多功能智能仪表设计
智能仪表设计实用技术及实例
智能仪表设计实用技术及实例1. 引言智能仪表设计是指将传统仪表与智能化技术相结合，实现更高效、更精确、更便捷的测量和监控功能。
随着科技的不断发展，智能仪表在各个领域都得到了广泛应用，如工业自动化、能源管理、环境监测等。
本文将介绍智能仪表设计的一些实用技术和实例，并讨论其在现实生活中的应用。
2. 智能仪表设计的基本原则在设计智能仪表时，有几项基本原则需要遵守：2.1 准确性和可靠性智能仪表的最基本功能是测量和监控。
因此，智能仪表需要保证准确性和可靠性。
在设计时，需要考虑如何减小测量误差、降低传感器故障率，并采取合适的校准和故障检测方法。
2.2 网络化和互联性智能仪表的另一个重要特点是网络化和互联性。
通过网络连接，智能仪表可以与其他设备进行数据交换和远程控制，实现实时监控和远程操作。
在设计时，需要考虑如何选择合适的通信协议和接口，确保智能仪表可以方便地与其他系统集成。
2.3 可拓展性和模块化智能仪表设计需要考虑到未来的需求变化。
因此，设计时应注重可拓展性和模块化。
通过采用模块化设计，可以方便地增加或替换功能模块，以适应不同的应用场景和要求。
3. 智能仪表设计的实用技术3.1 传感器技术传感器是智能仪表中最关键的部件之一，起到收集和转换物理量的作用。
在智能仪表设计中，常用的传感器技术包括：•光电传感器：用于测量光强、颜色等物理量。
•压力传感器：用于测量液体或气体的压力。
•温度传感器：用于测量物体的温度。
•加速度传感器：用于测量物体的加速度。
•湿度传感器：用于测量环境的湿度。
传感器技术的选择要基于具体的测量要求和应用场景。
同时，还需要考虑传感器的灵敏度、精度、响应时间等指标。
3.2 微控制器技术微控制器是智能仪表中的大脑，负责数据处理和控制指令的执行。
在智能仪表设计中，常用的微控制器技术包括：•单片机：适用于小型和低成本的仪表设计。
•嵌入式微处理器：适用于复杂和高性能的仪表设计。
在选择微控制器时，需要考虑其处理能力、存储容量、功耗等指标，以及是否支持通信接口和操作系统。
智能化温度仪表的设计.doc
智能化温度仪表的设计摘要智能温度仪表的出现，极大地扩充了传统仪器的应用范围。
智能仪表凭借其体积小、功能强、功耗低、可以大幅提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量，迅速地在家用电器、科研单位和工业企业中得到了广泛的应用。
本文从硬件和软件两方面介绍了MCS-51单片机温度控制系统的设计思路。
对硬件原理图和各部件（温度检测部件、A/D转换部件、面板操作部件、单片机CPU、液晶显示部件、电源供电部件）都作了详细的说明；用编写的软件描叙了仪表各种功能（温度检测、信号处理、数字显示、键盘识别）的实现。
关键词：MCS-51单片机；温度；软件；硬件The Design of Intelligentized ThermometerAbstrsctThe appearance of intelligentized thermometer has expanded the application of traditional instrument maximumly. Intelligentized thermometer has applied widely in electrical home appliances, research unit and industrial enterprise relied on it’s little volume , strong function , low power ,technical index that controlled temperature may raise and so on.This paper have introduced the design of the MCS-51 temperature control system both in hardware and software. Is for hardware principle picture andeachparts( temperature detection parts, the conversion parts of A/D, the operating parts of face plate, single flat machine CPU and liquid crystal show parts and power source to supply power parts) have made detailed explanation; Drawing with the software that compiles have talked the realization of appearance various functions( temperature detection, signal handling and figure show , keyboard identification).Keyword: MCS-51 single flat machine; Temperature; Soft hardware; Hardware principle is sought; Program block diagram; Design目录第一章引言....................................................................................... 错误！未定义书签。
试设计智能仪表智能仪课程设计论文
太原理工大学现代科技学院智能仪器设计课程设计专业班级自动化11-2学号姓名题目号14题目14 试设计智能仪表实现智能数字显示仪表。
要求8位数码管显示（4位显示测量值，4位显示设定值），4输入按钮（功能选择、数码管选择、数字增加、数字减少），可设定上下限报警（蜂鸣器报警）。
适配铁铜镍热电阻，测温范围为0℃~200℃。
采用比例控制、并用晶闸管脉宽调制驱动1000W电加热器（电源电压为AC220V）。
摘要智能仪器是含有微型计算机或者微型处理器的测量仪器，拥有对数据的存储运算逻辑判断及自动化操作等功能。
它的出现，极大地扩充了传统仪器的应用范围。
智能仪器凭借其体积小，功能强，功耗低等优势，迅速的在家用电器，研单位和工业企业中得到了广泛的应用。
传感器取被测参量的信息并转换成电信号，经滤波去除干扰后送入多路模拟开关；由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器，放大后的信号经A／D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中；单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理(如非线性校正等)；运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印；同时单片机把运算结果与存储于片内FlashROM(闪速存储器)或EPROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后，根据运算结果和控制要求，输出相应的控制信号(如报警装置触发、继电器触点等)。
本次设计使用铁-铜镍热电阻。
传感器取被测参量的信息并转换成电信号，经滤波去除干扰后送入多路模拟开关；由单片机逐路选通模拟开关将各输入通道的信号逐一送入程控增益放大器，放大后的信号经A／D转换器转换成相应的脉冲信号后送入单片机中；单片机根据仪器所设定的初值进行相应的数据运算和处理(如非线性校正等)；运算的结果被转换为相应的数据进行显示和打印；同时单片机把运算结果与存储于片内FlashROM(闪速存储器)或EPROM(电可擦除存贮器)内的设定参数进行运算比较后，根据运算结果和控制要求，输出相应的控制信号(如报警装置触发、继电器触点等)。
智能仪表设计
第一章 智能仪表原理与设计基础Microprocessor-Based InstrumentsSmart InstrumentsIntelligent Instruments1．1 智能仪表与常规仪表对比一、 常规仪表传感器：被测量Æ相应电信号（物理、化学方法）信号变换及运算：放大、滤波、线性化、归一化、远传、各种运算（信号处理、控制算法）显示器：显示被测量数值•模拟指示式（如指针位置）：简单、直观、精度差•数码显示式：精度高、不直观执行器：将控制信号转换为控制动作二、智能仪表•以 MPU实现信号变换及运算；•以 MPU 为主体，以软件代替硬件，优化功能，提高性能及灵活性，改善人机界面；•引入一定的人工智能：如专家系统、神经网络等。
•仪表网络化智能仪表可实现的功能：1．自动调整与自校准：如自调零、自校正、自动变量程、补偿漂移、测量结果校正（如流量的温、压校正）、自检、自诊断等。
2．测量数据处理：如线性化、数字滤波、误差修正、曲线拟合、变换（如FFT，小波变换）、相关分析与统计处理、预测（如化工产品质量）、参数估计、模式识别（如成分分析）、故障诊断（如旋转机械）等。
3．改善人-机界面：如CRT显示：可模拟式、数字式、图形式，可显示多个参数、工艺流程图、历史数据、曲线、直方图、Pie Chart、立体图、动画等。
4．改善控制质量：控制功能为软件模块、软接线组态。
有多种PID、+、-、*、/、√、….可实现参数自整定、自适应控制、模糊控制、多变量控制、神经网络控制等。
5．测量过程的软件控制：功能控制、测量流程控制、人机对话、自动检测等。
6．提高灵活性与可靠性：以软代硬、容错技术、自诊断、软硬件冗余等。
7．通信与网络化：现场总线，ASI总线，I2C，单总线，传感器网络等。
8．虚拟仪器：用计算机＋接口＋软件实现仪表功能。
1．2 智能仪表设计过程一、功能需求分析1．功能要求测量功能：被测量、传感器情况，输出要求（显示、打印、传输等）；控制功能：控制对象，对象模型，控制种类（随动控制，恒值控制，变化曲线控制等）；管理功能：操作要求，数据库要求，报表与决策，统计分析等功能。
智能仪器仪表设计题目
智能仪器仪表设计题⽬智能仪器仪表设计⼀、题⽬多功能智能奶瓶设计⼆、设计⽬标及技术要求在喂⾷婴⼉奶粉时，⽬前⼤多是由⼤⼈⽤⼿或者⾆头去感觉奶粉的温度,⽽⼿的⽪肤粗糙度和外界环境温度都会影响感温的准确性，容易发⽣烫伤⼩孩的事故；若⼤⼈患病时，⽤⾆头去感知则会将病菌传给婴⼉，导致严重后果。
因⼯作等原因许多妈妈成为背奶⼀族，母乳质量受存储时间和存储⽅式的影响,若存储时间过长或⽅式不对，都将导致母乳酸变⽽不能⾷⽤。
因此，婴⼉喝奶时，温度是否合适，质量是否安全，是每⼀位家长重点关⼼的问题。
为避免上述各种情况的发⽣，针对婴⼉奶的温度和PH值，设计⼀种多功能智能奶瓶，能够快速智能地检测出瓶中婴⼉奶的冷热度和新鲜度。
选取合适的传感器和微处理器实现参数实时采集，采⽤LED显⽰器实时显⽰出检测结果，告知使⽤者瓶中婴⼉奶的具体温度值和PH值，并对测量结果进⾏分析，利⽤指⽰灯提⽰是否适宜⾷⽤，不适宜时，同时给出原因。
三、设计思路1、确定总体⽅案根据多功能智能奶瓶的需求，撰写设计总体⽅案。
2、系统硬件选型深⼊分析婴⼉奶温度和PH值的检测范围、精度等，选取合适的硬件，如传感器、单⽚机、显⽰模块、指⽰灯等。
3、系统软件开发根据系统总体⽅案，确定软件架构，进⽽详细设计。
4、系统集成及调试搭建系统硬件，运⾏软件，测试是否满⾜系统需求。
四、具体设计过程要求1、对该智能奶瓶的基本输⼊输出系统、测试、控制、显⽰及提⽰等环节能进⾏设计和系统集成。
2、说明所设计的智能仪器的⼯作原理和⼯作过程。
3、对设计结果进⾏必要的分析。
4、按时完成设计报告。
5、撰写⼼得体会。
⼀、题⽬⾼压系统绝缘检测电路设计⼆、设计⽬标及技术要求选择⼀种“⾼压系统绝缘检测⽅法”，根据已选定的“⾼压系统绝缘检测⽅法”，完成相关电路设计和软件仿真。
（1）对两种以上的“⾼压系统绝缘检测⽅法”进⾏对⽐，并选中其中⼀种⽅法。
（2）根据选定的“⾼压系统绝缘检测⽅法”，独⽴完成⾼压系统绝缘检测⽅法电路仿真及设计。
多功能智能化温度测量仪设计
多功能智能化温度测量仪设计摘要：本文主要介绍了温度的自动测量，包括温度传感器、单片机接口及其应用软件的设计，大体分为以下几大部分：介绍了国内外温度检测技术和特种测温一钢水温度检测的发展现状，并且分析了温度检测技术的未来发展方向；根据实际使用要求设计了相应的单片机硬件系统，该系统能够实现数据采集、数据处理、温度值的在线显示以及时钟电路的时间显示；简略介绍了该仪表的软件部分；对该温度仪表的未来发展进行了展望。
多功能智能化温度测量仪是以8051单片机系统和温度检测元件一AD590相结合的温度测量系统。
本系统的数学模型合理，测量方法容易实现。
实际仪器采用抗干扰、低零漂、低温漂的电子元件，性能稳定。
该测量仪总体特点是使用简便、实用、使用对象广、并且实现了自动化。
关键词：温度测量多功能智能化单片机Designe on Multifunctional Intellectual TemperatureMeasure InstrumentAbstract：The thesis introduces automatical measurement of temperature，including temperature sensor，I/ O of single-chip microcomputer and application software，it can be divided into some parts：It introduces the development of temperature measurement and Temperature measuring一measurement of molten steel's temperature，as the development direction of temperature measurement in the future；According to the practical demands, I design corresponding hardware system；The system can realize data acquisition，showing of temperature on-line.I discuss the future of the instrument.The multifunctional intellectual temperature measure instrument introduced by the paper is the system of 8051 single-chip microcomputer and conventional measureing component一AD590. The mathematic model is appropriate，and measurement method is easy to be excuted. The electronic components used are anti一jamming，less zero-drift and less temperature-drift. The instrument is convenient and applicabale，it is steady，reliable and so fit to use. At the same time, it has larger scope of measurement and it can be used in many kinds of object measured. It has intellectualized the process[4].Keywords: Temperature Measurement, Multi-purpose, Intelligentiztion,Single-chip Microcomputer第1章绪论1.1 引言温度测量是现代检测技术的重要组成部分,在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。
智能仪表课程设计j型
智能仪表课程设计j型一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握智能仪表的基本原理与结构，理解J型智能仪表的工作机制。
2. 使学生了解智能仪表在工业控制系统中的应用及其重要性。
3. 帮助学生掌握智能仪表的数据处理、参数设置及故障诊断方法。
技能目标：1. 培养学生运用智能仪表进行数据采集、处理和分析的能力。
2. 培养学生通过编程实现对J型智能仪表的控制与监控。
3. 提高学生实际操作智能仪表，解决实际问题的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对智能仪表技术及其在自动化领域应用的兴趣和热情。
2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与交流能力。
3. 引导学生关注智能仪表技术的发展趋势，树立科技创新意识。
课程性质：本课程为实践性与理论性相结合的课程，强调学生在掌握基本理论知识的基础上，提高实际操作能力和解决问题的能力。
学生特点：学生具备一定的电子技术基础和编程能力，对智能仪表有一定了解，但实践经验不足。
教学要求：结合学生特点和课程性质，采用理论教学与实践操作相结合的教学方法，注重培养学生的动手能力和创新思维。
通过本课程的学习，使学生能够将理论知识应用于实际操作中，达到课程目标所要求的具体学习成果。
二、教学内容1. 理论部分：a. 智能仪表概述：介绍智能仪表的定义、分类、发展及应用。
b. J型智能仪表原理：讲解J型智能仪表的工作原理、结构特点及性能指标。
c. 数据处理与通信：阐述智能仪表的数据处理方法、通信协议及接口技术。
2. 实践部分：a. 智能仪表操作：学习J型智能仪表的安装、调试、参数设置及故障诊断。
b. 编程控制：掌握利用编程软件对J型智能仪表进行控制和监控的方法。
c. 综合应用：结合实际案例，设计智能仪表控制系统，实现数据采集、处理、控制及可视化。
教学大纲安排：1. 理论部分：共4课时，按照概述、原理、数据处理与通信的顺序进行教学。
2. 实践部分：共6课时，分为操作、编程控制和综合应用三个阶段。
教材章节及内容：1. 智能仪表概述：对应教材第1章。
多功能智能温度控制仪的设计
２０ ０ ７正
青 海师 范大 学学 报 （ ｒｌ ｃ ｎｅ ｏ ｒａ ｏ ｎ ａ Ｎ ｒ ｉ ｒ ｔ Ｎ ｔ ａ Ｓ ｉ ｃ） Ｑ ｇ ｍａ Ｕ ｖ ｓｙ ｕ ｅ
路和串行通讯 接 口电路 以
及 电源 电路 ． 工作 原 理 为 被
图 １ 温度控制仪硬件原理图
测物体的温度通过感温传感器感温 ， 传感器将温度转为模拟信号， 由单片机控制选通各通道 ， 经放大电路 放大后送到 Ａ Ｄ转换器 ＩＬ １ ， ／ Ｃ ７３ 转换为数字量送给单片机 ． ５ 单片机根据这个数字量通过软件进行数制转 换、 数字滤波以及温标变换等处理后求得温度， 在数码管上显示当前温度 ， 再结合给定值由控制算法得到 输出控制量 ， 送到 １ 位 Ｄ Ａ Ｏ ／ 转换芯片 Ｍ Ｘ ０ 转换 ４ ２ｍ Ａ ５４ — ０ Ａ电流输出， 控制交流调压模块输出功率 ．
情况 ， 由外部给定参数进行控制 ， 而且不需要改变硬件 ， 只要改变软件就能有效地实现较复杂 的控 制 ． 在测量温度 时， 通过 软件 自动切换感温器达到精确测量温度 。 测量范 围由低温到高温 ． 为了使系统结构简单 ， 在热电偶测量 中参 考端采用 了新 型的温度 传感 器 Ｄ １Ｂ ０ 测量环境温度 ． Ｓ８ ２ 来
收稿 日期 ：０７一ｏ —２ ２ｏ ８ ｏ
作者简介 ： 李
明（９４ ， 汉族 ） 青海乐都人 ， １ 一）男（ ６ ， 青海 民族学院副教授
维普资讯
４ ８
１ １ 温 度信 号输 入 电路 ．
青海师 范大 学学 报 （ 自然科 学版 ）
２Ｏ 年 Ｏ７
关键词 ： 电偶 ； 热 热电阻 ； 温度传 感器 ； 数模转换
中 图分 类 号 ：Ｐ７ Ｔ ２３ 文 献标 识 码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ １ ５ ２２０ ）３— ０７—０ １０ —７４ ｛０７ ０ ０ ４ ４
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摘要由于生产及生活的需要，经常需要对环境中的温湿度进行监测及显示。
液晶是现代电子产品中使用越来越多的一种显示器件，液晶不但用来显示各种文字,还可以动态的显示各种图案及画面。
本设计是一个基于单片机STC89C52的温湿度检测及显示装置。
该装置由温湿度检测模块、液晶显示模块、键盘输入模块及声光报警模块四部分组成，本设计检测模块采用技术成熟的DHT11作为测量温湿度的传感器；控制系统芯片采用功能强大、价位低廉的AT89C52单片机；显示系统采用大屏幕的QC12864B液晶显示屏。
整个电路采用模块化设计，由主程序、DHT11温湿度转换的驱动程序、显示子程序等模块组成。
DHT11温湿度传感器数字信号经单片机综合分析处理，实现温湿度显示以及曲线绘图各种功能。
由本设计课题做成的温湿度检测系统结构简单、价格便宜、量程宽，具有较高的可靠性、安全性及实用性。
关键字：温湿度；STC89C51单片机；12864；DHT11第一章绪论研究背景随着计算机技术的发展,基于微处理器的智能仪表已成为仪表的主体。
越来越多的智能仪表采用图形点阵液晶模块,液晶显示模块提供了丰富灵活的显示内容 ,更符合人性化的特点。
智能仪表的功能是否强大、用户操作性是否方便 ,都必须通过界面友好的外观和可操作性来体现。
可见,人机界面是智能仪表开发中的主要环节,在开发的工作量中占了很大的比例。
目前已有很多文献对液晶显示技术、图形用户界面设计作了研究。
液晶概述某些固体物质在一定条件下会呈现液态晶体状态,这种状态既不同于各向同性的液体,也不同于在三维空间分子完全规则排列的固体晶体,但又具有液体的流动性、连续性和分子排列的有序性。
这种处于液体和晶体之间过渡相态的物质称为液晶。
液晶分为热致液晶和溶致液晶。
前者是物质在某一温度范围内呈现液晶状态,后者是物质溶于水或有机溶剂而形成的。
液晶分子呈棒状或条状,宽约十几纳米,长约数纳米液晶分子有较强的电偶极矩和容易极化的化学团。
由于液晶分子间的作用力比固体弱,所以液晶分子容易呈现各种状态。
液晶分子的介电常数、电导率、折射率、磁化率等具有较大的各向异性,在外加电场作用下会产生各种电光效应,从而可应用于液晶显示器(Liquid Crystal Display Device ,缩写为LCD)。
液晶的主要应用有:办公自动化（OA）、个人数字助理（PDA）、设备自动化（FA）、通讯、车辆设备等。
传感器概述传感器是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
目前,传感器及其应用技术已成为我国国民经济发展不可或缺的一部分,传感器在工业部门的应用普及率已被国际社会作为衡量一个国家智能化、数字化以及网络化的重要标志之一。
设计任务及要求⑴设计任务温湿度变化时能及时再现正确的温湿度数值，并且可以在液晶显示屏上描绘出实时温湿度曲线及实时数字显示，并实现其画面切换，当湿度达到设定值时声光报警。
⑵设计要求①设计出温湿度实时曲线显示监测系统的硬件结构电路。
②设计软件流程图并编写程序。
第二章系统设计方案选型总体选型方案温湿度检测模块选型方案考虑到经济、测量精度与52单片机I/O口的资源等因素，温湿度检测电路采用智能温湿度传感器DHT11，它与单片机相连只需要3根线，减少了外部的硬件电路。
并且温湿度传感器DHT11输出的信号为数字信号，可以被单片机直接采集，省去了一般温湿度传感器输出信号要经过放大电路，模数转换的环节。
液晶显示模块选型方案由于要显示温湿度实时曲线，传统的小的液晶显示屏1602不能满足本课题要求。
故选用更宽，更大的液晶显示屏QC12864B。
它可以显示半宽字型，显示CGRAM字型，显示中文字形。
更为重要的是显示实时曲线必须满足打点要求，由于12864具有绘图功能可满足打点要求，可作为较合适的曲线显示模块。
键盘输入模块选型方案采用独立键盘，它的功能是作为52单片机触发外部中断硬件，以切换显示界面。
声光报警模块选型方案报警系统有声音报警和警报灯报警组成。
声音报警通过口接蜂鸣器、口接LED灯控制系统的音效模块发声,同时报警灯发光，用CPU控制产生一定频率的方波就可以实现音效模块的发生。
整体设计思路本课题设计是带有实时曲线的温湿度监测系统，要达到在液晶屏上显示温湿度实时曲线.首先必须将温湿度传感器输出（数字量）信号传送至单片机，通过程序对信号进行处理，所以在这里我们需要存储器来储存一些必要的信息，之后是用LCD实现的显示，键盘是实现显示界面的切换。
设计思路图见图。
图液晶显示整体方案设计图第三章硬件设计控制模块硬件设计AT89S52单片机简介该系统采用的是Atmel公司生产的AT89S52单片机为主控器。
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。
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。
AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。
另外，AT89S52可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
8位微控制器8K字节在系统可编程Flash AT89S52。
在单片机的引脚外围固定的引脚，如VCC（40），GND（20）已经正确固定到电源和地上。
X1（18），X2（19）是接晶振的引脚已经外接到和30PF的电容。
RST(9)是单片机的复位引脚，通过RC回路，作为单片机的上电复位。
作为P3口的第二功能端口，（10）,（11）为单片机的通信引脚，和MAX232芯片连接。
方便在下载程序时，只要上电复位即可完成下载的硬件操作。
另外，为了提高P0口的驱动能力，在P0口的各引脚上接了上拉电阻到电源VCC=5V。
采用一片MAX232，为RS232与TTL电平的转换，使得可以方面使用电脑的COM 口对单片机进行程序的烧录。
其芯片引脚图如图所示。
图 AT89S52引脚图AT89S52单片机最小系统硬件设计⑴单片机复位电路硬件设计原理图，如图所示。
图 复位电路原硬件原理图⑵单片机的时钟电路硬件设计原理图，如图所示。
12Y111.0592M30pF C130pF C2X1X2图 时钟电路硬件原理图⑶按键硬件设计原理图，如图所示。
图中断按键硬件原理图⑷声光报警电路硬件设计原理图，如图所示图声光报警硬件原理图液晶显示模块硬件设计QCLCD12864B液晶模块介绍⑴基本功能QC12864B汉字图形点阵液晶显示模块，可显示汉字及图形，内置8192个中文汉字、128个字符及64*256点阵显示RAM（GDRAM）。
中文液晶显示模块的屏幕由128*64点构成 ,可显示四行、每行8个汉字。
其字型ROM内含8192个16*16点的中文字型和128个16* 8点的半宽字母符号字型。
绘图显示RAM(GDRAM)提供64*32BYTE空间、最多控制256*64点的二维绘图缓冲空间,绘图显示画面提供一个64*256点的绘图区域。
造字RAM (CGRAM)提供4组软件可编程的16*16点阵造字功能。
QC12864B与单片机等微控器的接口界面灵活,有并行、串行两种模式 ,其中并行模式又有8位/4位两种接法,串行模式又分3线/2线两种接法。
⑵引脚功能如下表表所示：⑶功能指令系统简介QC12864B以ST7920为内核,其指令系统分为基本指令集和扩充指令集。
基本指令集包括清除显示、位地址清零、进入点设定、显示状态开/关、光标或显示移位控制、功能设定、设定CGRAM位址、设定显示数据RAM (DDRAM)位址、读取忙标志(BF)、写数据到RAM(DDRAM/CGRAM /GDRA)、读出RAM的值等指令;扩充指令集包括待命模式、卷动位址或RAM位址、选择睡眠模式、扩充功能设定、设定光标位址(IRAM)或卷动位址、设定绘图RAM地址等指令。
下面介绍本课题中常用的12864功能指令，见表、。
表（RE=0：基本指令集）表（RE=1：扩展指令集）备注：①当模块在接受指令前，微处理器必须先确认模块内部处于非忙碌状态，即读取BF标志时BF需为0，方可接受新的指令；如果在送出一个指令前并不检查BF标志，那么在前一个指令和这个指令中间必须延迟一段较长的时间，即是等待前一个指令确实执行完成，指令执行的时间请参考指令表中的个别指令说明。
②“RE”为基本指令集与扩充指令集的选择控制位元，当变更“RE”位元后，往后的指令集将维持在最后的状态，除非再次变更“RE”位元，否则使用相同指令集时，不需每次重设“RE”位元。
液晶显示模块硬件设计该模块设计的液晶显示器的数据端口连接在了单片机的P0、P2口，而控制端RS、RW、EN分别接单片机的、、。
QC12864B低电平复位，电源5V直流供电。
硬件电路如图所示。
图12864液晶显示原理图温湿度模块的硬件设计温湿度传感器DHT11概述DHT11数字温湿度传感器是一款温度和湿度复合的传感器，每一片都通过实验室校准，并前内部集成了一块8为的单片机是测量回来的数值一数字量的形式输送到单片机。
为了确保传感器拥有极高的可靠性和稳定性它应用专用的温湿度传感技术和数字模块采集技术。
传感器通过电阻式感湿元件测量当前空气中的湿度，通过NTC测温元件来测量当前空气中的温度值。
每一个DHT11传感器在出厂前都经过非常严格的检查在非常精确的温湿度校验室中进行测量和校准。
校准以后的系数用程序的形式保存在内部存储器中，在使用传感器的时候，传感器会测量40位的数据，第一个8位是湿度的整数部分，第二个8位是湿度的小数部分，第3个8位是温度的整数部分，第4个8位是温度的小数部分，第5个8位是校验位，当测量回来的温湿度数据相加等于校验位时，说明测量回来的数据是正确的。
因此该产品具有非常高的品质、强抗干扰能力、响应速度超快、性价比极高等一些优点。
传感器采用4 引脚封装，连接非常方便，如果客户有需要的话可以提供特殊的引脚形式。
传感器采用单线制数据传输，这样使用起来简洁方便，也容易编程。
小巧的体积和极低的功耗，并且信号传输距离非常棒，这使得他成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。