基于Proteus的温湿度数据采集系统设计与仿真_冯梅琳
毕业设计(论文)-基于proteus的数据采集系统设计[管理资料]
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东北石油大学毕业设计（论文）任务书题目基于proteus的数据采集处理系统专业学号姓名主要内容:1、针对基于单片机的温度的数据采集系统进行深入的研究，分析其硬件结构和优缺点；2、选择温度传感器和单片机、应用PROTEUS软件设计系统电路图和Keil软件设计系统程序；3、应用PROTEUS软件仿真实现数据采集系统。
基本要求：1、设计完善的硬件电路图；2、应用Proteus软件仿真实现3、提交规范的论文。
主要参考资料：[1] 张丹，[J].仪器仪表标准化与测量，2008（1）：42-44[2] 周润景. 基于DS18B20的温度测量模块设计[M].机械工业出版社，．[3] [M].高等教育出版社，2004：58-67[4] 林祝亮，武林，，2006，完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：年月日摘要随着微型计算机技术的飞速发展和普及，数据采集监测已成为日益重要的检测技术，广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力的场合。
本设计以温室环境作为研究对象，主要研究了温度数据采集系统的设计过程与仿真的实现方法。
针对该系统设计了基于单片机的温度数据采集系统的各部分电路并利用汇编语言设计了针对该系统的各个环节的子程序。
同时在Proteus环境下结合Keil uVision 2成功实现了基于单片机的温度数据采集系统的仿真调试。
该系统实现了温度数据的采集、处理、实时显示、开关量的控制输出、超限报警及系统键盘设置等功能。
此外，该系统可手动调节报警上下限，控制方便，操作简单。
本设计的仿真方法提高了系统的开发效率、缩短周期和降低成本，为单片机系统的开发提供了手段。
关键词：AT89C51；温度；proteusAbstractWith the rapid development and popularization of micro-computer technology，data acquisition monitoring has become an increasingly important detection techniquesare widely used in industry and agriculture need to monitor such as temperature, humidity and pressure of the occasion. The design and simulation implementation methods of temperature data acquisition system are introduced in this paper, which takes a green house as the research object. Each part of the circuit based on the MCU temperature data acquisition system is designed for the system and the use of assembly language to design subroutine of each link for the system. At the same time, in the Proteus environment combined with Keil uVision 2 realized the virtual simulation debugging process based on MCU temperature data acquisition system. The system verify that it is possible to realize many functions, such as temperature data acquisition, data processing , displaying on real time，the output of switching value , alarm, and the keyboard operation and so on . In addition, the system can manually adjust the alarm range, convenient control and simple operation. This design of the simulation method is proved to be an effective means which raised the development efficiency, reduced the cycle time and saved costs .Key words : AT89C51 ; temperature ; Proteus目录第1章绪论 (1)研究背景及其目的意义 (1)国内外研究现状 (2)该课题研究的主要内容 (2)本章小结 (3)第2章数据采集系统方案论证 (4)数据采集系统 (4)方案论证 (4)系统的元件介绍 (7)本章小结 (18)第3章数据采集系统原理及分析 (19)系统总体流程图 (19)系统各部分电路设计 (20)本章小结 (29)第4章软件部分 (30)仿真软件 (30)主程序设计 (34)仿真结果 (39)功能模块的调试 (41)本章小结 (42)结论 (43)参考文献 (44)致谢 (44)附录1：程序 (45)附录2：系统原理图 (56)第1章绪论研究背景及其目的意义近年来，数据采集及其应用受到了人们越来越广泛的关注，数据采集系统也有了迅速的发展，它可以广泛的应用于各种领域。
基于Proteus的温湿度监测系统仿真实现
基于Proteus的温湿度监测系统仿真实现作者：程伟顾国良刘于海陈江来源：《电子世界》2012年第20期【摘要】介绍了温湿度传感器SHT7x的工作原理、通信协议和使用方法，给出温湿度监测系统的程序流程.在Proteus仿真平台上以SHT7x和单片机为核心，为节约了输入输出口线，选择MAXIM公司的多功能串行LED显示驱动器MAX7219驱动8位LED显示器，实现了温湿度监测系统的设计，给出了仿真结果.这种仿真实现对于工业控制领域中的计算机控制系统的设计有很好的参考价值。
【关键词】Proteus；温湿度；SHT7X；单片机；测量Simulation Realization of Temperature and Humidity Measurement System Based on ProteusCheng Wei，Gu Guoliang，Liu Yuhai，Chen Jiang（Yancheng City electronic equipment factory，Yancheng Jiangsu，224051）Abstract：This paper introduces the principle and communication protocl of temperature and humidity sensor SHT7x，and describes the usage of it.The program flow is piven.On the simulation platform of Proteus，the system’s core is the microprocessor a nd SHT7x.In order to usie fewer I/O ports，a serially interfaced，8-Digit LED display drivers MAX7219 was selected to drive 8 LEDs.The temperature and humidity measurement system was realized and the simulation result was displayed based proteus software.This realization of simulation is worthy of the design of industrial computer control systems.Keywords：Proteus；Temperature and humidity；SHT7x；MCU；Measurement1.引言温湿度物理量的测量在工农业生产和日常生活的很多领域应用非常广泛。
基于PROTEUS的单片机测温系统的仿真设计
基于PROTEUS的单片机测温系统的仿真设计I.概述在现代工业生产中，温度的准确测量对于保证产品质量、确保生产安全至关重要。
因此，设计一套可靠的温度测量系统对于工程师来说是必要的。
本文将介绍一种基于PROTEUS仿真平台的单片机测温系统的设计方法，利用该系统可以实现对温度的准确测量和监控。
II.系统设计1.系统硬件设计系统硬件设计包括传感器、单片机和显示器等部件的选型和连接。
温度传感器选用DS18B20数字温度传感器，该传感器具有高精度和抗干扰能力。
单片机选用常用的51系列单片机，如STC89C52等。
显示器可以使用数码管或LCD液晶显示器。
2.系统软件设计系统软件设计包括单片机程序的编写和功能实现。
首先，需要编写初始化程序，初始化系统设置和连接传感器。
其次，编写温度测量程序，通过单片机与传感器进行通信，并获取温度值。
最后，编写温度显示程序，将测得的温度值显示在数码管或LCD显示器上。
III.仿真操作1.运行PROTEUS软件首先，打开PROTEUS软件，并创建一个新的工程文件。
2.添加单片机和传感器在PROTEUS的元件库中找到所需的单片机和传感器元件，并将其拖放到画布中。
然后，通过连线工具将它们连接起来。
3.编写单片机程序使用类似Keil C等开发工具编写单片机程序。
将编写好的程序导入到PROTEUS中的单片机元件中，然后设置程序的执行方式。
4.设置仿真参数设置仿真参数，如仿真时间、时钟频率等。
为了模拟真实环境下的测温系统，可以设置仿真时间较长，以确保系统的稳定性和可靠性。
5.运行仿真点击运行按钮，开始执行仿真。
在仿真过程中，可以观察温度传感器的输出、单片机的工作状态以及显示器的显示情况。
根据需要可以调整相关参数，进行优化和改进。
IV.仿真结果分析通过观察仿真结果，可以评估设计的温度测量系统的性能和稳定性。
根据实际需求，可以对系统参数进行调整和优化。
同时，可以根据仿真结果进一步完善系统设计和功能实现。
基于Proteus的温室大棚温湿度采集系统设计及仿真
基于Proteus的温室大棚温湿度采集系统设计及仿真
孙万麟
【期刊名称】《工业控制计算机》
【年(卷),期】2023(36)1
【摘要】为了有效提高茄子温室大棚的生产数量和质量,采用Proteus软件设计及仿真了一个以AT89C52单片机作为主控器的温湿度采集系统。
该系统以温湿度参数作为主要研究对象,选取DHT11传感器作为温湿度数据采集器件,LCD1602作为输出显示器件,独立式按键作为温湿度阈值设置器件,发光二极管作为报警信号指示灯,若采集的温湿度在阈值范围内则绿色指示灯点亮,但超出或低于阈值时红色指示灯点亮,并发出报警声进行提示。
在系统正常运行基础上,通过查看虚拟寄存器窗口对该系统设计正确性进行了验证性分析。
【总页数】3页(P138-140)
【作者】孙万麟
【作者单位】昌吉学院物理系
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
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基于Proteus的数字湿度测量演示系统的设计与仿真
（ ｏ ｅ ｅｏ ｅ ｈ ｉ ｌ Ｓｃ ｕ ｎ Ｎ ｒ ａ Ｕ ｉｅ ｉ ， ｈ ｎ ｄ １ １ １ ｈ ａ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｃ ｎｃ ， ｉｈ ａ ｏｍ ｌ ｎｖｒ ｔ Ｃ ｅｇ ｕ６ ０ ０ ，Ｃ ｉ ） ｌ Ｔ ａ ｓｙ ｎ
Ａ ｂ ｔａｃ ： ｉｇ Ｐｒ ｔｕ ６． Ｐ ，ａｄｉ ａ ｕ ｉｉｙ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔｄ ｍ ｏｓ ｓｅ ｉ ｅ ｉｎｅ Ｗ ｉｈ ｔ ｅｄｅ ｉｎ ｏ ｏ ｔ ｒ ｎ ｒ ｓ ｒ ｔ Ｕｓｎ ｏｅ ｓ ９ Ｓ ４ ｏｔ ｈ ｍ ｄｔ ａ ｕ ｅ ｎ ｅ ｙ ｔｍ ｓｄ ｓｇ ｄ． ｔ ｈ ｓｇ ｆｓ ｆｗａｅ ａ ｄ ｈａｄ— ｌ ｗａｅ ｆ ｒｔｉ ｙ ｔｍ ，ｔ ｅ ａ ｐ ｉａｉｎ ｏ ｏ ｅ ｓ ９ ＳＰ ｎ ｉ ｌ ｔｏ ｔ ｄ ａ ｅ ｃａｉ ｅ ｎ ｄ ｔｉ． ｒ ｏ ｈｓ ｓ ｓｅ ｈ ｐ ｌｃ ｔ ｆＰｒｔ ｕ ６． ４ ａ ｄ ｓｍｕ ａｉｎ ｍｅｈｏ ｒ ｌ ｒｆ ｄ ｉ ｅａ ｌ ｏ ｉ Ｋｅ ｙ ｗｏｒ ｄｓ： ｏｅ ６． ４；ＡＴ Ｐｒｔｕｓ ９ ＳＰ ８９Ｃ ５１；ｄｇ ｔｌｈｕ ｄｉｙ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｉ ｌ ｔ ｎ ｉｉａ ｍｉ ｔ ａ ｕ ｅ ｎ ；ｓｍｕ ａｉ ｏ
到 ８ ３ Ｈ 。这种 传感 器 具 有 线性 度 好 、 干扰 能力 ００ ｚ 抗 强 ， 于配数 字 电路 或单 片机 等 优点 ， 用 于 需要 精 便 适 确、 可靠 检测湿 度 的应用要求 。该传感 器模 块 的频 率
输 出信号 （ Ｚ 和 相对 湿度 （ Ｈ） Ｈ ） Ｒ 变化 的关 系 曲线 如
文 献标 识 码 ： Ａ
ｄｉ １ ．９９ ｊｉ ｎ １０ —４５ ２ １．２ ０４ ｏ： ０ ３６ ／．ｓ ．０ ６２７ ．０ ０ １．５ ｓ
基于PROTEUS的单片机温度采集系统设计与仿真
基于PROTEUS的单片机温度采集系统设计与仿真石建平【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2013(000)021【摘要】This paper introduces a digital temperature acquisition simulation system based on Proteus,the system working principle,the hardware and software are presented. The system absorbs the ideas of using software to do the hardware work,most of the functions are finished by the soft,which simples the circuit and enhances the stability of the system. System interactive simulation of hardware and software has been done on the advanced platform of Proteus,verifying and evaluating the design’s feasibility and stability. The simulation results show that,in the field of embedded development,Proteus is convenient,and can decrease design cost,improve work efficiency,etc.%本文介绍一种基于Proteus 仿真实现的数字温度采集系统，阐述了系统的工作原理、硬件电路以及软件设计。
该系统吸收了硬件软件化的思想，大部分功能通过软件来实现，硬件电路设计简单明了，稳定性大大提高。
基于Proteus的温湿度数据采集系统设计与仿真_冯梅琳
收稿日期:2009-10作者简介:冯梅琳(1979)),女,硕士,讲师,主要从事传感检测、单片机及嵌入式系统方面的教学与研究工作。
基于Proteus 的温湿度数据采集系统设计与仿真冯梅琳,王 芸,温家旺(江西理工大学机电工程学院,江西赣州341000)摘要:文章以温室环境作为研究对象,介绍了温湿度数据采集系统的设计过程与仿真的实现方法。
详细介绍了温湿度测量电路以及单片机外围电路的设计,软件流程及汇编语言源程序的设计。
另外,在P ro teus 环境下结合K e il u V isi on 2将软硬件相结合,成功地实现了系统的仿真调试,并可在线演示。
该方法可以提高系统的开发效率、缩短周期和降低成本,为单片机系统的开发提供了手段。
结果表明,该系统可以实现温湿度数据的采集、处理、实时显示、开关量的控制输出、超限光报警及系统键盘设置等功能,温度控制精度稳定在0.1e 范围之内,湿度的误差可控制在?2.0%RH 以内,达到了设计要求。
关键词:AT 89C52;温度;湿度;P roteus中图分类号:TH811;TH837 文献标识码:B 文章编号:1006-2394(2010)02-0012-04Desi gn and Simulation of Te mperature and Hu m i dity D ata A cquisitionSyste m B ased on ProteusFENG M e-i li n ,WANG Yun ,WEN Jia -w ang(Jiangx iU n i versity o f Sc i ence and T echnology ,G anz hou 341000,Ch i na)Abst ract :The desi g n and si m u lati o n i m ple m entation m ethods o f te m perature and hum idity data acqu isition syste mare intr oduced i n th is paper ,wh ich takes a g reenhouse as the research ob jec.t A t the sa m e ti m e ,t h e te m pera t u re and hu m i d ity m easure m ent circui,t periphery circu it of si n gle chip co m puter ,soft w are flo w chart and the desi g n of asse m ble language source prog ra m are described in deta il i n the paper .In add ition ,the v irtual si m u l a ti o n debugg i n g process is realized successf u ll y by integ rati n g the har dw are and soft w are in the Proteus and the Ke il uV ision2env ironm ents ,and can be de m onstrated on li n e .Th is m ethod is proved to be an effective m eans wh ich raised t h e deve l o p m ent effic iency ,reduced the cyc le ti m e and saved costs .Resu lts verif y that it is possi b le to rea lize m any functions of the syste m,such as te mperature and hum idity data acquisiti o n,data processi n g ,d isp lay i n g on rea-l ti m e ,the output of s w itch i n g va l u e ,optic alar m ,and the keyboard operation and so on .The te m perature contro l accuracy can be contr o lled i n 0.1e ,and the hu -m idity can be con tro lled i n ?2.0%RH very w e l.l It verifi e s that the syste m hasm et the require m ents .K ey w ords :AT89C52;te m pera t u re ;hu m i d ity ;Proteus 1 系统总体方案设计本系统以单片机AT89C52作为控制核心,以数字式温度传感器DS18B20、电容式湿度传感器H S1101作为测量元件,构成智能温湿度测量系统;同时可把采集到的数据通过RS -232总线上传给工业控制计算机进行进一步处理,系统设计方案如图1所示。
基于Proteus的温度控制系统的设计与仿真
１ 系统 结 构 及 电路 设 计
本 系统 由单 片 机 ＡＴＭＥ ＧＡ１ ８ 温 度 测 量 电 路 、 ２、
图 １ 系统 结 构 图
温度 控制 电路 、 盘及 显 示 电路 等 部 分 组成嘲 。加热 键
器采 用 Ｐ ｏｅ ｓ软 件 中 的 加 热 器
Ａｂｓｒ ｃ ： Ｉ ｅ ｏｆｔ ｍ ｐｅ ａ ｕｒ ｏｎ ｒ ｌｃ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｓ ｈ ａ ｎｌ ａ ｎｄ ｐｕｒ ｉ ｅ ｄ ｌ ｙ， ｌ ｒ ｎｅ ｔａ， ｔａ ｔ ｎ ｖｉｗ ｅ ｒ ｔ ｅ ｃ ｔ ｏ ｈａ ａ ｔ ｒｓ ｉｓ ｕｃ ｓ ｎｏ ｉ ｒ ａ ｎｅ ｅ ｔｍ － ｅ ａ ａ ｇｅ ｉ ｒ ｉ ＰＩ ｃ ｎｔｏｌｉ ｆｅ ｄ ｐｔ ｄ ｉ ｓｇｎ ｏｆｔ ｍ ｐｅ ａ ｕｒ ｏ ｒ ． ＰＩ ｃ ｎ ｒ ｌｗｉｈ ｉｓｓｍ ｐｌ ｔｕｃ ｕｒ Ｄ ｏ ｒ ｓ ｏ ｔ ｎ ａ ｏ ｅ ｎ ｄｅ ｉ ｅ ｒ ｔ ｅｃ ｎｔｏ１ Ｄ ｏ ｔ ｏ ｔ ｔ ｉ ｅｓ ｒ ｔ ｅ，ｇｏ ｔ — ｏｄ ｓ ａ
式中： Ｋ 为 比 例 系 数 ； 为 积 分 时 间 ； 。为 微 分 Ｔ Ｔ 由于单片 机 不 能 对 连 续 的 控 制 算 式 直 接 进 行 运 算， 在单 片机控 制 系统 中 就必 须 对 控 制规 律 进 行 离 散
化 的算法 设计 。加热 器控 制 系统为 一时 间离散 控制 系
Ｖｏ． ９ Ｎｏ ６ Ｊ ｎ ２ １ １２ ． ｕ ． ０ ２
计算机技术应用
基 于 Ｐｏｅ ｓ的温 度 控 制 系 统 的设 计 与 仿 真 ｒｔｕ
武 培 雄
（ 原 理 工 大 学 电 气与 动 力 工程 学 院 ，山 西 太 原 太 ００２） ３ ０４
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收稿日期:2009-10作者简介:冯梅琳(1979)),女,硕士,讲师,主要从事传感检测、单片机及嵌入式系统方面的教学与研究工作。
基于Proteus 的温湿度数据采集系统设计与仿真冯梅琳,王 芸,温家旺(江西理工大学机电工程学院,江西赣州341000)摘要:文章以温室环境作为研究对象,介绍了温湿度数据采集系统的设计过程与仿真的实现方法。
详细介绍了温湿度测量电路以及单片机外围电路的设计,软件流程及汇编语言源程序的设计。
另外,在P ro teus 环境下结合K e il u V isi on 2将软硬件相结合,成功地实现了系统的仿真调试,并可在线演示。
该方法可以提高系统的开发效率、缩短周期和降低成本,为单片机系统的开发提供了手段。
结果表明,该系统可以实现温湿度数据的采集、处理、实时显示、开关量的控制输出、超限光报警及系统键盘设置等功能,温度控制精度稳定在0.1e 范围之内,湿度的误差可控制在?2.0%RH 以内,达到了设计要求。
关键词:AT 89C52;温度;湿度;P roteus中图分类号:TH811;TH837 文献标识码:B 文章编号:1006-2394(2010)02-0012-04Desi gn and Simulation of Te mperature and Hu m i dity D ata A cquisitionSyste m B ased on ProteusFENG M e-i li n ,WANG Yun ,WEN Jia -w ang(Jiangx iU n i versity o f Sc i ence and T echnology ,G anz hou 341000,Ch i na)Abst ract :The desi g n and si m u lati o n i m ple m entation m ethods o f te m perature and hum idity data acqu isition syste mare intr oduced i n th is paper ,wh ich takes a g reenhouse as the research ob jec.t A t the sa m e ti m e ,t h e te m pera t u re and hu m i d ity m easure m ent circui,t periphery circu it of si n gle chip co m puter ,soft w are flo w chart and the desi g n of asse m ble language source prog ra m are described in deta il i n the paper .In add ition ,the v irtual si m u l a ti o n debugg i n g process is realized successf u ll y by integ rati n g the har dw are and soft w are in the Proteus and the Ke il uV ision2env ironm ents ,and can be de m onstrated on li n e .Th is m ethod is proved to be an effective m eans wh ich raised t h e deve l o p m ent effic iency ,reduced the cyc le ti m e and saved costs .Resu lts verif y that it is possi b le to rea lize m any functions of the syste m,such as te mperature and hum idity data acquisiti o n,data processi n g ,d isp lay i n g on rea-l ti m e ,the output of s w itch i n g va l u e ,optic alar m ,and the keyboard operation and so on .The te m perature contro l accuracy can be contr o lled i n 0.1e ,and the hu -m idity can be con tro lled i n ?2.0%RH very w e l.l It verifi e s that the syste m hasm et the require m ents .K ey w ords :AT89C52;te m pera t u re ;hu m i d ity ;Proteus 1 系统总体方案设计本系统以单片机AT89C52作为控制核心,以数字式温度传感器DS18B20、电容式湿度传感器H S1101作为测量元件,构成智能温湿度测量系统;同时可把采集到的数据通过RS -232总线上传给工业控制计算机进行进一步处理,系统设计方案如图1所示。
2 系统硬件设计系统硬件设计主要包括传感检测和单片机外围电路设计。
其中传感检测部分的设计包括温度测量电路和湿度测量电路;单片机外围电路部分的设计包括时钟电路、复位电路、电源电路、独立式键盘输入电路、显示电路、光报警电路等。
2.1 传感检测部分的设计2.1.1 温度测量电路DS18B20是Dallas 公司1-W ire 系列高精度数字图1 基于单片机的温湿度数据采集系统设计方案式温度传感器,可直接与单片机相连,其测量电路如图2所示。
采用电源供电方式,此时DS18B20的第1脚接地,第2脚作为信号线,第3脚接电源;AT89C52通过P2.7口对DS18B20进行控制,读取DS18B20所测得的温度。
单片机与DS18B20之间进行应答来采集温度参数,先将与DS18B20的连线电平拉低480L s 以上,将DS18B20复位,再进行操作。
当DS18B20处于写存储器操作和温度A /D 转换操作时,总线上必须有上拉电阻R p ,上拉开启时间最长为500m s ,即先向DS18B20发送指令,跳过ROM 后发出转换温度的指令,然后初始化后读取温度,将读到的温度通过4位一体LED显示出来。
图2 温度测量电路图2.1.2 湿度测量电路H S1101是一个电容式湿敏元件,在电路中可等效成一个电容器件,其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。
本系统中将该湿敏电容置于555振荡电路中,将电容值的变化转为与之呈反比的电压频率信号,可直接被计算机所采集。
其测量电路如图3所示。
图3 湿度测量电路图2.2 单片机外围电路的设计单片机外围电路主要包括时钟电路、复位电路、电源电路、键盘输入电路、显示电路以及光报警电路。
由于前三种电路都是比较成熟的电路,在此主要介绍后面三种电路的设计。
2.2.1 键盘输入电路本系统采用独立式键盘,如图4所示。
主要完成以下功能:一是采样值及设定值的通道号选择;二是系统温湿度上下限的设定值更改。
其中S1键选用双稳态开关,S2~S5键选用按钮开关。
本系统设计的键盘处理子程序,主要考虑了以下3个问题:图4 独立式键盘电路(1)如何减少开关的使用次数,以提高开关的使用寿命;(2)如何更快捷、更方便地给出温湿度的上下限的设定值;(3)如何更有利于子程序的整体调度。
各个按键功能如表1所示。
表1 系统键盘设置按键功能按键功 能S1给外部中断0一个低电平,使其进入键盘中断子程序。
若S1键按下,则启动系统键盘设置功能S2检测值通道号选择S3设定值通道号选择S4设定值加1操作S5设定值减1操作2.2.2 显示电路的设计显示电路采用两个4位一体的LED 显示数码管,共阳极接法。
第1个数码管用来显示温湿度的采样值,其中第一位显示检测值的通道值(1-温度值,2-湿度值),后三位显示采样值,带小数位;第2个数码管用来显示温湿度上下限的设定值,其中第一位显示设定值的通道值(1-温度上限,2-温度下限,3-湿度上限,4-湿度下限),后两位显示设定值,不带小数位。
由于LED 显示电路较多选用动态扫描方式,为了实现LED 的动态扫描,除了要给显示器提供段(字型代码)的输入之外,还要对显示器加位进行控制,即段控和位控。
所以需要P0口作为段控线,P2.0~P2.6引脚作为位控线,其中P2.0~P2.3用于驱动显示温度采样值的数码管,P2.4~P2.6用于驱动显示湿度设定值的数码管。
显示电路如图5所示。
2.2.3 光报警电路的设计光报警电路由6个LAMP 组成,如图6所示。
光报警电路执行动作参见表2。
图5显示电路图6 光报警输出电路表2 光报警电路执行动作表执行条件执行动作实测温度值>设定的温度上限L1灯亮,启动制冷器工作实测温度值<设定的温度下限L2灯亮,启动加热器加热实测湿度值>设定的湿度上限L3灯亮,启动除湿器工作实测湿度值<设定的湿度下限L4灯亮,启动滴灌系统动作温度上限<温度下限L5灯亮湿度上限<湿度下限L6灯亮3 系统软件设计系统采用层次化、模块化结构设计,主要包括主程序和具有特定功能模块的子程序,如温湿度采集及转换处理子程序、显示子程序、键盘中断子程序、报警子程序等。
系统软件结构框图如图7所示。
3.1 主程序流程主程序的主要功能是对系统进行初始化设置,包括设置中断入口、设置堆栈区、中断初始化和定时器初图7 系统软件结构框图始化等,温湿度的测量每1s 进行一次,然后完成对温湿度的转换处理、发送、显示以及开关量的控制输出。
主程序的流程图如图8所示。
3.2 温湿度采集子程序流程温度采集时需注意以下操作:¹初始化DS18B20(发一个不少于480L s 的低脉冲);º执行ROM 命令,主要用于定位;»执行DS18B20的存储器控制命令,用于转换和读数据;¼数据处理,从DS18B20读出的二进制值必须先转换成十进制值,才能用于字符的显示。
本系统为了提高转换精度采用12位,而温度寄存器中的值是以0.0625为步进的,即温度值为温度寄存器中的二进制值乘以0.0625,就是实际的十进制温度值。
湿度采集时计数出20m s 内输入的脉冲个数,此脉冲个数即为555定时器的脉冲频率的1/50,因此,根据测得的脉冲频率即可求出湿度值。
温湿度采集子程序的流程图如图9所示。