毕业设计AT89C51单片机的研究

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毕业设计(论文)-基于51单片机控制的电子密码锁设计

毕业设计(论文)-基于51单片机控制的电子密码锁设计

基于51单片机控制的电子密码锁设计摘要:本设计以单片机以AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心,分为主机控制和从机执行机构,实现要是信息在主机的初步认证注册、密码信息的加密、钥匙丢失报废等功能。

根据51单片机之间的串行通信原理,这便对于密码信息的随机加密和保护。

而且采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。

采用数字信号编码和二次调制方式,不仅可以实现多路信息的控制,提高信号传输的抗干扰性,减少错误动作,而且功率消耗低;反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。

软件设计采用自上而下的模块化设计思想,以使系统朝着分布式、小型化方向发展,增强系统可扩展性和运行的稳定性。

测试结果表明,本系统各功能已达到本设计的所有要求。

关键词:AT89C51;密码锁;单片机设计;电子锁目录摘要 (1)关键词 (1)第一章密码锁的简介及现况 (1)1.1引言 (1)1.2电子密码锁的简介 (1)1.3电子密码锁发展趋势 (2)1.4本设计所要实现的目标 (2)1.5设计的密码锁的功能 (2)第二章设计方案的选择 (3)2.1方案的论证与比较 (3)第三章单片机的组成 (4)3.1AT89C51单片机的简介 (4)3.2电路图的绘制 (7)第四章单片机硬件资源 (7)4.1开锁机构 (7)4.2按键电路设计 (8)4.3显示电路设计 (10)4.4AT89C51单片机复位方式 (11)4.5密码锁的电源电路设计 (12)第五章程序调试 (13)5.1程序调试用到的软件及工具 (13)5.2KEIL C51简介 (14)5.3调试过程 (14)5.4调试、仿真与实现 (15)第六章软件设计 (16)6.1系统软件设计的总统思想 (16)6.2各子程序设计 (17)1 键盘扫描子程序 (17)2 LED显示子程序 (18)3 密码比较和报警程序 (19)设计总结与展望 (21)致谢 (22)附录:总原理图 (22)参考文献 (24)第一章密码锁的简介及现况1.1引言在日常的生活和工作中,住宅与部门的安全防范、单位的文件档案、财务报表以及一些个人资料的保存多以加锁的办法来解决。

毕业设计-基于51单片机电子密码锁设计

毕业设计-基于51单片机电子密码锁设计

基于51单片机电子锁设计摘要随着科技和人们的生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出,传统机械锁由于构造简单,被撬事件屡见不鲜;电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的青睐。

本设计以单片机AT89C51作为密码锁监控装置的检测和控制核心,分为主机控制和从机执行机构(本设重点介绍主机设计),实现钥匙信息在主机上的初步认证注册、密码信息的加密、钥匙丢失报废等功能。

根据51单片机之间的串行通信原理,这便于对密码信息的随机加密和保护。

而且采用键盘输入的电子密码锁具有较高的优势。

采用数字信号编码和二次调制方式,不仅可以实现多路信息的控制,提高信号传输的抗干扰性,减少错误动作,而且功率消耗低;反应速度快、传输效率高、工作稳定可靠等。

软件设计采用自上而下的模块化设计思想,以使系统朝着分布式、小型化方向发展,增强系统的可扩展性和运行的稳定性。

测试结果表明,本系统各项功能已达到本设计的所有要求。

关键词:单片机;密码锁;单片机设计,电子锁。

Electronic Lock Design with 51 Serires Single Chip ControllerAbstractAlong with the exaltation of social science and the living level of people, how carry out the family to guard against theft, this problem also change particularly outstanding.Because of the simple construct of traditional machine lock,the affairs of theft is hackneyed.the electronics lock is safer because of its confidentiality, using the vivid good, the safe coefficient is high, being subjected to the large customer close.It can carry out the key information to register in the main on board initial attestation, the password information encrypt etc. Go to correspond by letter the principle according to the string between 51 machines, this is easy to encrypt and protect to the passwords information random. Adopt the numerical signal codes,not only can carry out many controls of the road information, raise the anti- interference that signal deliver, reduce the mistake action,but also the power consume is low, Respond quickly,the efficiency deliver is high, work stable credibility etc. The software design adoption the design thought from top to bottom, to make the system toward wear distribute type,turn to the direction development of small, strengthen the system and can expand the stability and circulate.Test the result enunciation, various functions of this system are already all request of this design.keyword:singlechip;cryptogram lock;singlechip design; electronics lock.目录1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 电子密码锁的背景 (1)1.3 电子锁设计的意义的本设计特点 (2)2.系统设计 (3)2.1系统总设计结构图 (3)2.2.开锁机构设计 (3)2.2.1主控芯片AT89C51单片机的简介 (4)3系统硬件设计 (6)3.1键盘设计 (6)3.2系统电路设计: (8)3.2.1 晶振时钟电路 (8)3.2.2复位电路设计 (8)3.2.3串口引脚功能介绍 (8)3.2.4 其它引脚 (9)3.3电路图的绘制 (9)3.3.1 PROTEL 99 SE简介: (12)3.4原器件采购 (14)3.5电路焊接 (14)4.软件设计 (17)4.1 系统软件设计整体思路 (17)4.2系统软件设计流程图 (18)5 程序调试 (19)5.1 程序调试用到的软件及工具 (19)5.2 KEIL C51简介 (19)5.3 调试过程 (19)6 设计总结与展望 (22)致谢 (23)参考文献 (24)附录 (25)1 绪论1.1 引言随着人们生活水平的提高,如何实现家庭防盗这一问题也变的尤其的突出,传统的机械锁由于其构造的简单,被撬的事件屡见不鲜,电子锁由于其保密性高,使用灵活性好,安全系数高,受到了广大用户的喜爱。

毕业论文-基于AT89C51单片机的空调控制系统设计 精品

毕业论文-基于AT89C51单片机的空调控制系统设计 精品

毕业论文-基于AT89C51单片机的空调控制系统设计精品1总体方案设计随着人们生活水平的提高,人们对空调的舒适性和空气品质的要求越来越高,分体式空调已不能满足人们的要求,户式中央空调得到了迅猛的发展。

就室内居住环境而言,恒温环境并非是卫生和舒适的。

因为除了温度外,还有湿度、空气流速、空气洁净度等诸多因素影响到舒适的程度。

而传统的中央空调靠设置机械温控开关来实现房间的恒温控制。

这种控制方法,一方面操作不方便;另一方面温度波动范围大,不但影响人的舒适感,而且会造成一定的能量损耗。

采用单片机温度控制系统控制的户式中央空调系统,可以根据室内的环境因素,调节风机的转速,为人们创造一个舒适的室内环境,同时又节省电。

随着电子技术的发展,特别是随着大规模集成电路的产生,给人们的生活带来了根本性的变化,如果说微型计算机的出现使现代的科学研究得到了质的飞跃,那么单片机技术的出现则是给现代工业控制测控领域带来了一次新的革命。

目前,单片机在工业控制系统诸多领域得到了极为广泛的应用。

特别是其中的C51系列的单片机[3]的出现,具有更好的稳定性,更快和更准确的运算精度,推动了工业生产,影响着人们的工作和学习。

而本次设计就是要通过以C51系列单片机为控制核心,实现空调机温度控制系统的设计。

1.1方案一选用AT89C51单片机为中央处理器,通过温度传感器DS18B20对空气进行温度采集,将采集到的温度信号传输给单片机,由单片机控制显示器,并比较采集温度与设定温度是否一致,然后驱动空调机的加热或降温系统对空气进行处理,从而模拟实现空调温度控制单元的工作情况。

在整个设计中,涉及到温度检测电路、驱动控制电路、显示电路、键盘电路以及电源的设计等电路。

其中单片机的控制程序是起到各个电路之间的相互协调,控制各个电路正常工作的至关重要的作用。

其方框图如下:图1-1 方案一设计图框该图控制简单,思路清晰,各单元模块的相互衔接较简单,同时成本低廉,用的各种器件都是常用器件,更具有使用性。

毕业设计(论文)-基于AT89C51单片机的步进电机控制系统

毕业设计(论文)-基于AT89C51单片机的步进电机控制系统

内蒙古科技大学本科生毕业设计说明书(毕业论文)题目:基于AT89C51单片机的步进电机控制系统设计学生姓名:学号:专业:自动化班级:自动化06-3班指导教师:基于AT89C51单片机的步进电机控制系统摘要步进电机是数字控制系统中的一种执行元件,它能按照控制脉冲的要求,迅速起动,制动,正反转和调速。

具有步距角精度高,停止时能自锁等特点,因此步进电机在自动控制系统中,特别是在开环的控制系统中得到了日益广泛的应用。

本文以单片机和环形脉冲分配器为核心设计的步进电机控制系统,通过软硬件的设计调试,实现步进电机能根据设定的参数进行自动加减速控制,使控制系统以最短的时间到达控制终点,而又不发生失步的现象;同时它能准确地控制步进电机的正反转,启动和停止。

硬件是以AT89C51单片机为核心的控制电路,主要包括:环形脉冲分配器、键盘显示电路、步进电机的驱动电路等。

软件部分采用C语言编程,主要包括键盘显示程序、步进电机的调速程序、停止判断程序等。

关键词:步进电机控制系统;调速;单片机Based on AT89C51 Single-chip ComputerStepping Motor Control SystemAbstractStepping motor is a kind of digital control system components. It can achieve quick start-up, positive inversion, stopping and speed control, according to the control pulse. It has high precision step angle, and can be self-locking when it keeps still. As these characteristics, stepping motor in automatic control system, especially in the open loop control system has been widely applied.This article mainly focuses on taking Single-chip Computer and cycle pulse distributor as the core, and designing the stepping motor control system. Through the design of the software and hardware debugging, it realizes controlling the step motor’s acceleration and deceleration automatically, according to parameter setting. Making the system arrive the end point with the shortest time, but not occur outing of step. Besides it can accurately achieve start-up, positive inversion and shutdown. Hardware takes AT89C51 as the core of control circuit, mainly including: cycle pulse distributor, keyboard and display circuit, stepping motor driving circuit, etc. Software part adopts the C language programming, mainly including keyboard and display program, stepping motor speed control program, stop judging program, etc.Key words: Stepping motor control system; speed control; Single-chip Computer目录摘要 (I)Abstract (II)第一章引言 (1)1.1 课题提出的背景和研究意义 (1)1.2 课题的主要研究内容 (2)1.3 本章小结 (2)第二章步进电机控制系统设计 (3)2.1 步进电机的原理 (3)2.1.1 三相单三拍通电方式 (3)2.1.2 三相双三拍通电方式 (5)2.1.3 三相六拍通电方式 (6)2.2 环形脉冲分配器 (8)2.3 续流电路 (12)2.3.1 二极管续流 (13)2.3.2 二极管—电阻续流 (14)2.4 步进电机驱动电路 (15)2.5 步进电机的变速控制 (17)2.5.1 变速控制的方法 (19)2.6 步进电机在自动生产线中的应用 (20)2.7 本章小结 (22)第三章控制系统硬件设计 (23)3.1 硬件系统设计原则 (23)3.2 控制系统组成 (23)3.3 主要元件的选择 (24)3.3.1 单片机的选择 (24)3.3.2 EPROM的选择 (25)3.3.3 可逆计数器的选择 (27)3.4 控制系统接口电路的设计 (27)3.4.1 环形脉冲分配器设计 (27)3.4.2 显示电路设计 (29)3.4.3 外部复位电路设计 (30)3.5 控制系统整体电路设计 (31)3.6 本章小结 (31)第四章控制系统软件设计 (32)4.1 软件系统设计原则 (32)4.2 步进电机控制系统功能设计 (32)4.3 主程序设计 (33)4.3.1 主程序工作过程 (33)4.3.2 主程序工作流程图 (34)4.3.3 定时器T0中断程序流程图 (34)4.4 Proteus仿真 (37)4.5 显示程序设计 (39)4.6 键盘程序设计 (39)4.7 调速程序设计 (41)4.7.1 20BY步进电机参数 (41)4.7.2 步进电机转速与频率的关系 (41)4.8 本章小结 (42)第五章结束语 (43)参考文献 (44)附录 (46)附录A 系统程序(C) (46)附录B 20BY步进电机转速与定时器定时常数关系表 (59)附录C 控制系统电路图 (62)致谢 (63)第一章引言1.1 课题提出的背景和研究意义由于步进电机不需要位置传感器或速度传感器就可以实现定位,即使在开环状态下它的控制效果也是令人非常满意的,这有利于装置或设备的小型化和低成本,因此步进电机在计算机外围设备、数控机床和自动化生产线等领域中都得到了广泛的应用。

毕业设计(论文)-基于AT89C51单片机的简易计算器设计

毕业设计(论文)-基于AT89C51单片机的简易计算器设计

计算器(Calculator)是微型电子计算机的一种特殊类型。

它与一般通用计算机的主要区别在于程序输入方式的不同。

计算器的程序一般都已经固定,只需按键输入数据和运算符号就会得出结果,很容易就能掌握。

而一般计算机的程序可以根据需要随时改动,或重新输入新的程序。

简易计算器主要用于加减乘除;科学计算器,又增添了初等函数运算(有的还带有数据总加、求平均值等统计运算)。

现代电子计算器首次问世是1963年。

那时的计算器是台式的,在美国波士顿的电子博览会上展出过。

与计算机相比,它小巧玲珑,计算迅捷,一般问题不必事先编写复杂的程序。

随着微电子技术的不断发展,微处理器芯片的集成程度越来越高,单片机已可以在一块芯片上同时集成CPU、存储器、定时器/计数器、并行和串行接口、看门狗、前置放大器、A/D转换器、D/A转换器等多种电路,这就很容易将计算机技术与测量控制技术结合,组成智能化测量控制系统。

这种技术促使机器人技术也有了突飞猛进的发展,目前人们已经完全可以设计并制造出具有某些特殊功能的简易智能机器人。

随着社会需求,计算器也从原有单一的数字加减计算演变为复杂的多种运算。

现在不在单一的在某一方面而是涉及到生活的方方面面.由于我对知识掌握的不够熟练,重点不够清楚,导致在重点与非重点处花费的时间不成比例,进度缓慢,这是设计没能全部完成的部分原因。

目前只做到按键与显示的结合(即在显示器上可以显示数字键还有命令键+-*/ =清零);加法子程序已经编写成功并严整无误,但在整体调试中未能圆满实现,本部分正在调试中。

等调试成功后,其它运算子程序的问题将迎刃而解。

引言 (1)目录 (2)1.简易计算器的设计方案 (3)1.1硬件部分设计方案 (3)1.2软件部分设计 (3)1.3 硬件设计原理图 (4)2. 简易计算器部分电路设计 (5)2.1 AT89C51常用指令 (5)2.2 显示及显示接口 (11)2.3 键盘、液晶显示的组合接口 (15)2.4 算术逻辑运算处理 (18)3.总设计电路及调试 (19)致谢 (21)参考文献 (22)1.简易计算器的设计方案1.1硬件部分设计方案1 单片机部分单片机以AT89C51来做为核心元器件。

毕业设计(论文):基于AT89C51单片机温湿度显示报警系统设计

毕业设计(论文):基于AT89C51单片机温湿度显示报警系统设计

基于AT89C51单片机温湿度显示报警系统设计1 引言1.1 选题背景20世纪末,电子技术获得了飞速的发展,在其推动下,现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域,有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高,同时也使现代电子产品性能进一步提高,产品更新换代的节奏也越来越快[1]。

目前,单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。

下面是单片机的主要发展趋势[2]。

单片机应用的重要意义还在于,它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法[3]。

从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能,现在已能用单片机通过软件方法来实现了。

这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术,是传统控制技术的一次革命[4]。

单片机模块中最常见之一的是传感器,温湿度显示报警系统是一种基于单片机的用数字电路技术实现温湿度控制的装置,在实践社会生产当中拥有广泛的应用。

1.2 目的和意义随着社会的发展,人们对时间和环境中的温度及湿度的要求越来越高,尤其在日常的生活中和人们的生活和健康有着紧密的联系,特别是当人们乘坐公共交通工具时,温湿度以及实时时间和人们的出行都有着密切的联系。

温湿度控制在日常生活中使用比较普遍, 如各种仪器控制箱、温室或生产车间的温度湿度控制、空调列车车厢空气环境的控制等[5]。

常见的低端产品多采用机械指针式或水银柱式温湿度计, 体积小、质量轻、价格低、安装简便。

但是, 此类产品测量精度低, 没有LED 显示屏, 不能向智能化方向发展, 不利于进行功能扩展,如不能自动报警[6]。

目前,虽然在工业生产中和科研实验中通过对温湿度测量来进行自动控制的设备越来越普及,应用场合也越来越多。

但是,随之而来的问题是如何能够测得精确的温湿度以保证自动控制设备能够正确地发出控制指令来控制生产过程。

另一方面,如果温度或者湿度过高过低可能会对一些设备中的一些半导体元器件造成损坏[7]。

毕业设计31单片机AT89C51

毕业设计31单片机AT89C51

一、摘要单片机自20世纪70年代问世以来,以极其高的性价比受到人们的重视和关注,所以应用很广,发展很快。

单片机的优点是体积小、重量轻、抗干扰能力强,对环境要求不高,价格低廉,可靠性高,灵活性好,开发较为容易。

在我国,单片机已被广泛应用于工业自动化控制、自动检测、智能仪表、家用电器等各个方面。

在现代工业控制和一些智能化仪器仪表中,越来越多的场所需要用点阵图形显示器显示汉字。

汉字显示方式是先根据所需要的汉字提取汉字点阵(如16×16点阵),将点阵文件存入ROM,形成新的汉字编码;而在使用时则需要先根据新的汉字编码组成语句,提取相应的点阵进行汉字显示。

本设计由单片机AT89C51的P0口传送数据,P1口和P0口配合选择所要显示的行,P2口和P0口配合选择所要显示的列。

再由8×8点阵LED显示器及其他一些外围电路显示所要求的显示的点阵式汉字、图形以及动画。

其中的汉字编码由Zimo221应用程序提取。

关键词:单片机,LED显示器IntroductionThe single chip Microcomputer has been published since the 20thcentury 70's, compared to is valued people's and the attention by the extremely high natural price, therefore application very broad, the development is very quick. The single chip Microcomputer is the volume small, the weight light, the antijamming ability strong, is not high to the environment request, price inexpensive, reliability high, flexibility good, the development is easy. General engineers and technicians after study related monolithic integrated circuit knowledge, also can depend upon the single chip Microcomputer system which own strength develops hoped, and may obtain the highereconomic efficiency. Because of this, in our country, the single chip Microcomputer widely has been applied in the industrial automation control, the automatic detection, the intelligent measuring appliance, the domestic electric appliances and so on each aspect. In the modern industry control and in some intellectualized instrument measuring appliances, more and more many places need to use the lattice graph monitor to demonstrate the Chinese character. The Chinese character display mode is first according to the Chinese character which needs withdraws the Chinese character lattice (for example 16×16 lattice), stores the lattice document ROM, forms the new Chinese character code; But when use needs first according to the new Chinese character code composition sentence, then acts according to the new code by MCU to withdraw the corresponding lattice to carryon the Chinese character demonstration.The single chip Microcomputer controls the LED lattice demonstration at present extremely to be widespread in the public place application. For example the station starts out the time toinstruct that, the stock hall stock price display panel, the market active billboard, waits for a plane the hall to take off timetable and so on.The lattice demonstrated the characteristic is the size, the shape and the color which may defer to needs carries on the combination ,realizes each kind of language and the graph change with the monolithic integrated circuit control, achieves the advertisement spropaganda and the prompt goal.This design single chip Microcomputer AT89C51 8×8 lattice LED monitor and other some periphery electric circuit composition lattice type Chinese character, graph.Key word: The single chip Microcomputer, LED monitor二、项目概述和设计思路1、项目概述2、设计思路(1)硬件系统根据设计要求,硬件电路设计框图如下图所示,硬件电路结构初步设想由以下6部分组成:时钟电路、复位电路、单片机、行驱动电路、列驱动电路和点阵显示模块电路。

基于AT89C51单片机的多功能函数信号发生器设计毕业论文

基于AT89C51单片机的多功能函数信号发生器设计毕业论文
1.2波形介绍
·正弦波
正弦信号可用如下形式表示
f(t)=Asin(ωt+θ)(1)
其中,A为振幅,ω是角频率,θ为初相位。正弦函数为一周期信号如下图1所示:
图1 正弦波
·方波
方波函数是我们常用且所熟知的简单波形函数,做脉冲等,其表示形式如下:
(2)
方波波形如下:
图2 图形
当方波下半段幅值为0时,就为矩形波,一个原理,所以不再赘述矩形波。
(2)片内数据存储器有128B,地址空间为00H—7FH,片外没数据存储器。
(3)片内有4KB的程序存储器,地址空间为0000H—0FFFH,没有偏外存储器, 应接高电平。
(4)可以使用两个定时/计数器T0和T1,一个全双工的串行通信接口,5个中断源[1]。
·晶振电路工作原理及应用
单片机有18、19两引脚。分别为XTAL1和XTAL2。单片机采取内部振荡电路时,将这两引脚接石英晶体与微调电容。此设计采用的是12M晶振和两个30pF的电容。在芯片内部结构中,XTAL1和XTAL2引脚是一反相放大器的两个输入端,构成单片机内部振荡器。同样,根据需要的不同,也可采用外部时钟方式。本次设计采用内部时钟方式。如图所示。
It can control the type and the output frequency of the waveform when the microcontroller are equipped with the keyboard. Also when it coupled with the LED it can be displayed. It can be sure that it is digital signal that come from the microcontroller. So we should add the DAC0832 on the output side for D/A conversion. With the two levels of op-amp we can adjust waveform. Finally display on theoscilloscope.
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本科生毕业设计(论文)基于AT89C51单片机系统的研究年6月摘要湿度检测在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用。

利用单片机技术的湿度检测系统以其体积小,可靠性高而被广泛采用。

本文对湿度检测系统进行了分析设计。

首先,对湿度检测技术的应用领域和发展状况做了简单的介绍,同时,列举了目前湿度检测所常用方法以及各自所具有的特点。

本文重点在于对该系统的硬件和软件设计。

在硬件设计过程中,详细介绍了各部分电路的功能和特点。

接下来,对系统中所用的湿度传感器HM1500和A/D转换芯片TLC1549作了简单的介绍。

在软件设计过程中,绘制了各个程序模块的流程图,详细介绍了各个模块的作用。

经过对程序反复的修改,完善了软件系统。

最后,完成了对整个系统的设计。

本系统具有灵敏度高、反映时间短等特点,并且具有智能化、可编程、小型便携等优点,相信本系统具有广泛的应用领域。

关键词:单片机,湿度检测,硬件系统,软件系统ABSTRACTThe humidity examination which is widely used in industry, agriculture, national defense and so on .the humidity examination which is widely used because that the system which uses microcontroller technology is volume small and reliability. This article has carried on the analysis design to the humidity examination system. First, the application and development condition of the humidity examination technology is made a simple introduction. And then, the humidity examination of commonly used method which has enumerated the characteristic as well as each one .The point of the article is the design of the hardware and software. In the process of hardware designing, the function and the characteristic of each part of electric circuits which has made a simple introduction in detail. Meanwhile, the humidity sensor HM1500 and the chip of the A/D transformation to the system in TLC1549 have been made the simple introduction. In the process of software designing, I have drawn up each program module flow chart, and introduced each module function in detail. Then to the procedure repeatedly revision, it has been consummated the software system. Finally, I has completed the over all system designing. This system have the characteristic of sensitivity high and the reflection time is short, and so on .It has the intellectualization, and programmable and small, then takes along short, and so on. It believed that this system has the widespread application .Keywords: MCU, humidity examination,software system, hardware system目录第1章绪论 (1)1.1 湿度的基本概念 (1)1.2湿度检测的应用领域 (1)1.3常见的湿度检测方法及特点 (2)1.4湿度测量技术的发展趋势 (2)1.5本课题研究的主要内容和目标 (3)第2章湿度检测系统的功能与硬件设计 (4)2.1 湿度检测方案的选择 (4)2.2 设计方案的确定 (4)2.2.1 处理器 (5)2.2.2 显示电路 (5)2.2.3 键盘电路 (5)2.3湿度检测仪的主电路设计 (5)2.3.1 系统时钟电路设计 (6)2.3.2 系统复位电路的设计 (6)2.3.3 按键与按钮电路的设计 (7)2.3.4 系统的显示电路设计 (8)2.3.5 电源设计 (9)2.3.6 湿度检测传输及A/D转换电路 (10)2.3.7 硬件电路原理图 (11)2.4器件的选择及说明 (12)2.4.1 AT89C51单片机简介 (12)2.4.2 湿度传感器HM1500 (14)2.4.3 A/D转换芯片TLC1549 (15)第3章软件系统设计 (18)3.1 主程序 (18)3.2 系统各程序模块 (19)3.2.1 湿度测量采集子程序流程图 (19)3.2.2 键盘处理子程序流程图 (20)3.2.3 超湿报警子程序流程图 (21)3.3系统抗干扰技术 (22)3.3.1软件陷阱 (22)3.3.2“看门狗”技术 (23)结论 (24)参考文献 (25)致谢 (26)附录1 程序(部分) (27)附录2 中英文对照 (34)第1章 绪论本章首先介绍了湿度这个物理量的基本知识,接下来介绍了湿度检测技术的应用领域,常见的湿度测量方法以及特点。

同时,对湿度传感器的目前的发展状况以及湿度检测技术的发展趋势进行了简单的分析。

最后,简单概括了本文所要做的工作内容。

1.1湿度的基本概念湿度是表示空气中水蒸气的含量的物理量[1],常用绝对湿度、相对湿度、露点等表示。

所谓绝对湿度就是单位体积空气内所含水蒸气的质量,也就是指空气中水蒸气的密度。

绝对湿度一般用一立方米空气中所含水蒸气的克数表示,即为Ha =mV/V ,式中,Ha 表示绝对湿度值,mV 为待测空气中水蒸气质量,V 为待测空气的总体积。

单位为g/3m 。

相对湿度是表示空气中实际所含水蒸气的分压(w P )和同温度下饱和水蒸气的分压(N P )的百分比,即HT =(w P /N P )T ×100%RH 。

通常,用RH %表示相对湿度。

当温度和压力变化时,因饱和水蒸气变化,所以气体中的水蒸气压即使相同,其相对湿度也发生变化。

日常生活中所说的空气湿度,实际上就是指相对湿度而言。

温度高的气体,含水蒸气越多。

若将其气体冷却,即使其中所含水蒸气量不变,相对湿度将逐渐增加,增到某一个温度时,相对湿度达100%,呈饱和状态,再冷却时,蒸气的一部分凝聚生成露,把这个温度称为露点温度。

1.2 湿度检测的应用领域人工气候室是在环境试验、科学研究(诸如种养殖、植保、组培、生物工程)等领域应用广泛的实验设备[1]。

它能模拟自然界的各种气象条件,按照实验要求精确控制室内的温度、湿度、光照以及CO2等指标,复现各种气候环境。

为研究不同物种的生长、发育、生理、生化过程创造了环境条件。

因此,人工气候室广泛应用在科研、现代农业、医药、冶金、化工、林业、环境科学及生物遗传工程等领域。

在人们的日常生活中,人们的居住空间也是一个人工环境。

空气污染,直接威胁人们的身体健康;噪音污染,影响人的情绪、工作、休息、饮食,可以导致神经衰弱;温度过热、过冷,导致人的不适,耗费电能;空气过湿,将使人们感到沉闷和窒息;空气过燥,又会使人的口腔感到不适,甚至可能发生咽喉炎等疾病。

如果自动控制这个最常见的空间,人的生活将更舒适。

所以说,这是一个很有发展前途的课题,国内外学者已经进行了相关的研究[2]。

本文也就其中最难测量的物理量——湿度进行研究。

1.3 常见的湿度检测方法及特点湿度测量从原理上划分有二、三十种之多。

但湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。

一个看似简单的量值,深究起来,涉及相当复杂的物理—化学理论分析和计算[3]。

常见的湿度测量方法有:动态法(双压法、双温法、分流法),静态法(饱和盐法、硫酸法),露点法,干湿球法和电子式传感器法。

(1)双压法、双温法是基于热力学P、V、T平衡原理,平衡时间较长,分流法是基于绝对湿气和绝对干空气的精确混合。

由于采用了现代测控手段,这些设备可以做得相当精密,主要作为标准计量之用,其测量精度可达到±2%RH以上,但是设备复杂,昂贵,运作费时费工。

(2)静态法中的饱和盐法,是湿度测量中最常见的方法,简单易行。

但饱和盐法对液、气两相的平衡要求很严,对环境温度的稳定要求较高。

用起来要求等很长时间去平衡,低湿点要求更长。

特别在室内湿度和瓶内湿度差值较大时,每次开启都需要平衡6~8小时。

(3)露点法是测量湿空气达到饱和时的温度,是热力学的直接结果,准确度高,测量范围宽。

计量用的精密露点仪准确度可达±0.2℃甚至更高。

但用现代光—电原理的冷镜式露点仪价格昂贵,常和标准湿度发生器配套使用。

(4)干湿球法,这是18世纪就发明的测湿方法。

历史悠久,使用最普遍。

干湿球法是一种间接方法,它用干湿球方程换算出湿度值,而此方程是有条件的:即在湿球附近的风速必需达到2.5m/s以上。

普通用的干湿球温度计将此条件简化了,所以其准确度只有5~7%RH,干湿球也不属于静态法,不要简单地认为只要提高两支温度计的测量精度就等于提高了湿度计的测量精度。

(5)电子式湿度传感器法。

电子式湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业, 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,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。

1.4 湿度测量技术的发展趋势(1)广泛采用新技术、新工艺随着科技的进步,许多新技术和新工艺被应用到湿度测量领域中[4]。

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