基于单片机的温度和湿度数据采集系统的设计
毕业设计-基于STC12C5A60S2单片机的数字温湿度计设计

东莞理工学院本科毕业设计毕业设计题目:温湿度控制器学生姓名:学号:系别:专业班级:指导教师姓名及职称:刘华珠高级工程师起止时间:2011年11月—— 2012年6月摘要本论文介绍了一种以单片机STC12C5A60S2为主要控制器件,以PT100,SHT15分别为温,湿度传感器。
本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。
硬件电路主要包括控制器,测温湿控制电路和显示电路等。
控制器用带有AD转换的单片机,温度传感器PT100,湿度传感器采用SHT15,显示电路采用1个8位共阴极LED数码管,用锁存器是显示效果更好。
测温湿控制电路由温湿度传感器和预置温湿度值比较报警电路组成,当实际测量温湿度值大于预置温湿度值时,发出报警信号(发光二极管点亮)而且使外电路驱动(继电器动作)。
软件部分主要包括主程序,测温湿度子程序,显示子程序和按键子程序等。
本次设计采用的SHT15湿度传感器包括一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙式测温元件,并与一个14位的A/D器以及串行接口电路在同一芯片上实现无缝链接,从而具有超快响应,抗干扰能力强,性价比高等优点。
而且PT100在要求的范围内线性度很好。
关键词:温度测量, 湿度测量,温度算法,PT100,SHT15ABSTRACTThis paper presents a new design of digital thermometers and hygrometer. It includes a main control device-microcontroller STC12C5A60S2 and a temperature and humidity sensor. This design includes hardware and system software .The hardware design includes a main controller circuit, Temperature and Humidity measurement and control circuits and show circuit. Main controller uses SCM STC12C5A60S2,temperature sensor uses PT100,and humidity sensor uses SHT15,Show circuit is a total of eight circuits using digital LED of the Altogether. Driver show circuit uses atches (74573). Temperature and Humidity control circuit includes the temperature and humidity sensor and preset temperature and humidity values compared alarm circuit. When the actual measurement of temperature or humidity values is greater than the preset temperature or humidity values, the alarm signal (Light emitting diode is lit) is sent. And output circuit will be sent(Relay action) .The major software includes the main routines, temperature and humidity routines, show routines and digital-to-analog routines.The humidity sensor (SHT15) in this design includes a capacitive polymer sensing element for power consumption makes it the ultimate choice for even relative humidity and a band gap temperature sensor. Both the most demanding applications are seamlessly coupled to a 14bit analog to digital converter with a 14 and the A / D, as well as serial interface circuits in the same chip on the realization of a Gap link to a super-fast response, anti-interference capability and cost-effective advantages.And PT100 within the required range linearity is very good.The design of digital thermometers and hygrometer with STC12C5A60S2 and PT100 and SHT15, not only has a simple external circuit, but also has a high-precision measurement.KEY WORDS: temperature measurement, humidity measurements, PT100,SHT15目录前言 (1)一设计任务要求和温湿度计的发展史 (1)1.1 设计任务及要求 (1)1.2 设计温湿度计的依据和意义 (1)1.3 温度计的发展史 (2)1.4 湿度计的由来 (3)1.5 露点意义 (3)二设计任务分析及方案论证 (4)2.1 设计总体方案及方案论证 (4)2.2 元器件的选择 (5)2.2.1 主控制器芯片 (5)2.2.2 温湿度传感器 (7)2.2.3 驱动显示电路 (8)2.3 温湿度测量的方法及分析 (9)三硬件电路的设计 (10)3.1 主控制电路和测温湿控制电路 (10)3.2 驱动显示电路 (12)四软件设计及分析 (13)4.1 SHT15传输时序和指令集]7[与测温模块 (13)4.1.1通讯复位时序 (13)4.1.2启动传输时序 (14)4.1.3 数据传输和指令集 (14)4.1.4湿度的测量时序 (15)4.1.5 输出转换为物理量 (15)4.1.6 SHT15的DC特性 (17)4.2 程序流程图 (19)4.3 程序的设计 (20)4.3.1 SHT15的初始化程序 (20)4.3.2 毕业设计.c是主函数,做了温度的算法 (26)4.3.3 AD转换子程序 (35)4.3.4 LED显示子程序 (36)4.3.5 软件在硬件上的调试分析 (45)结论 (46)参考文献 (47)致谢 (48)附录 (48)引言温度与湿度与人们的生活息息相关。
课设之基于单片机的数据采集系统设计

课设之基于单片机的数据采集系统设计随着科技的飞速发展,数据采集系统也在逐渐普及。
而基于单片机的数据采集系统设计,是一种简单、可靠、成本低的方案。
一、系统概述数据采集系统是通过采集各种物理量(如温度、湿度、压力等)的信号,将其转换成数字信号,并进行处理和存储,从而实现对物理量的监测、控制和分析。
基于单片机的数据采集系统,是利用单片机的时序控制、数字转换和通信等功能,对物理量进行采集和处理的系统。
二、系统组成基于单片机的数据采集系统主要由传感器、信号调理电路、单片机、存储器和通信模块等组成。
其中:1.传感器:根据需要采集的物理量不同,可以选择多种类型传感器,如温度传感器、湿度传感器、气压传感器等。
2.信号调理电路:对传感器输出的信号进行放大、滤波、线性化等处理,使其符合单片机的输入要求。
3.单片机:选用低功耗、高集成度、性能稳定的单片机,进行数据采集和处理,并实现控制和通信等功能。
4.存储器:将采集到的数据进行存储,以便后期分析和处理。
5.通信模块:将采集到的数据通过串口、CAN、以太网等方式发送到远程计算机或其它设备,并实现数据交互和共享。
三、系统设计在设计基于单片机的数据采集系统时,需要进行如下步骤:1.选择合适的单片机:比较常用的单片机有STC、AVR、PIC、ARM 等,需根据具体需要进行选型。
2.设计信号调理电路:选择合适的电路元件(如运放、滤波电容、电阻等),进行电路设计和仿真,需要考虑到信号质量、成本和体积等因素。
3.编写单片机程序:根据需要,编写适合的程序,实现对信号的采集、处理、存储和通信等功能。
4.调试和测试:对完成的数据采集系统进行调试和测试,查看系统的稳定性、精度和响应时间等指标是否达到要求。
四、应用案例基于单片机的数据采集系统,广泛应用于自动化控制、实验室测量、环境监测和智能家居等领域,如温度、湿度、光照、气压和土壤含水量等的监测等。
例如,在环境监测中,基于单片机的数据采集系统可以采集空气质量、气压、温度、湿度等多项指标数据,通过数据分析和处理,提供科学依据和决策支持,实现环境保护和生态安全等目标。
基于单片机的毕业设计

基于单片机的毕业设计基于单片机的毕业设计随着科技的不断发展,单片机已经成为了电子工程领域中不可或缺的一部分。
在大学电子工程专业的学习中,毕业设计是一个重要的环节,它不仅考察学生的理论知识掌握程度,还要求学生能够将所学知识应用于实际项目中。
基于单片机的毕业设计是一种常见的设计形式,下面将介绍一个基于单片机的毕业设计案例。
设计题目:智能温湿度监测系统设计背景:随着人们对生活质量的要求提高,温湿度的监测越来越重要。
无论是室内环境还是工业生产过程中,温湿度的变化都会对人们的生活和工作产生影响。
因此,设计一个能够实时监测温湿度并进行数据记录和分析的系统,对于提高人们的生活质量和工作效率具有重要意义。
设计目标:设计一个基于单片机的智能温湿度监测系统,能够实时采集温湿度数据并通过LCD显示屏进行展示,同时能够将数据存储到SD卡中,并通过串口传输到电脑上进行进一步的分析。
设计方案:1. 硬件设计:a. 选择合适的单片机:根据设计需求选择一款适合的单片机,考虑到数据处理能力和接口数量等因素。
b. 温湿度传感器:选择一款高精度的温湿度传感器,能够准确地采集环境温湿度数据。
c. LCD显示屏:选择一款适合的LCD显示屏,能够清晰地显示温湿度数据。
d. SD卡模块:选择一款适合的SD卡模块,能够实现数据的存储和读取功能。
e. 串口模块:选择一款适合的串口模块,能够实现单片机与电脑之间的数据传输。
2. 软件设计:a. 单片机程序设计:编写单片机的程序代码,实现温湿度数据的采集和处理,以及LCD显示屏、SD卡模块和串口模块的控制。
b. 电脑端程序设计:编写电脑端的程序代码,实现与单片机的串口通信,将温湿度数据传输到电脑上并进行进一步的分析和处理。
3. 系统测试:a. 硬件测试:将设计好的电路进行焊接和连接,检查各个模块是否正常工作。
b. 软件测试:将编写好的程序烧录到单片机中,通过LCD显示屏和串口模块观察温湿度数据的采集和传输情况,通过SD卡模块检查数据的存储功能。
基于单片机的温湿度监测系统设计

基于单片机的温湿度监测系统设计一、引言在现代生活和工业生产中,对环境温湿度的准确监测具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响到产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此,设计一个高效、准确且可靠的温湿度监测系统至关重要。
本设计基于单片机,旨在实现对环境温湿度的实时监测和数据处理。
二、系统总体设计方案(一)系统功能需求本系统需要实现以下功能:1、实时采集环境温湿度数据。
2、对采集到的数据进行处理和分析。
3、将温湿度数据显示在液晶显示屏上。
4、具备数据存储功能,以便后续查询和分析。
5、当温湿度超出设定范围时,能够发出报警信号。
(二)系统总体架构本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。
传感器模块负责采集温湿度数据,并将其转换为电信号传输给单片机。
单片机对接收的数据进行处理和分析,然后将结果发送给显示模块进行显示,同时将数据存储到存储模块中。
当温湿度超出设定范围时,单片机控制报警模块发出报警信号。
三、硬件设计(一)传感器选择选用 DHT11 数字温湿度传感器,它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
具有体积小、功耗低、响应速度快、性价比高等优点,能够满足本系统的设计要求。
(二)单片机控制模块选择 STC89C52 单片机作为控制核心。
它具有丰富的 I/O 口资源、较高的处理速度和稳定性,能够有效地处理和控制整个系统的运行。
(三)显示模块采用液晶显示屏 1602,它能够清晰地显示温湿度数据和相关信息。
(四)存储模块选用 EEPROM 芯片 AT24C02 作为存储模块,用于存储温湿度数据,方便后续查询和分析。
(五)报警模块使用蜂鸣器作为报警装置,当温湿度超出设定范围时,单片机控制蜂鸣器发出报警声音。
四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部资源的初始化、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
然后,系统进入循环,不断读取传感器采集到的温湿度数据,并进行处理和分析。
基于51单片机的粮仓温湿度检测系统毕业设计

基于51单片机的粮仓温湿度检测系统[摘要]粮仓温度湿度监测控制系统是基于STC12C52A60S2的数据采集、对比、控制的系统。
以STC12C52A60S2单片机为控制器,对温度传感器DS18B20传送的数字量信号和对湿度传感器HR202传送的模拟量信号进行采集和处理,当前值和设定温度上限值进行对比,进而执行控制作用,通过对继电器的控制进而控制设备的启停,对粮仓温度湿度进行调节,使其维持在适当范围,维护粮仓正常运行。
[关键词] 单片机、温湿度、检测、控制Abstract:The granary’s temperature and humidity control and detect system is based on the micro control unit of STC12C5A60S2,the system is used for date acquisition,comparison,and control.In this system,STC12C5A60S2 is the controller,the controller is designed to deal with temperature and humidity signal from the temperature sensor and humidity sensor.Then compare these data with limits the value of temperature and humidity.If the date is out of limits,then the controller send a control signal to warn people,besides,the controller will make the fan running to make the temperature and humidity lower.In this way,the granary can be working at usual status.Key words: MCU、temperature and humidity、control目录第一章绪论 (1)1.2相关领域国内外应用的现状及发展趋势 (1)1.3 粮仓温湿度检测控制系统原理 (2)1.4 本章小结 (2)第二章:系统分析、设计要求及模块选择 (3)2.1 设计要求 (3)2.2 单片机型号的选择 (3)2.21 采用STC89C52单片机 (3)2.22 采用STC12C5A60S2单片机 (3)2.3 显示系统模块的选择 (3)2.31采用LED数码管显示 (3)2.32采用1602液晶显示 (3)2.4 测温模块的选择 (4)2.41 采用模拟量温度传感器 (4)2.42 采用数字量温度传感器 (4)2.5 测湿模块的选择 (4)2.6 控制模块的选择 (4)2.7 通讯模块的选择 (4)2.8本章小结 (4)第三章系统总体方案及硬件电路模块设计 (5)3.1 系统总体设计思路: (5)3.2 系统硬件设计 (5)3.2.1 单片机最小系统 (5)3.2.2 温度信号采样电路模块 (9)3.2.3 湿度采样电路模块 (12)3.3 串口模块 (14)3.4显示模块 (15)3.5 控制模块 (16)3.6 继电器模块 (17)3.7 本章小结 (18)第四章系统的软件设计 (19)4.1 流程图设计 (19)4.1.1系统总体流程图 (19)4.1.2温度检测流程图 (19)4.1.3湿度检测流程 (20)4.2系统的程序设计 (20)4.2.1 DS18B20测温程序 (20)4.2.2 A/D转换程序 (25)4.2.3 1602显示程序 (26)4.3 本章小结 (29)第五章硬件调试部分 (30)结束语 (31)参考文献 (32)第一章绪论1.1 本课题的研究意义及必要性民以食为天,粮食是社会安定的保证,自1990年我国建立粮食储备制度以来,储备粮在国家宏观调控中占据了重要地位,无论何时,必须时刻保持储备粮的调控作用不动摇,是维持社会安定、粮食市场稳定、农民增收的重要保证。
《2024年基于Stm32的温湿度检测系统》范文

《基于Stm32的温湿度检测系统》篇一一、引言随着科技的进步,对环境的监控和控制变得日益重要。
其中,温湿度作为环境的重要参数,对于很多行业来说都具有非常重要的意义。
基于STM32的温湿度检测系统就是一种能高效准确监测和报告环境温湿度的解决方案。
该系统能够为环境控制和设备管理提供强大的技术支持。
二、STM32简介STM32是意法半导体公司推出的一款基于ARM Cortex-M内核的微控制器。
其具有高性能、低功耗、高集成度等特点,广泛应用于各种嵌入式系统中。
STM32的强大处理能力和丰富的外设接口使其成为构建温湿度检测系统的理想选择。
三、系统设计基于STM32的温湿度检测系统主要由传感器模块、STM32微控制器模块、显示模块以及通信模块等部分组成。
其中,传感器模块负责实时采集环境中的温湿度数据,STM32微控制器模块负责处理和分析这些数据,显示模块用于显示数据,通信模块则用于将数据传输到其他设备或系统。
四、传感器模块传感器模块是整个系统的核心部分,负责实时采集环境中的温湿度数据。
常见的温湿度传感器有DHT11、DHT22等。
这些传感器能够快速准确地获取环境中的温湿度数据,并将这些数据以电信号的形式输出。
五、STM32微控制器模块STM32微控制器模块负责处理和分析传感器模块采集的数据。
它通过I/O口与传感器模块进行数据交换,接收传感器输出的电信号,并将其转换为数字信号进行处理。
同时,STM32微控制器还能根据预设的算法对数据进行处理和分析,得出环境中的温湿度值。
六、显示模块显示模块用于显示温湿度数据。
常见的显示方式有LED数码管显示、LCD液晶屏显示等。
通过显示模块,用户可以直观地看到环境中的温湿度数据,便于对环境进行监控和控制。
七、通信模块通信模块用于将温湿度数据传输到其他设备或系统。
该模块可以是有线通信模块,如RS485、USB等;也可以是无线通信模块,如WiFi、蓝牙等。
通过通信模块,用户可以将温湿度数据传输到其他设备或系统进行分析和处理。
基于单片机的室内温湿度检测系统的设计

基于单片机的室内温湿度检测系统的设计
一、系统简介
本系统基于单片机,能够实时检测室内的温度和湿度,显示在
液晶屏幕上,并可通过串口输出到PC端进行进一步数据处理和存储。
该系统适用于家庭、办公室和实验室等场所的温湿度检测。
二、硬件设计
系统采用了DHT11数字温湿度传感器来实时检测室内温度和湿度,采用STC89C52单片机作为控制器,通过LCD1602液晶屏幕显示
温湿度信息,并通过串口与PC进行数据通信。
三、软件设计
1、采集数据
系统通过DHT11数字温湿度传感器采集室内的温度和湿度数据,通过单片机IO口与DHT11传感器进行通信。
采集到的数据通过计算
得到实际温湿度值,并通过串口发送给PC端进行进一步处理。
2、显示数据
系统将采集到的室内温湿度数据通过LCD1602液晶屏幕进行显示,可以实时观察室内温湿度值。
3、通信数据
系统可以通过串口与PC进行数据通信,将数据发送到PC端进
行存储和进一步数据处理。
四、系统优化
为了提高系统的稳定性和精度,需要进行优化,包括以下几点:
1、添加温湿度校准功能,校准传感器的测量误差。
2、添加系统自检功能,确保系统正常工作。
3、系统可以添加温湿度报警功能,当温湿度超过设定阈值时,系统会自动发送报警信息给PC端。
以上是基于单片机的室内温湿度检测系统的设计。
基于单片机的温湿度检测系统的设计

基于单片机的温湿度检测系统的设计一、引言温湿度是常见的环境参数,对于很多应用而言,如农业、生物、仓储等,温湿度的监测非常重要。
因此,设计并实现一个基于单片机的温湿度检测系统是非常有实际意义的。
本文将介绍该温湿度检测系统的设计方案,并详细阐述其硬件和软件实现。
二、系统设计方案1.硬件设计(1)传感器选择温湿度传感器的选择非常关键,常用的温湿度传感器包括DHT11、DHT22、SHT11等。
根据不同应用场景的精度和成本要求,选择相应的传感器。
(2)单片机选择单片机是整个系统的核心,需要选择性能稳定、易于编程的单片机。
常用的单片机有51系列、AVR系列等,也可以选择ARM系列的单片机。
(3)电路设计温湿度传感器与单片机的连接电路包括供电电路和数据通信电路。
供电电路通常采用稳压电源,并根据传感器的工作电压进行相应的电压转换。
数据通信电路使用串行通信方式。
2.软件设计(1)数据采集单片机通过串行通信方式从温湿度传感器读取温湿度数据。
根据传感器的通信协议,编写相应的代码实现数据采集功能。
(2)数据处理将采集到的温湿度数据进行处理,可以进行数据滤波、校准等操作,以提高数据的准确性和可靠性。
(3)结果显示设计一个LCD显示屏接口,将处理后的温湿度数据通过串行通信方式发送到LCD显示屏上显示出来。
三、系统实现及测试1.硬件实现按照上述设计方案,进行硬件电路的实现。
连接传感器和单片机,搭建稳定的供电电路,并确保电路连接无误。
2.软件实现根据设计方案,使用相应的开发工具编写单片机的代码。
包括数据采集、数据处理和结果显示等功能的实现。
3.系统测试将温湿度检测系统放置在不同的环境条件下,观察测试结果是否与真实值相符。
同时,进行长时间的测试,以验证系统的稳定性和可靠性。
四、系统优化优化系统的稳定性和功耗,可以采用以下方法:1.优化供电电路,减小电路噪声和干扰,提高电路的稳定性。
2.优化代码,减小程序的存储空间和运行时间,降低功耗。
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┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊基于单片机的温度和湿度数据采集系统的设计徐燕郭涛朱杰(科学和动态测量仪器重点实验室(北大),教育部系、电子科技、北大学)太原、山西030051年,中国电子邮件: 27361014@陈伟(山西北惠丰机械电子有限公司第二学术机构)长治,山西,中国电子邮件:xy.xy_2000@摘要:在许多情况下,在实际生活生产活动考虑温度和湿度环境的影响和精确的控制,然后由采集系统传来数据。
由于CAN总线可以提高抗干扰能力和可靠性的数据,因此,使用CAN总线接口,然后由上位机监测的数据传输。
本文介绍了数据采集系统的设计组成的温度和湿度传感器、单片机系统、计算机、CAN总线。
在SHT75数字式温湿度传感器收集的温度和湿度测量数据,将数据传送到C8051F060单片机系统通过总线接口。
C8051F060单片机做简单的快速处理的数据通过CAN总线接口,计算机实时监测。
经过测试,该系统能够实现数据采集、处理和通信。
关键词温度和湿度传感器、C8051F060、数据采集、CAN总线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊I.介绍对在实际生产中生活在很多时候都考虑温度、湿度的环境影响和精确的控制,如食物的储存和烟草生产,自动控制的空调、汽车等。
因为集成电路制造技术的不断提高,出现了高性能、高可靠性的单片机数据采集系统。
数据采集技术已经成为了一种专门的技术,在工业领域得到了广泛的应用,数据采集系统所使用的更高级的模块式结构,根据不同的应用需求,通过简单的增加和更换组件,并结合系统编程,可以扩大或修改系统,迅速组成一个新的系统[1]。
温湿度数据采集系统总是有关科研单位及公司致力于开发项目,它早期在8031单片机为核心构成的系统核心,采用热敏电阻和电容作为湿敏感温度传感器和湿度传感器,整个系统,而低成本,但大尺寸和低精度、通信距离限制,通用性差、克服缺点,本文研究了基于单片机的温度和湿度数据采集系统,实现对现场仓库房间温度和湿度监测,具有实时性好、精度高、测试简单方便,易于维护和使用信号收发器的优点[2]。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊II.温湿度数据采集系统简单易应用A.C8051单片机简单介绍为方便系统的扩展,并与其他相容性和系统的单芯片微控制器,使用C8051F060的单片机C8051F060是完全集成的混合信号芯片的系统类型,与59单片机的数字I/ O口引脚,片内集成两个16位的ADC,在系统编程,4352字节(RAM,寻址64KB地址空间的外部数据存储接口,硬件实现的SPI,SM总线/ I2C 和两个UART串行接口,控制器局域网控制器的16位定时器,5个一般的闪存64KB1MSPS可编程计数器阵列,VDD监视器和温度传感器,两个12的DAC,具有可编程数据更新方式。
B.C8051单片机简单介绍为方便系统的扩展,并与其他相容性和系统的单芯片微控制器,使用C8051F060的单片机C8051F060是完全集成的混合信号芯片的系统类型,与59单片机的数字I/ O引脚,片内集成两个16位的ADC,在系统编程,4352字节(RAM,寻址64KB地址空间的外部数据存储接口,硬件实现的SPI,SM总线/ I2C 和两个UART串行接口,控制器局域网控制器的16位定时器,5个一般的闪存64KB1MSPS可编程计数器阵列,VDD监视器和温度传感器,两个12的DAC,具有可编程数据更新方式。
C. CANCAN都可以称为“控制器区域网络”,即控制器局域网的LAN,是目前世界上应用最广泛的现场总线。
可以先在20世纪80年代末出现在汽车行业,德国博世公司是第一人提出,目的是为了解决现代汽车在大的问题之间的通信电子设备。
它具有通信速率高,可靠性,连接方便,性能价格比高等特点,这是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络,在同行业中得到了迅速发展。
现在可以高速网络的应用范围遍及从低成本的多线路网络,可用于汽车系统,农业机械和技术设备和工业自动化中的几乎任何类型的数据通信。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊III.基于单片机的温度和湿度数据采集通过C8051F060的单片机控制SHT75数字式温度和湿度传感器测量仓库室内温度和湿度,并通过总线接口单片机C8051F060单片机系统将发送数据,通过CAN总线接口瞬移后,微控制器简单快速处理的电脑显示器。
A.传输驱动模块可以传输驱动模块由单片机C8051F060的硬件,高速光TLP113隔离器TJA1050高速的CAN收发设备等组成。
其中,C8051F060的实现,TJA1050的CAN 总线应用功能实现的CAN总线物理层和数据链路层的功能。
这个模块主要用于向上放置机器的温度和湿度数据发送和接受控制命令。
TJA1050的可以提供总线发送功能差,可提供差分接收控制器的功能,并完全符合“ISO 11898标准”标准,高利率,低电磁辐射,广泛的差分接收器输入,可打不上电,电磁干扰,自动发送数据(TXD)控制功能,保护总线引脚,输入级和3.3 V设备兼容,热功率和保护,防止短路功能。
B.电源电路整个系统是稳定的,可靠的工作是一个稳定的电力供应的基础上,开关电源转换芯片MAX1658和电气隔离芯片B0505S设备等组成。
5V转3.3 V电源通过外部电源供电MAX1658电源模块将转换成5V电压3.3伏,C8051F060的单片机和SHT75数字式温度和湿度传感器供电。
5V电源隔离模块,通过将5V电源隔离成两部分,分别为每一个设备两端的光。
电源隔离芯片B0505S有定压输入,单输出隔离电压高效率的电源模块(80%),体积小,价格低,可靠性高,耐冲击,隔离特性,温度范围宽(-40℃〜+85℃),为了确保有效和可靠的操作模块,可额定负载,输出的5%〜100%之间的负载,应尽量避免在无负载条件下长期工作。
C.温度和湿度数据的采集和处理温度和湿度数据采集系统由以下部分,1)和湿度传感器SHT752)C8051F60单片机,3)的CAN总线接口电路4)PC。
系统框架如图1所示。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊图.1系统图表使用单片机C8051F060单片机的P2.6口为虚拟数据,使用数据的P2.0口来虚拟时钟线,从而直接连接并进行控制SHT75数字式温度和湿度传感器后起来SHT75的权力,10ms的时间后进入睡眠模式,在此之前不应该发送任何命令。
当在一个较高的水平,数据线,触发SCK的9倍以上(含9倍),然后发送一个“传输开始”命令来激活SHT75芯片是招魂。
然后测量命令(命令为00000011的温度测量,测量相对湿度为00000101的订单),μC的开始,直到完整的测量SCK的。
然后将进入到一个较低水平绘制,μC的再次重新启动SCK信号,然后传送测量数据字节。
μC的数据必须被绘制成一个较低的水平,每个字节的能产生响应信号[4]。
传输顺序从最高位(最高位)字节对齐(LSB)的。
当传感器电复位,程序将进入等待外部指令周期[5]。
如果接受,让传感器的指示,传感器,测量过程将开始的温度和湿度的实时数据采集和存储,等待PC机。
程序流程图如下。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊图2温度和湿度数据采集过程由于温度和湿度SHT75收集到的数据必须得到实际的环境温度和湿度的非线性补偿。
为补偿非线性的湿度传感器,以获得准确的数据,使用(1)修正产值以下类型:RH1的= C1+ C2* SORH+ C3SORH2(1)其中:补偿SORH湿度值,SHT75输出的8位或L2位湿度传感器值RH1的C1,C2和C2的值,如表1所示,输出湿度数据。
表1当测量温度与25℃相差较大,为了补偿温度湿度测量的影响,使用式(2)校正产值RHtrue=( - 25)(T1 + T2* SORH)+ RH1的(2)其中:RHtrue RH1的补偿温度影响后的湿度值,T1和T2值在图2所示,输出湿度数据位关注表2温度补偿系数┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊表3温度转换系数D.温湿度采集软件部分本文中所使用的软件为Silicon Laboratories的IDE。
方案主要是传感器的操作,收集的温度和湿度数据处理和thecan通信。
湿度传感器接收PC发送数据传输命令,开始收集在C8051F060的内存来存储提取温度和湿度,温度和湿度的数据,然后启动thecan传输,向上的地方机传输数据[6]。
Silicon Labs公司工作的比特率可以达到1米比特/秒,实际利率可能会被影响,可以在选定的数据总线传输的物理限制。
thecan处理器32日消息对象,可以配置为发送或接收数据。
输入数据,消息对象,其标志面膜储存在RAM中的信息。
发送和接收的所有数据过滤协议可以处理所有的成品,不需要CIP控制器 - 51的干预,这将CPU可以使通信带宽是最小的。
51通过特殊功能寄存器配置CAN控制器,读取接收到的数据和书面准备好发送数据。
CAN控制器的时钟等于单片机的时钟(SYSCLK)。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊IV.测试与分析的结果调试好系统,并分别进行静态和动态测试,收集实验数据。
从微控制器的存储器读出的数据图显示,该系统可实现温度和湿度数据采集,处理,可实时监测环境监测。
图3接收日期界面除对单片机硬件系统的温度和湿度传感器信号电路调节,整个温度和湿度数据采集系统进行了测试。
图4为温度和湿度数据收集的数据采集试验。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊V.结论本文主要采用C8051F060的单片机控制SHT75数字式温度和湿度传感器,以收集库的室内温度和湿度。
可以通过实时数据传送到PC显示器。
在数据通信方面,采用,这样可以有效地提高了测量精度,温度和湿度传感器是一个集成的数字输出,使用电路简单,测量精度高。
┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊参考文献[1]湿度数据采集监控系统的设计.专业的硕士学位论文.江南大学,控制工程. 2008年6月2〜3[2]一种温度和湿度数据采集系统的开发. (1。
黑龙江八一和土地复垦工程学院.2齐齐哈尔化工有限公司3黑龙江省克山农场高级中等学校4.鸡西市公安局),2003.1〜3[3]瑞士盛世瑞恩数字式温度和湿度传感器传感器公司.SHTI〜SHT7x数据手册[4]长飞漱.C8051系列单片机开发与C语言编程[M].北京:北京航空大学.2005 [6].赵文博,刘文涛.单片机C51编程语言[J].约翰·威利父子出版社.2005.180〜190。