软件设计而成的。系统主要由单片机最小系统单元,湿度显示单元,温度显示单元,温湿度控制,报警单元等五个单元组成。
系统采用C语言编写,主程序主要由四部分构成,系统通电后首先初始化系统,依次完成温湿度采集、数据处理、数据显示、键盘处理等四项功能。温湿度数据采集部分主要完成多个温湿度测试点的数据采集任务。数据处理部分主要是将采集到的温湿度数据与用户设定的各点上下限温度值进行比较处理,并判断是否超出设定的上下限值,如果超出则蜂鸣器报警。数据显示部分主要实现测量数据的显示。健盘处理服分主要实现用户对系统参数的设置,结合显示部分,实现用户与系统之间的人机接口。
按照系统设计功能的要求,初步确定控制系统包括硬件和软件系统两部分。其中硬件系统结构框图如图4.1所示。
5. 工作计划
第1周:了解毕业设计任务,收集资料。
第2周: 弄清温湿度测量的工作原理,系统设计思想、设计方法。
第3周: 学习AT89C51系列单片机的应用。
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