基于單片機(jī)的檔案庫房溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計

基于單片機(jī)的檔案庫房溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計,基于,單片機(jī),檔案,庫房,溫濕度,監(jiān)控,系統(tǒng),設(shè)計 畢 業(yè) 設(shè) 計（論 文） 設(shè)計(論文)題目：基于單片機(jī)的檔案庫房溫濕度管理系統(tǒng) 學(xué)生姓名： 二級學(xué)院： 班　　級： 提交日期： 目錄 3 目 錄 摘 要 III ABSTRACT IV 1 緒 論 1 2.國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 2 3．系統(tǒng)硬件設(shè)計 3 3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計 3 3.2 溫濕度測量電路設(shè)計 3 3.3　DHT11傳感器模塊電路設(shè)計 7 3.4 單片機(jī)及其電路設(shè)計 7 3.4.1 基本特性 8 3.4.2 引腳說明 8 3.4.3 復(fù)位電路設(shè)計 10 3.4.4 外部晶振時鐘電路設(shè)計 10 3.5 報警模塊 11 3.5.1 蜂鳴器的介紹 11 3.5.2 蜂鳴器的結(jié)構(gòu)原理 11 3.5.3 有源蜂鳴器 11 3.6顯示電路的設(shè)計 12 3.7閾值設(shè)置模塊 13 4.系統(tǒng)軟件設(shè)計 14 4.1 主程序設(shè)計 14 I 4.2 溫濕度模塊程序設(shè)計 15 5.系統(tǒng)仿真 17 6. 結(jié) 論 18 參考文獻(xiàn) 19 附 錄 19 附錄A ：顯示程序 20 附錄B ：程序清單 24 謝 辭 34 II 摘要 基于單片機(jī)的檔案庫房溫濕度管理系統(tǒng) III 摘 要 單片機(jī)的獨特之處在于它的是可以通過不斷地修改運(yùn)行，可以不斷地優(yōu)化程序以達(dá)不斷提高其性能的目的。這是另一個設(shè)備需要做很多努力,一些偉大的努力是很難做的。一些并不復(fù)雜的組合，像是50年代美國發(fā)達(dá)的74系列,這樣的一個大型PCB板電路，確實給微型處理器的集成電路市場注入了新的生命力!要是當(dāng)時美國70年代一系列創(chuàng)新型單片機(jī)成功成為單片機(jī)市場供應(yīng)鏈的主流,結(jié)果將是一個激烈的改變!因為事實證明采用微機(jī)技術(shù)控制技術(shù)改變了世界的走向，智能精準(zhǔn)的控制計算解放了人力資源，而且因為計算機(jī)的計算速度和準(zhǔn)確率是人腦都無法比擬的，所以稱之為人類的智力革命。 把本課題是基于AT89C52單片機(jī)的單片機(jī)濕度測控系統(tǒng)，可完成溫濕度的檢測，控制和顯示。首先用戶可以自行設(shè)定溫濕度閾值，由溫濕度感應(yīng)器DHT11對場景內(nèi)的溫濕度進(jìn)行測量，然后由單片機(jī)將所測溫度值對設(shè)定閾值進(jìn)行比較，經(jīng)過分析后，將相應(yīng)指令送到蜂窩報警器中，若不符合事先設(shè)定參數(shù)，則由蜂窩警報器發(fā)出報警音頻，提醒進(jìn)行人工干涉。 關(guān)鍵詞：檔案庫房；AT89C52；溫濕度；自動控制 ABSTRACT Micro-controller-based file management system Temperature and Humidity ABSTRACT It is excellent in that it is a SCM can be modified to run continuously, can continue to optimize the process to achieve continuous improvement of the data processing power. This is another device to do a lot of effort, some great efforts are difficult to do.Some reasonable structure of an electronic circuit assembly, like the last century, the mid-west developed the 74 series, Such a large-scale PCB circuit board, indeed to the microprocessor integrated circuit market has injected new vitality! If the 1970s when the United States a series of innovative single-chip micro-controller market success into the mainstream supply chain, the development direction of future generations is absolutely different from the micro-controller. Because the use of computer technology has proven control technology changed the world trend, intelligent precise control calculation liberation of human resources, but also because the computer to calculate strictly electronic data to run ,it is human brain can not match, so we called human intelligence revolution. Temperature and humidity sensors are based on certain people or the temperature measuring element . Of course, the earliest use of degree of heat and moisture in the air are separated, are also simple mechanical elements, people who take advantage of the physical characteristics of thermal expansion and contraction of mercury to measure the temperature, to measure the use of wet feathers. With the changing times, social productivity continued to rise, early mechanical structure of temperature and humidity measuring instruments are gradually not meet most scenes. Also, people for heat-sensitive materials, a sense of a deeper study of wet material, set temperature and humidity detection device of electronic components into the mainstream, but the face of the increasingly high demand for temperature and humidity parameters of various IV 緒論 operating scenarios, a simple Unable to adapt to detect, more intelligent and 7 緒論 accurate integrated detection system is increasingly becoming essential part of social life.From the initial electron transistor display, the widely used liquid crystal display technology to create small size, rich color imaging is the people's pursuit of the same, but to spread technology have overcome the manufacturing cost. These requirements until LCD applications have been the perfect solution, as a liquid and a solid substance interposed between its sensitive to temperature change characteristics form gives it as the display media foundation. Although now more and more capacitive screen, electronic ink screen in a mobile communication terminal to be applied, but the LCD is still the highest price, the rate of application of the most widely scene display screen. In many small sounding element, whether or electromagnetic system voltage control system, alarm beep sound elements are one of the best value for money on the market. This paper is based on the intelligent and humidity monitoring system on AT89C52, Temperature, humidity monitoring, display, and trigger the alarm control functions. First, the staff first set the upper range of temperature and humidity of the scene, then DHT11 measured by the temperature and humidity sensor， the scene in the temperature and humidity measured by the micro-controller then the measured temperature and enter the upper and lower limits, after analysis, the corresponding command to the cellular alarm device, do not meet the preset parameters, the cellular alarm by audio alarm to remind manual intervention. Currently in the archives room control technology, The main research direction is the aspects of network control technology, focused on more convenient to operate, on a variety of optional control and man-machine interface to the operator easier. So by the micro-controller as the core file room temperature and humidity control system begins to better service for everyone. Keywords: records storage; AT89C52; temperature and humidity; automatic control III 1 緒 論 2 作為不可再生資源，對檔案庫房的保護(hù)是總重之中。而檔案庫房內(nèi)部的溫濕度參數(shù)對紙質(zhì)文件的損耗速度有著明顯的影響。為了盡可能地延長檔案的使用壽命必須做好檔案庫的溫濕度測控。傳統(tǒng)溫濕度測控方式非常麻煩且不徹底，而且并不能單純依靠人工來對檔案庫房進(jìn)行實時監(jiān)控。這種方式對人工是極大的挑戰(zhàn)而且準(zhǔn)確率不高，容易對庫房檔案留下安全隱患，實際的工作環(huán)境要求我們必須設(shè)計出新的依靠計算機(jī)自檢系統(tǒng)的便捷準(zhǔn)確的溫濕度測控系統(tǒng)。 目前在在檔案房控制技術(shù)上，主要方向是人機(jī)界面的人性化設(shè)計和網(wǎng)絡(luò)化控制技術(shù)等方面，集中在更方便的操作，多種可選控制方式上，并采用人機(jī)界面來使操作更容易。所以由單片機(jī)為核心的檔案房溫濕度控制系統(tǒng)開始更好地為大家服務(wù)。 溫濕度傳感器是人們基于某些對溫度或者濕度及其敏感的材料而設(shè)計的測量元件。當(dāng)然溫濕度的檢測最早是分開的，也都是簡單的機(jī)械元件，人們曾經(jīng)利用水銀的熱脹冷縮的物理特性來測量溫度，利用羽毛來測濕。隨著時代的變化，社會生產(chǎn)力不斷提高，早期機(jī)械結(jié)構(gòu)的溫濕度測量器械越來越無法滿足各個場景的要求。同時，人們對于熱敏材料，感濕材料的有了更深刻的研究，集合電子元件的溫濕檢測器件成為主流，但是面對對溫濕參數(shù)要求越來越高的各種工作場景，單純的檢測以無法適應(yīng)，更加智能且精準(zhǔn)的一體式檢測系統(tǒng)越來越成為工作生活不可或缺的一部分。 從最初的電子晶體管顯示，到應(yīng)用廣泛的液晶顯示技術(shù)，打造體積小，成像色彩豐富是人民不變的追求，但是要普及技術(shù)得克服制造成本的問題。這些要求直到液晶的應(yīng)用都得到了完美的解決，作為介于液體和固體之間的物質(zhì)，其根據(jù)溫度而變化物質(zhì)形態(tài)的物理特性賦予了它作為顯示介質(zhì)的基礎(chǔ)。盡管現(xiàn)在越來越多的電容屏、電子水墨屏在移動通訊終端得到應(yīng)用，但液晶顯示屏仍然是性價比最高、場景應(yīng)用率最廣的顯示屏幕。 在眾多小型發(fā)聲元件中，不管是電磁系統(tǒng)還是電壓控制系統(tǒng)，蜂鳴警報器都是市場上性價比最好的發(fā)聲元件之一。 本系統(tǒng)的硬件電路部分主要是由AT89S52單片機(jī)12864液晶顯示器DHT11溫濕度傳感器以及報警器等四大部分組成。測溫濕度控制電路由溫濕度傳感器和溫濕度閾值預(yù)設(shè)模塊組成進(jìn)而連接報警電路；當(dāng)實際測量值不符合用戶需預(yù)先輸入預(yù)設(shè)值時，蜂鳴警報器會發(fā)出相應(yīng)報警聲以提醒人工干預(yù)。 國內(nèi)外現(xiàn)狀研究 2.國內(nèi)外現(xiàn)狀研究 因為在對大中型庫房在倉儲管理過程中存在技術(shù)和資金上的各種原因，檔案庫房的檢測標(biāo)準(zhǔn)多數(shù)僅限于溫度進(jìn)行監(jiān)控，一旦出現(xiàn)溫度變化異常一般立即進(jìn)行翻倉和通風(fēng)處理盡管如此，也難免會出現(xiàn)處理不及時或因設(shè)備人力條件有限仍會造成大量損失的情況然而室內(nèi)溫濕度通常變化都是連帶的，庫房檔案內(nèi)由于通風(fēng)不及時或者梅雨天氣時的水分過高可能引起儲藏物新陳代謝加快進(jìn)而產(chǎn)生大量熱量，導(dǎo)致溫度上升又反過來使代謝進(jìn)一步加劇以致發(fā)生霉變。以現(xiàn)有的手段是難以應(yīng)對這種惡性循環(huán)的。所以，在對庫房在進(jìn)行溫度監(jiān)測的同時，必須同時重視空氣濕度的檢測，只有采取了多方面的檢測手段才能使有效及時地控制庫房環(huán)境參數(shù)。 本論文設(shè)計了結(jié)合溫濕度傳感器、電子顯示技術(shù)，通過單片機(jī)的有效控制實現(xiàn)了溫濕度的有效監(jiān)測，降低經(jīng)濟(jì)損失和勞動強(qiáng)度。 根據(jù)檔案房儲藏物的需要，我們通過系統(tǒng)檢測、系統(tǒng)的認(rèn)為調(diào)控，創(chuàng)造出完全適宜儲物要求的“人造環(huán)境”。只有我們實現(xiàn)了庫房內(nèi)有完整的控制應(yīng)變系統(tǒng)，有敏感準(zhǔn)確的測量系統(tǒng)，及時的異常警報系統(tǒng)，就可以利用這套系統(tǒng)來便捷地管理庫房環(huán)境。 此類系統(tǒng)要求管理者事先輸入檔案室所要求環(huán)境的目標(biāo)參數(shù)，由單片機(jī)的內(nèi)置程序把實際測量值與閾值設(shè)定目標(biāo)值進(jìn)行比較，根據(jù)實際情況響應(yīng)相應(yīng)的措施，大大提高了室內(nèi)溫濕度檢測的效率，把所有可能發(fā)生的劣性事件發(fā)生的可能扼殺到最低。這種設(shè)備已經(jīng)被國外廣泛應(yīng)用，但是國內(nèi)僅僅是比較重要的庫房引進(jìn)了這種系統(tǒng)。 30 系統(tǒng)硬件設(shè)計 3．系統(tǒng)硬件設(shè)計 3.1 系統(tǒng)總體設(shè)計 本系統(tǒng)的硬件電路部分主要是由AT89S52單片機(jī)12864液晶顯示器、DHT11溫濕度傳感器以及報警器等四大部分組成。測溫濕度控制電路由溫濕度傳感器和預(yù)設(shè)溫度值比較報警電路組成；蜂鳴警報器由單片機(jī)比對閾值后發(fā)出控制指令介入工作 本系統(tǒng)通過溫濕度傳感器DHT11將檔案庫房內(nèi)的非電量的溫濕度數(shù)據(jù)采集并轉(zhuǎn)化為電量輸出，再由A/D轉(zhuǎn)換電路對模擬型號進(jìn)行處理，發(fā)送到單片機(jī)進(jìn)行分析處理，當(dāng)比對結(jié)果不符合標(biāo)注，單片機(jī)便會開啟警報系統(tǒng)，請求人工干預(yù)。 系統(tǒng)主要由溫濕度采集模塊 微機(jī)控制模塊、顯示模塊和警報模塊構(gòu)成 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 圖3-1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 3.2 溫濕度測量電路設(shè)計 溫濕度計量的核心是溫濕度傳感系統(tǒng)，在經(jīng)歷了三個階段的發(fā)展后人類從傳統(tǒng)機(jī)械式溫度傳感器到電子溫度傳感器，進(jìn)而現(xiàn)在的大型集成溫度傳感系統(tǒng)新型的溫度傳感器漸漸從模擬式向數(shù)字式發(fā)展，檢測精度和檢測范圍都有了大大的提高。濕度傳感系統(tǒng)同樣經(jīng)歷著這樣的演變。不過過去對于溫濕度的測量時分開的，隨著技術(shù)的發(fā)展和使用的要求，溫濕度傳感系統(tǒng)越來越面臨著集合同一。 現(xiàn)在被國內(nèi)外使用最頻繁的的還是SHTXX系列的溫濕度傳感器。不過SHTXX系列體積小的優(yōu)點在某些時候也恰恰是短板，在使用過程中SHTXX 不方便手工焊接，容易在焊接安裝的過程中對傳感器造成直接損害，因此，應(yīng)運(yùn)而生了DHTXX系列。DHTXX系列運(yùn)用SHTXX型的傳感芯片，重新封裝組合，這款溫濕度復(fù)合傳感器內(nèi)含校準(zhǔn)數(shù)字輸出信號，賦予它極其優(yōu)秀的穩(wěn)定性和可靠性的是其專利應(yīng)用的工業(yè)COMS過程微加工技術(shù)。其內(nèi)部由一個電阻式聚合體測濕原件以及一個能隙式測溫原件組成，且串聯(lián)一個14位A/D轉(zhuǎn)換器，三個元器件在同一芯片上無縫連接。這款溫濕度傳感器實現(xiàn)了快速響應(yīng)、不易受到外界環(huán)境的干擾等優(yōu)點。所以本次課題選用的也是這款性價比極高的DHT11數(shù)字溫濕度傳感器。 本次畢業(yè)設(shè)計經(jīng)過比對還是決定運(yùn)用此款傳感器，設(shè)計一個以單片機(jī)為控制 我國上料機(jī)械發(fā)展與世界先進(jìn)技術(shù)同步進(jìn)行，在17世紀(jì)中期時，上海的機(jī)械公司就已經(jīng)能夠提供用于輸送散狀物料的索道。但隨著時間的推移，我國對于上料輸送裝置的重視與投入不斷減小，導(dǎo)致制造工藝和技術(shù)改造能力在今天明顯落后于國外發(fā)展水平。上料機(jī)械設(shè)備的創(chuàng)新科研脫節(jié)；進(jìn)行創(chuàng)新研究的組織匱乏，產(chǎn)品設(shè)計、制造工藝水平發(fā)展力量不足；上料機(jī)械產(chǎn)品的可靠性、穩(wěn)定性問題還比較突出，甚至每年還需進(jìn)口大量的上料機(jī)械設(shè)備。現(xiàn)在國內(nèi)對于上料機(jī)構(gòu)的研究多基于螺旋上料與振動上料這兩種基本上料方式。而國外對上料機(jī)構(gòu)的研究范圍就更加廣泛，設(shè)計思路也更加靈活，最新研究成果是真空上料機(jī)。前沿研究方向的差異無疑體現(xiàn)了我們與國外思維方式的差距。 傾斜式帶式輸送機(jī)工作的可靠性較高。在很多需要不間斷運(yùn)行的重要工作機(jī)構(gòu)，例如火力發(fā)電廠中煤的輸送以及沿海船只貨物的裝載與卸下等都采用帶式輸送機(jī)。在需要時，帶式輸送機(jī)可以連續(xù)不間斷的工作。帶式輸送機(jī)機(jī)身可以伸縮，機(jī)尾可以隨著距離的需要伸長或縮短。但其機(jī)身的長度一般最短都會達(dá)到五米甚至更長?，F(xiàn)階段快遞行業(yè)逐漸趨向私人化，這時對上料機(jī)構(gòu)就提出了占地面積更小更方便的要求。而料斗式上料機(jī)雖然在連續(xù)性工作等方面不及傾斜式輸送帶，但相對于占地面積更小與便攜式要求，更能滿足需求。 其中，前者是純低副機(jī)構(gòu)，構(gòu)件在接觸點承受壓強(qiáng)小、磨損少，運(yùn)用于重載時效果良好，并且使用時限時間長。但其運(yùn)動機(jī)構(gòu)間存在間隙，當(dāng)運(yùn)行次數(shù)增多時，運(yùn)動誤差較大。后者結(jié)構(gòu)緊湊，長時間運(yùn)行誤差小，但非圓齒輪在設(shè)計和制造上存在較大困難。故，本機(jī)構(gòu)采用了偏心齒輪機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)推件塊的往復(fù)運(yùn)動。當(dāng)回轉(zhuǎn)中心不在幾何中心時會產(chǎn)生一個偏心距，三個普通的漸開線直齒輪嚙合運(yùn)動時會產(chǎn)生非圓機(jī)構(gòu)的效果。而圓形齒輪在制造時更容易。將三個嚙合齒輪組成的偏心齒輪機(jī)構(gòu)與一導(dǎo)桿相連，適當(dāng)?shù)脑O(shè)計各組成的參數(shù)和安裝位置，運(yùn)動時推動與導(dǎo)桿相連的推件板實現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動的推件過程。 每一個成品DHT11傳感器都必須經(jīng)受嚴(yán)格的校準(zhǔn)測試，其校準(zhǔn)環(huán)境是極其精確的溫濕度校驗室內(nèi)，而且校準(zhǔn)系數(shù)的錄入存儲也有著嚴(yán)格的要求，其程序存儲在OTP內(nèi)存中，每次處理檢測信號時都需要調(diào)用這些校準(zhǔn)參數(shù)進(jìn)行對比輸出。傳感器由一個電阻測濕原件和一個NTC能隙式測溫原件并與一個高性能8位單片機(jī)想串行連接，因為其運(yùn)用單線制串行接口，系統(tǒng)更加簡行便捷。同時其超高的場景應(yīng)用也得益于超小的體積和低功耗，其信號傳輸距離更是達(dá)到了20米以上，為了能適應(yīng)各類客戶的不同封裝形式DHT11傳感器采用4針單排引腳的封裝技術(shù)。 （1）引腳介紹： 線電源負(fù)極接地。 （2）接口說明 ： 上拉電阻據(jù)實據(jù)情況使用，一般接線長度短于20米時用5K上拉電阻。 圖3-2-1　DHT11傳感器的應(yīng)用電路 （3）數(shù)據(jù)幀的描述： 單片機(jī)與DHT11之間連接同步主要由DATA實現(xiàn)，他們之間采用單總線數(shù) 比特的濕度數(shù)據(jù)（8比特整數(shù)+比特整數(shù)+8比特小數(shù)數(shù)據(jù)）構(gòu)成，當(dāng)數(shù)據(jù)無誤時，濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8比特數(shù)數(shù)據(jù)”所得結(jié)果的末8位。 （4）電氣特性：VDD=5V，T = 25℃，除非特殊標(biāo)注 表3-1 DHT11的電氣特性 參數(shù) 條件 Min typ max 單位 供電 DC 3 5 5.5 V 供電電流 測量 0.5 2.5 mA 平均 0.2 1 mA 待機(jī) 100 150 uA 采樣周期 秒 1 次 （5）時序描述： 傳感器只會在接受到來自單片機(jī)的開始信號時才會執(zhí)行溫濕度采集的動作比如由MCU發(fā)送一次開始信號，DHT11隨即從“休眠模式”切換到工作模式DHT11在主機(jī)一次信號采集動作采集數(shù)據(jù)完成后DHT11轉(zhuǎn)換到“休眠模式”。 通訊過程如下圖3-2-2所示： 圖3-2-2通訊過程圖 當(dāng)總線的電平狀態(tài)為高電平的空閑狀態(tài)首先由單片機(jī)發(fā)送開始信號把結(jié)束，并發(fā)送80us低11發(fā)送的響應(yīng)信號即輸出高電平少間隔18毫秒以保證DHT11可以檢測到起始電流信息。 圖3-2-3 電阻拉高信號變化圖 同樣當(dāng)總線的電平特征為低電平狀態(tài)時，反映出上一循環(huán)DHT11溫濕度感應(yīng)器正在發(fā)送回應(yīng)信號,其中每一比特數(shù)據(jù)都以50us低電平時隙開始數(shù)據(jù)傳送完畢，DHT11拉低總線5（高電平數(shù)據(jù)位是0還是1由其線性形態(tài)的長短判定） 圖3-2-4數(shù)字0信號電平變化圖 圖3-2-5數(shù)字1數(shù)據(jù)線電平變化圖 3.3　DHT11傳感器模塊電路設(shè)計 單片機(jī)與DHT11傳感器的相連接是比較比較容易的。用來接受和發(fā)出DATA串行數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)口即單片機(jī)P2.0接口。如圖，傳感器電源端口P1接單片機(jī)VCC端，P2接單片機(jī)GND端NC空腳懸浮。加5K的上拉電阻如圖 圖3-3 DHT11電路原理圖 3.4 單片機(jī)及其電路設(shè)計 AT89S52型單片機(jī)是此次設(shè)計的核心控制板塊。單片機(jī)與液晶顯示器連接（P1口作為數(shù)據(jù)傳輸端口；P2.4與RS接口相連；P2.5與R/W接口相連；P2.6與E接口相連），與傳感器DHT11連接（P2口作為數(shù)據(jù)傳輸端口），與蜂窩報警器連接（P2.7）。 3.4.1 基本特性 AT89S52作為一款功率損耗低、使用電壓低且不失性能的八位單片機(jī)單片機(jī)，其片內(nèi)含8KB大小的只讀程序存儲器（可編程可反復(fù)擦寫），而且其輸出引腳以及指令系統(tǒng)都兼容基礎(chǔ)版51單片機(jī)。工藝方面，此款單片機(jī)采用CMOS（互補(bǔ)金屬集成）工藝，其NURAM（非易失性存儲）技術(shù)也是為人稱道。因此，作為,AT89S52單片機(jī)應(yīng)用場景廣泛。 1.8KB可改編程序FLASH存儲器； 2.全表態(tài)工作 ：0～24HZ； 3.256*8字節(jié)內(nèi)部RAM； 4.32個外O）口； 3.4.2 引腳說明 VCC：電源電壓。 GND：地。 作為輸入端口。P3有三大功能，通常被用為的IO口線；有些情況下P3口還接,還有詳見下表。 RST:復(fù)位輸入。多個使單片機(jī)復(fù)位的循環(huán)高電平。 ALEPROG：沖的作用是鎖存地址的低八位字節(jié)。 表3-4 P3口的第二功能表 端口引腳 第二功能 P3.0 RXD(穿行輸出口) P3.1 TXD(穿行輸入口) P3.2 INT0（外部中斷0） P3.3 INT1（外部中斷1） P3.4 T0(定時/計數(shù)器0) P3.5 T1(定時/計數(shù)器0) P3.6 WR(外部數(shù)據(jù)寫選通) P3.7 RD(外部數(shù)據(jù)讀選通) ALE：正是因為不管訪不訪問外部存儲器，ALE總是以固定的頻率（時鐘振 部程序儲存器。鎖存。是CPU所執(zhí)行的指令才是內(nèi)部程序儲存器中的指令。 3.4.3 復(fù)位電路設(shè)計 本系統(tǒng)此次采用按鍵復(fù)位方式。MCS-51能根據(jù)程序指定位置開始復(fù)位程序得益于RST。當(dāng)MCS-51的時鐘電路工作后，產(chǎn)生復(fù)位的操作的唯一要素是RS則MCS-51循環(huán)復(fù)位，地址開始執(zhí)行程序。 圖3-4-3 復(fù)位電路 3.4.4 外部晶振時鐘電路設(shè)計 本論設(shè)計系統(tǒng)基于實際需要和便于制作的原則，采用內(nèi)部振蕩方式來產(chǎn)生單片機(jī)的時鐘裝置。MCS-51內(nèi)置一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器此放片外晶體和陶瓷諧振器一起組成。 但是本次設(shè)計使用的單片機(jī)的內(nèi)部振蕩電路并不足以形成時鐘，我們得使用外接元件來放大震蕩器，選擇外接晶振以及電容元件C one和C two并聯(lián)的諧振電路接在放大器的反饋回路中，這樣就可以構(gòu)成的正真可以使用的振蕩時鐘電路。但是，的反應(yīng)速度和溫度的穩(wěn)定性能等性能。選用晶振的頻率可在1.2～12兆赫茲之間，選用電容值在20pf～100pf之間本系統(tǒng)用到的定時器，選用了12兆赫茲的晶 圖3-4-4晶振電路的設(shè)計 3.5 報警模塊 3.5.1 蜂鳴器的介紹 1.作為一款由直流電壓供電的一體化結(jié)構(gòu)電子通訊器材，蜂鳴器被廣泛的應(yīng)用于汽車電子設(shè)備、家用電器、玩具、電話、電子表等電子產(chǎn)品。 2. 蜂鳴器有壓電式和電磁式兩種類型。 3. 在電路圖中用字母“H”或“HA”表示蜂鳴器。 3.5.2 蜂鳴器的結(jié)構(gòu)原理 壓電式蜂鳴器組成。 后，蜂鳴片發(fā)出特殊可聞音頻。 3.5.3 有源蜂鳴器 有源蜂鳴器是現(xiàn)在市場上出售的一種小型蜂鳴器，由于在便攜性、性價比、電路中。 系統(tǒng)軟件設(shè)計 有源蜂鳴器簡單易攜帶，其高度僅有9mm。如果想分辨其與無源蜂鳴器的差 系統(tǒng)軟件設(shè)計 別，可以從其引腳部位看，如果是用黑膠封閉的那就是有源蜂鳴器當(dāng)用萬用表到持續(xù)的尖鳴聲并且電阻在幾百歐以上。 圖3-5 蜂鳴器原理圖 系統(tǒng)在設(shè)計時候采用的是有源蜂鳴器，這種蜂鳴器只需一定的電流值，它就可以發(fā)出特定頻率的聲音，只是因為單片機(jī)引腳的驅(qū)動電流達(dá)不到使蜂鳴器的工作電流，因此采用了一個NPN的三極管來驅(qū)動。 3.6顯示電路的設(shè)計 液晶顯示的原理是應(yīng)用液晶的物理性征，經(jīng)過電壓對顯示區(qū)域調(diào)控有電就顯示出圖形液晶顯示器的體積小全彩色顯示、在大規(guī)模集成電路中直接驅(qū)動得以實現(xiàn)，目前普遍應(yīng)用于便攜式電腦、數(shù)字?jǐn)z像機(jī)、移動通訊工具等眾多領(lǐng)域。 圖3-6 12864液晶屏接線原理 3.7閾值設(shè)置模塊 圖3-7 閾值設(shè)置模塊原理圖 閾值設(shè)置模塊中，三個按鍵模式：K1鍵連接單片機(jī)P2.1引腳，做為模式選擇鍵，連續(xù)按一次為濕度閾值設(shè)置模式，連續(xù)按兩次為溫度閾值設(shè)置模式，連續(xù)按三次為閾值顯示關(guān)閉模式；K2和K3鍵分別連接單片機(jī)P2.2和P2.3兩個引腳， 它們只有在溫濕度閾值設(shè)置模式下有用，分別作為閾值增加和減小鍵。 閾值設(shè)置模塊是附加進(jìn)來的模塊，人性化的設(shè)置讓一般人都可以操 作，而不用每次設(shè)置閾值都到程序里邊去設(shè)置。 4.系統(tǒng)軟件設(shè)計 本次論文軟件系統(tǒng)上的設(shè)計思路是結(jié)合硬件電路設(shè)計模塊，為實現(xiàn)硬件電路聯(lián)動，以達(dá)到其設(shè)計的功能和目的。軟件程序有兩大模塊：單片機(jī)主控程序（包括溫濕度數(shù)據(jù)采集比對和控制警報程序）、顯示程序。 程序流程圖如圖所示；系統(tǒng)開始工作發(fā)送出開始檢測命令，并等待返回數(shù)據(jù)并處理溫度檢測，溫濕度傳感器反饋上次檢測數(shù)據(jù)并完成此次檢測，主程序接受反饋數(shù)據(jù)并進(jìn)行比對，若有問題則觸發(fā)警報，若無問題則進(jìn)入下一循環(huán)。 4.1 主程序設(shè)計 首先需要先建立程序框架的流程圖，理清楚各個硬件模塊之間的關(guān)系，再確定實現(xiàn)其功能的軟件程序，最終按照框架合理關(guān)聯(lián)，構(gòu)成完整軟件程序。 圖 4-1　主程序流程圖 4.2 溫濕度模塊程序設(shè)計 DHT11型溫濕度傳感器在眾多家庭生活電器中有廣泛的應(yīng)用，包括很多汽車、工業(yè)、高新技術(shù)型生產(chǎn)環(huán)境更是對工作生產(chǎn)環(huán)境的溫濕度有極高的控制要求。DHT11溫濕度傳感器是一種新型的復(fù)合型溫濕度數(shù)字傳感器，具有更多的優(yōu) 圖 4-2 DHT11傳感器模塊程序流程圖 系統(tǒng)仿真 5.系統(tǒng)仿真 本課題此次采用的仿真環(huán)境是Keil C軟件，每當(dāng)進(jìn)行C語言的編譯和調(diào)試時我都會選擇它，因為它可以直接使用且生成十六進(jìn)制文件以備燒寫。 使用并行數(shù)據(jù)燒寫模式進(jìn)行程序燒寫工作。如圖5—1所示 圖5-1 程序燒寫軟件運(yùn)行界面圖 成功完成對程序的調(diào)試燒錄后，我們應(yīng)當(dāng)完成對相應(yīng)實驗系統(tǒng)的測量校驗，若通過測量其對溫濕度的檢測反映靈敏，且應(yīng)激系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)正常，即可完成本次系統(tǒng)設(shè)計，如果不能實現(xiàn)設(shè)計功能則要進(jìn)行反復(fù)檢測找出問題。 參考文獻(xiàn) 6. 結(jié) 論 對我而言這次課題是一個挑戰(zhàn)也是對自己大學(xué)學(xué)習(xí)生活的一個總結(jié)，從拿到題目的茫然到確定努力方向，從對單片機(jī)的一知半解到運(yùn)用它完成設(shè)計實現(xiàn)對環(huán)境的檢測反饋，這中間遇到的一個個難題都是我的老師通過查閱大量的相關(guān)資料我的理論知識有了長足的進(jìn)步，了解了單片機(jī)的工作機(jī)理和簡單軟件程序的編譯。而且，對傳感器及液晶顯示屏也有了深刻的認(rèn)識。 不過我也認(rèn)識到本系統(tǒng)有很多不足之處，電路板太過簡陋，傳感器的檢測范圍也很局限，不過可定會被逐漸優(yōu)化好的。 若果將溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)普及到國內(nèi)，對那些不可再生檔案文獻(xiàn)能進(jìn)行更加有效的保護(hù)，而且此套系統(tǒng)更可以衍生到各個對溫濕度參數(shù)有要求的工作場景中，前景廣闊。以后系統(tǒng)將會更加地集合、更加智能，監(jiān)控手段也將更加多樣化。 畢業(yè)設(shè)計是對我們大學(xué)四年所學(xué)知識的一個檢測。通過本次的設(shè)計過程，我對各類上料運(yùn)輸裝置有了個簡單粗略的了解。對于單片機(jī)有了深刻的了解，包括對料斗上料機(jī)運(yùn)行方式、電源電壓的選擇以及與之配合使用裝置都有了更深刻的理解。同時，通過本次畢業(yè)設(shè)計，我學(xué)會了如何把學(xué)習(xí)到的理論性知識有效的運(yùn)用到解決實際問題中，不僅更好地掌握了課本上的知識，又提高了自己解決問題的能力。學(xué)會了怎樣快速有效的查閱資料，怎樣篩選有用的信息，而這些對于我們以后的工作都是有很大幫助的。 參考文獻(xiàn) [1]張俊謨.單片機(jī)原理及應(yīng)用[M]， 北京航天航空大學(xué)出版社.2007.2 [2]劉迎春．傳感器原理—設(shè)計與應(yīng)用[M]，北京：國防科技大學(xué)出版社，2005：205-207． [3]余成波，胡新宇，趙勇. 傳感器與自動檢測技術(shù)[M] .北京：高等教育出版社，2006 [4]新型單片機(jī)AT89C2051及其應(yīng)用舉例[J] 1996年 04期 [5]金杰. 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