中南林业科技大学毕业论文RS485数字温湿度传感器的设计与实现)

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毕业设计--数字温湿度计的设计(论文)

毕业设计--数字温湿度计的设计(论文)

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。

基于modbus的远程温湿度监控系统的设计与实现

基于modbus的远程温湿度监控系统的设计与实现

CHANGZHOU INSTITUTE OF TECHNOLOGY毕业设计说明书题目:基于modbus 协议的温湿度监控系统的设计与研究二级学院(直属学部):计算机信息工程学院专业:计算机科学与技术班级:12计学生姓名:唐剑学号:12030120指导教师姓名:李慧职称:讲师评阅教师姓名:职称:2016年5月基于modbus协议的温湿度监控系统的设计与研究摘要如今很多企业拥有多个仓库,仓库温湿度监测面临很难操作的境地。

作为库房管理的重要指标,仓库温湿度需要进行信息化管理,同样能实现仓库管理自动化。

现在,温湿度监测系统的主要技术有CAN总线通信设计,计算机集成控制技术和共享总线型传输媒体方式的局域网使用的CSMA/CD技术。

本文采用的是已广泛利用的MODBUS协议实现的检测系统,此系统具有有实时性好,准确率高等特点,在模拟两个控制设备之间的相互传输,i/o及寄存器数据时,MODBUS的兼容性好等原因决定了它成为综合管理系统的接口。

文章中对各监控系统的优势长短及适应范围对比分析,选择了合适的监控系统的设计方案。

选择了基于MODBUS协议的监控系统,在自动化,综合管理系统,传输准确性等不同条件下的满足。

论文中介绍了各芯片硬件设计及软件设计,描绘了设计和研究思想。

关键词:计算机集成控制技术;MODBUS协议;自动化;综合管理系统;温湿度监测BASING ON MODBUS PROTOCOL,DESIGN AND RESERCH OF REMOTE TEMPERATURE AND HUMIDITY MONITORING SYSTEMAbstractNow,many companies have a lot of warehouses.But it is hard for us to monitor the temperature and humidity of the warehouses.As an important indicator of warehouse management, warehouse temperature and humidity needs informational management,also can achieve the automation of warehouse management.Now,the main technology of temperature and humidity monitoring system is CAN bus communication design,computer integrated control technology and shared bus transmission media mode of local area network using CSMA/CD technology.The detection system which has been widely used in the Modbus protocol is adopted in this paper.This system has good real-time,high accuracity,in the simulation of the mutual transfer between two control devices,I/O and register data,MODBUS compatibility making it integrated management system interface.In this paper,basing on the advantages of each monitoring system and the scope of adaptation of the comparative analysis,we select the appropriate monitoring system design.We choose the monitoring system based on MODBUS protocol,in the automation,the integrated management system,the transmission accuracy and so on under the different conditions of satisfaction.In this paper,the hardware design and software design of each chip are introduced,and the design and research ideas are described.Keywords:Computer integrated control technology;Modbus protocol;automation; integrated management system;temperature and humidity monitoring目录第1章绪论 (1)1.1课题背景及其意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.2.1基于RS485总线的监控系统 (2)1.2.2基于以太网的监控系统 (2)1.2.3基于CAN总线的监控系统 (3)1.3本设计的实用价值 (4)1.4设计的理论意义 (4)1.5本课题的主要内容和结构 (4)第2章RS485总线技术 (5)2.1RS485总线介绍 (5)2.2RS485通讯协议介绍 (5)第3章硬件设计 (8)3.1系统硬件设计方案 (9)3.1.1控制模块 (9)3.2从机的硬件设计(STC12C5410AD) (9)3.2.1电源设计 (11)3.2.2CPU外部电路设计 (12)3.2.3测温模块(热敏电阻) (13)3.2.4测湿模块(HF3223) (14)3.3主机的硬件设计 (16)3.3.1串口通讯电路 (16)3.3.2LED按键与显示电路 (16)第4章软件设计 (19)4.1从机的主程序设计 (19)4.1.1温度采集模块(热敏电阻) (19)I4.1.2测湿模块程序设计 (22)4.2串口通讯模块 (23)4.3主机的主程序设计 (24)4.3.1报警及显示模块 (25)第5章系统的生成以及调试 (31)5.1KEIL的烧写 (31)5.2调试和总结 (31)结论 (33)致谢 (35)参考文献 (37)II前言对于现代工农商业和信息系统,环境的复杂性(概括温湿度)间接或直接影响设备安全,这意味着不能确定室内情况的条件下人员进入可能存在危险。

基于RS485总线实现蔬菜大棚的温湿度监控系统(三个大棚)

基于RS485总线实现蔬菜大棚的温湿度监控系统(三个大棚)

目录摘 要 (2)第1章 概述 (3)1.1系统设计背景 (3)1.2设计要求 (3)1.3蔬菜大棚温湿度监控系统的简图 (3)1.3系统功能、优势及特点 (4)第2章设计内容 (4)2.1总体方案的设计 (4) (4)2.2系统主要电路的设计 ......................................................................................................... 5 芯片89C51共有40个引脚,其中电源引脚有4个,控制引脚有4个,并行的I/O 接口有32个,其引脚图如图所示: ............................................................................................. 5 2.2.5 键盘输入电路 . (9)2.3 SHT10数据采集 (9)2.4超温湿报警和温湿度值的LCD 显示流程图 (11)2.5系统上位机流程图 (11) (11)2.5系统的原理图 (12)2.5.2 系统下位机原理图 ............................................................................................. 12 开始系统初始化显示更新 键盘中断 软件抗干扰 读键盘中断返回 串行口中断 传递信息 中断返回 复位电路RS485电路 AT89C51电源显示电路报警电路按键电路第 3 章课程设计总结 (12)参考文献 (12)第1章概述31.1系统设计背景31.2设计要求31.3蔬菜大棚温湿度监控系统的简图41.3系统功能、优势及特点4第2章设计内容42.1总体方案的设计42.1.1设计思想42.1.2系统组成及框图52.2系统主要电路的设计62.2.1主要芯片89C51的功能及引脚图62.2.2温湿度检测电路的设计72.2.3复位电路的设计错误!未定义书签。

RS485温湿度传感器说明书

RS485温湿度传感器说明书

RS485温湿度传感器说明书RS485温湿度传感器说明书1.使⽤说明1.11.2 参数说明2. 通信协议2.2 数据帧格式定义采⽤Modbus-RTU 通讯规约,格式如下:初始结构≥4 字节的时间地址码= 1 字节功能码= 1 字节数据区= N 字节错误校验= 16 位CRC 码结束结构≥4 字节的时间地址码:为变送器的地址,在通讯⽹络中是唯⼀的(出⼚默认0x01)。

功能码:主机所发指令功能指⽰,本变送器只⽤到功能码0x03(读取寄存器数据)。

数据区:数据区是具体通讯数据,注意16bits数据⾼字节在前!CRC码:⼆字节的校验码。

主机问询帧结构:从机应答帧结构:2.4 通讯协议⽰例以及解释举例:读取设备地址0x01的温湿度值温度计算:当温度低于0 ℃时温度数据以补码的形式上传。

温度:FF9B H(⼗六进制)= -101 => 温度= -10.1℃湿度计算:湿度:292 H (⼗六进制)= 658 => 湿度= 65.8%RH3. 常见问题及解决办法3.1 设备⽆法连接到PLC或电脑可能的原因:1)电脑有多个COM⼝,选择的⼝不正确。

2)设备地址错误,或者存在地址重复的设备(出⼚默认全部为1)。

3)波特率,校验⽅式,数据位,停⽌位错误。

4)主机轮询间隔和等待应答时间太短,需要都设置在200ms以上。

5)485总线有断开,或者A、B线接反。

6)设备数量过多或布线太长,应就近供电,加485增强器,同时增加120Ω终端电阻。

7)USB转485驱动未安装或者损坏。

8)设备损坏。

V1.0 ⽂档建⽴。

V1.1 增加各种不同的卡轨壳。

V1.2 增加布线规则以及常见问题的解决办法。

毕业设计论文基于RS485的远程采集与控制系统的设计.doc

毕业设计论文基于RS485的远程采集与控制系统的设计.doc

南华大学毕业设计(论文)题目基于RS485的远程采集与控制器设计专业名称通信工程毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名:日期:学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。

除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。

作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日指导教师评阅书评阅教师评阅书教研室(或答辩小组)及教学系意见基于RS485通信的远程采集与控制器设计摘要:在一些环境条件恶劣、异常危险的环境中,如深井、对人体危害极大强辐射空间、人体活动不便的空间,要做到现场数据综合分析并做出现场决策,几乎是不可能做到的。

基于rs485的温湿度检测系统的实训报告

基于rs485的温湿度检测系统的实训报告

基于rs485的温湿度检测系统的实训报告基于RS485的温湿度检测系统的实训报告一、引言近年来,随着物联网技术的快速发展,各种智能设备逐渐走进人们的生活,温湿度检测系统也成为了重要的环境监测工具。

本实训报告旨在介绍基于RS485通信协议的温湿度检测系统的设计与实现过程。

二、系统设计1. 硬件设计温湿度检测系统的硬件设计包括传感器、RS485通信模块和控制单元。

传感器负责采集环境温湿度数据,RS485通信模块负责传输数据,控制单元负责数据处理和显示。

2. 软件设计软件设计是温湿度检测系统的核心部分,包括数据采集、数据处理和数据显示三个模块。

数据采集模块通过与传感器通信,实时获取环境温湿度数据;数据处理模块对采集到的数据进行处理,如计算平均值、最大值和最小值等;数据显示模块将处理后的数据通过控制单元显示在显示屏上。

三、系统实现1. 硬件连接将传感器与RS485通信模块连接,并将RS485通信模块与控制单元连接,确保各个硬件设备正常工作。

2. 软件编程使用C语言编写程序,实现数据采集、数据处理和数据显示功能。

首先,通过RS485通信协议与传感器进行通信,获取温湿度数据;然后,对获取到的数据进行处理,计算平均值、最大值和最小值等;最后,将处理后的数据通过控制单元显示在显示屏上。

四、实训过程在实训过程中,首先进行了硬件连接,确保各个设备之间的通信正常。

然后,进行了软件编程,根据设计要求实现了数据采集、数据处理和数据显示功能。

最后,对系统进行了测试和调试,确保系统能够准确地采集和显示温湿度数据。

五、实训总结通过本次实训,我对基于RS485通信协议的温湿度检测系统有了更深入的了解。

在实际操作中,我掌握了硬件连接和软件编程的基本技巧,并成功实现了系统的功能设计。

此外,通过实训过程,我还提高了自己的动手能力和解决问题的能力。

六、展望未来随着物联网技术的不断发展和应用,温湿度检测系统将在各个领域发挥更大的作用。

未来,我将继续深入学习和研究相关技术,不断提高自己的能力,为物联网行业的发展做出贡献。

基于485总线的数字化温湿度测控系统的设计

基于485总线的数字化温湿度测控系统的设计

第7卷 第11期 2007年6月167121819(2007)1122656204科 学 技 术 与 工 程Science Technol ogy and EngineeringVol17 No111 June2007ν 2007 Sci1Tech1Engng.基于485总线的数字化温湿度测控系统的设计张晨昊 吴桂清 戴喻兴(湖南大学电气与信息工程学院,长沙410082)摘 要 介绍了一种基于485总线技术的数字化温湿度监测系统的设计和应用。

给出了系统的整体结构,阐述了温湿度的测量原理。

论述了温湿度测量的硬件组成和软件实现方法。

实验表明,该系统具有结构简单、可靠性高、性价比高等特点,有广阔的应用前景。

关键词 485总线 温湿度检测 串口通信 P I C中图法分类号 TP21211; 文献标识码 B+防潮、防霉、防爆对档案馆、精密仪器室、超净车间、仓库等环境而言,都是日常工作的重要内容之一,所以温湿度集散控制技术是常见的实用技术。

RS-485总线具有多点、双向通信能力,允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性。

通常情况下,发送驱动器A、B之间具有两个逻辑状态,即两者之间的电压为+2~+6V,是正逻辑状态,两者之间的电压为-2~-6V,是负逻辑状态。

在RS-485中还有一“使能”端,用于控制发送驱动器与传输线的切断与连接。

当在收端AB之间有大于+200mV的电平时,输出正逻辑电平,小于-200mV时,输出负逻辑电平。

接收器接收平衡线上的电平范围通常在200mV~6V之间。

由于RS-485使用一对双绞线,采用差分电平传输信号,传输距离比RS-232更长,最大传输距离约为1219m,最大传输速率为10Mb/s。

平衡双绞线的长度与传输速率成反比。

一般100m长双绞线最大传输速率为1Mb/s。

很适合工业环境下的应用。

本文介绍了一种基于485总线的通用型温湿度检测仪设计与应用。

基于RS 485总线的土壤温湿度集成传感器

基于RS 485总线的土壤温湿度集成传感器

基于RS 485总线的土壤温湿度集成传感器作者:刘信宏解鲁旭赵祺来源:《物联网技术》2019年第06期摘要:文中基于RS 485总线设计的温湿度传感器,具有对土壤温湿度进行监测的功能,它由温湿度传感芯片、单片机和RS 485通信模块组成,其中温湿度传感芯片负责温湿度的采集,并将采集到的数据传输到单片机,单片机接收后对数据进行处理并输送到RS 485总线。

传感器将温湿度传感芯片、单片机和通信模块集成为一个模块,使其能够将温湿度传感芯片输出的信号经单片机的处理,输出用RS 485总线传输的通用信号。

关键词:RS 485总线;土壤温湿度;集成模块1 传感器整体结构传感器集成了温湿度传感器芯片、单片机和通信模块,采用四线制结构,分别为电源线VCC、地线GND和两个数据线A,B。

其中温湿度传感器芯片采用SHT10,单片机采用STC15W204S,RS 485通信。

该传感器用于采集环境的温湿度,可应用到支持RS 485通信的系统中,作为前段数据采集模块使用,具有良好的可移植性。

该传感器是一种智能传感控制器,它相对传统普通传感器的优势在于不仅能够做到单纯的测量,而且能在内部对信号进行处理和转换。

传感器内部结构如图1所示。

1.1 技术参数传感器技术参数见表1所列。

本传感器采用STC15W202S单片机,其内部集成有高可靠复位电路,ISP编程时16级复位门槛电压可选,且其内部集成高精度R/C时钟(+/-0.3%),+/-1%温飘(-40~+85 ℃),常温下温飘为+/-0.6%(-20~+65 ℃),5~35 MHz可设置,因此无需外部晶振和外部复位电路。

STC15W202S单片机需要连接电源引脚和接地引脚,单片机的P33口接收测温元件输出的数据,P32口向测温元件输出时钟信号,P31和P30口向MAX13487输出信号。

STC15W202S 连线如图3所示。

2.2 传感器电路设计温湿度检测选用SHT10温湿度传感器,SHT10与单片机通过引脚DATA通信,将2号引脚DATA接到单片机P33口,1号引脚接5 V电源,3号引脚接单片机P32口,4号引脚接地,连线如图4所示。

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毕业设计说明书学生姓名: XX学号:XXXXXXXXX 学院:计算机与信息工程学院专业年级:XX级通信工程题目:RS485数字温湿度传感器的设计与实现指导教师:朱江章(副教授)评阅教师:徐卓农(副教授)2016年5月RS485数字温湿度传感器的设计与实现摘要:本文采用51系列单片机AT89C51和DHT90设计了一种RS485数字温湿度传感器,该系统设计主要包含硬件系统设计和软件系统设计。

硬件系统主要由时钟发生电路、单片机控制电路、LCD显示电路、声光报警电路、键盘控制电路和温湿度检测电路等部分组成。

该传感器主要采用AT89C51来进行控制,采用C 语言进行软件设计,以Proteus和Keil为主要设计工具。

经仿真调试表明,该系统可以设定温湿度的标准值并显示当前环境的温湿度;可根据实际需求使用按键调整温湿度的标准值;当前环境的温湿度超过设定的标准值时,系统会发出声光报警信号。

该数字温湿度传感器具有控制简单,稳定性高,性价比高,安全实用等特点,具有一定的推广价值。

关键词:AT89C51;DHT90;温湿度传感器;电路The design and implementation of a digital temperature andhumidity sensor based on the RS485Abstract:This paper designed a digital temperature and humidity sensor based on the RS485, the digital temperature and humidity sensor design is mainly includes hardware system and software system design. The hardware system is mainly composed of the clock generating circuit, single chip microcomputer control circuit, LCD display circuit, sound and light alarm circuit, keyboard control circuit and temperature and humidity detection circuit and other parts. The sensor is mainly AT89C51 to control, using C language for software design, and Proteus ,Keil as the main design tool. The simulation debugging showed that the system can be set to standard values of temperature and humidity, and displays the current temperature and humidity of the environment; using standard buttons to adjust the temperature and humidity values based on actual demand; the current standard value of the environmental temperature and humidity exceeds a set time, the system It will be audible alarm signal. The sensor is simple, high stability, high cost performance, safe and practical characteristics, has a certain popularization value.Key Words:AT89C51; DHT90;Temperature and Humidity Sensor;Circuit目录目录1引言 (1)1.1选题目的与意义 (1)1.2数字温湿度传感器比较与特性分析1.3 RS485现场总线特性与性能比较分析 (1)1.3 论文结构与篇章安排2. ADC基本原理及实现方法................................ 错误!未定义书签。

2.1 ADC基本原理 (1)2.2 ADC软硬件设计与实现 (2)3. 数字温湿度传感监测演示系统设计 (4)3.1 系统总体框图设计及模块说明 (4)3.2 系统硬件电路设计 (7)3.2,1 温湿度数字检测电路设计 (7)3.2.2 最小单片机系统选型与设计 (9)3.2.3 外围键盘输入与LCD显示电路设计 (10)3.2.4 声光报警电路设计 (12)3.3系统软件程序设计 (12)3.3.1软件功能模块总体设计 (13)3.3.2 RS485现场总线数据读写程序设计 (14)3.3.3按键输入数据处理与LCD显示程序设计 (16)5.系统测试及结果分析 (18)结论 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录 (23)原理图 (23)C语言程序 (24)1.引言环境监测与控制在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用。

由于应用的场合不同监测对象的不同,其系统设计也是千差万别。

在实际生活中,温度和湿度是智能检测系统中两个重要分析指标。

智能化温度和湿度检测系统通常采用最小单片机系统来实现温湿度的全程自动检测与控制。

在温湿度自动检测与控制中,其最重要也最基本的就是温湿度数字信号源。

基于数字信号分析的单片机系统,数字化温湿度传感就成为了一种必然。

实际中的温湿度探头往往是基于物质材料特性来模拟反映变化的。

如此以来,必须将模拟量数字化转换成为现代数字信号。

随着数字自动化程度的进一步深化提高,多点监测集中控制在工业生产中越来越受到受到广泛关注与应用。

多点监测集中控制最典型的采用RS485现场总线方式实现单主机多从机的分布式系统。

本课题基于RS485现场总线传输方式进行温湿度设计与实现。

1.1 数字温湿度传感器性能比较与特性分析1.2 RS485现场总线比较与特性分析1.3论文结构与篇章安排课题将从以下方面来组织论文:1)利用单片机实现当前环境温湿度的实时采集、实时显示;2)采用RS485总线方式实现单主机多从机的传感数据采集与显示;将传感器信息送给单片机进行显示。

3)系统将收到的传感采样数据与设定的阈值相比较,通过采集温度及湿度值,准确的判断标准值与当前值之间的差异,及时的启动报警装置(包括警报灯的提示功能以及提示音等)进行报警。

具体的篇章安排如下:2. ADC基本原理及实现方法2.1 ADC基本原理2.2 ADC软硬件设计与实现3. 数字温湿度传感监测演示系统设计3.1 系统总体框图设计及模块说明3.2 系统硬件电路设计...................................................................................................3.2,1 温湿度数字检测电路设计3.2.2 最小单片机系统选型与设计3.2.3 外围键盘输入与LCD显示电路设计3.2.4 声光报警电路设计3.3系统软件程序设计3.3.1软件功能模块总体设计3.3.2 RS485现场总线数据读写程序设计3.3.3按键输入数据处理与LCD显示程序设计依据功能设定,本系统主要分为以下三个模块:(1)温湿度采集模块(2)数据处理模块(3)用户交互模块其中温湿度采集模块使用的是DHT90数字温湿度传感器,它使用单总线方式,接口简单,而且无需另外校准。

分辨率为8bit,完全能够满足日常环境温湿度的检测要求。

数据处理模块使用的是AT89C51单片机,其完成温湿度数据的采集、运算和逻辑控制的功能。

用户交互模块主要由按键、1602点阵液晶、蜂鸣器和控制器构成。

其中按键用于用户设定温湿度准确值,1602用于数据显示,蜂鸣器用于提示用户,控制器用于调节控制不符合要求的温、湿度。

按照系统的设计功能所要求的,温湿度传感器系统原理图如下图1所示:(a)系统上位机原理图(b)系统下位机原理图图1 系统总体框图3. 硬件电路设计3.1 单片机最小系统单片机最小系统是单片机应用系统的核心,其他的外围电路都是在单片机最小系统的基础上实现的。

单片机最小系统是由单片机、复位电路、时钟电路、电源和地端组成,一般情况下,单片机系统采用外接石英晶体与内部运放组成时钟振荡器作为系统时钟源,而在多机系统中,单片机只作为一个功能模块使用,为节省硬件和统一系统的时钟信号,常采用外时钟源。

单片机最小系统是单片机控制电路的核心[13]。

在整个系统中,单片机控制电路是整个系统的核心,负责对光电检测电路采集到光信号进行处理和加工,并按照之前设定好的指令进行执行、运算,并将结果传送给相应的执行电路。

图2单片机最小系统电路AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—FalshProgrammable and Erasable Read Only Memory)的低电压,高性能CMOS8位微处理器,俗称单片机。

该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。

由于将多功能8位CPU和闪烁的存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效的微控制器,为很多的嵌入式控制系统提供了一种灵活性高并且价廉的方案。

主要特性:CPU与MCS-51兼容; 全静态工作:0 Hz - 24KHz;4K字节的可编程FLASH存储器;三级的程序存储器保密锁定锁;128×8位的内部RAM;32条可编程的I/O线;两个16位计数器/定时器;中断源有6个;可进行编程的串行通道;用于低功耗的掉电和闲置模式;片内存在振荡器和时钟电路。

管脚介绍:VCC : 供电电压。

GND : 接地。

图 3 A T89C51引脚图P0口:8位,漏级开路的双向I/O口。

P0口可驱动8个LS型TTL负载。

P0可用于外部ROM,它可以被定义为A/D的第八位。

在FIASH编程时,原码输入口为P0口,当FIASH进行校验时,P0输出原码,此时P0外部必须被拉高。

P1口:P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口,P1口可驱动4个LS 型TTL负载。

P1口管脚写入1后,被内部上拉为高,可用作输入,P1口被外部下拉为低电平时,将输出电流,这是由于内部上拉的缘故。

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