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一、選題簡(jiǎn)介、意義
意義：由于防潮、防霉、是倉(cāng)庫(kù)日常工作的重要內(nèi)容，如果倉(cāng)庫(kù)的溫度和濕度達(dá)不到生產(chǎn)要求將會(huì)導(dǎo)致許多問題。所以能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)倉(cāng)庫(kù)的溫度和濕度顯得尤為重要。
簡(jiǎn)介：此設(shè)計(jì)是為了感應(yīng)環(huán)境溫度濕度，單片機(jī)判斷感應(yīng)到的溫度濕度是否異常，
輸出報(bào)警信號(hào)；判斷異常是否處理完畢，若處理完畢，解除報(bào)警。這樣就可以利用控制器對(duì)工廠的溫度濕度進(jìn)行監(jiān)控。
1. 主控模塊：基于單片機(jī)STC89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲(chǔ)器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機(jī)。STC89C51RC是一種帶2K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的 單片機(jī)。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除1000次。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出 管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃速存儲(chǔ)器組合在單個(gè)芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，STC89C51RC是它的一種精簡(jiǎn)版 本。STC89C51RC單片機(jī)為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。
2.溫度檢測(cè)模塊：
只是得到的溫度值的位數(shù)因分辨率不同而不同，且溫度轉(zhuǎn)換時(shí)的延時(shí)時(shí)間由2s減為750ms。 DS18B20測(cè)溫原理如圖3所示。圖中低溫度系數(shù)晶振的振蕩頻率受溫度影響很小，用于產(chǎn)生固定頻率的脈沖信號(hào)送給計(jì)數(shù)器1。高溫度系數(shù)晶振隨溫度變化其 振蕩率明顯改變，所產(chǎn)生的信號(hào)作為計(jì)數(shù)器2的脈沖輸入。計(jì)數(shù)器1和溫度寄存器被預(yù)置在-55℃所對(duì)應(yīng)的一個(gè)基數(shù)值。計(jì)數(shù)器1對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信 號(hào)進(jìn)行減法計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值減到0時(shí)，溫度寄存器的值將加1，計(jì)數(shù)器1的預(yù)置將重新被裝入，計(jì)數(shù)器1重新開始對(duì)低溫度系數(shù)晶振產(chǎn)生的脈沖信號(hào)進(jìn)行 計(jì)數(shù)，如此循環(huán)直到計(jì)數(shù)器2計(jì)數(shù)到0時(shí)，停止溫度寄存器值的累加，此時(shí)溫度寄存器中的數(shù)值即為所測(cè)溫度。斜率累加器用于補(bǔ)償和修正測(cè)溫過程中的非線性，其 輸出用于修正計(jì)數(shù)器1的預(yù)置值。
3.濕度檢測(cè)模塊：
濕度傳感器我選擇HS1100/HS1101/HS1100濕度傳感器。
HS1100/HS1101/HS1100電容傳感器，在電路構(gòu)成中等效于一個(gè)電容器件，其電容量隨著所測(cè)空氣濕度的增大而增大。不需校準(zhǔn)的完全互換性，高可靠性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性，快速響應(yīng)時(shí)間，專利設(shè)計(jì)的固態(tài)聚合物結(jié)構(gòu)，由頂端接觸（HS1100）和側(cè)面接觸（HS1101/HS1100）兩種封裝產(chǎn)品，適用于線性電壓輸出和頻率輸出兩種電路，適宜于制造流水線上的自動(dòng)插件和自動(dòng)裝配過程等。
相對(duì)濕度在1%---100%RH范圍內(nèi)；電容量由16pF變到200pF，其誤差不大于±2%RH；響應(yīng)時(shí)間小于5S；溫度系數(shù)為0.04 pF/℃�？梢娋仁禽^高的。
4.A|D轉(zhuǎn)換模塊：我選擇A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0809因?yàn)锳DC0809是CMOS的8位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，采用逐次逼近原理進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，芯片內(nèi)有模擬多路轉(zhuǎn)換開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換兩大部分，可對(duì)8路0～5V的輸入模擬電壓信號(hào)分時(shí)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。模擬多路開關(guān)由8路模擬開關(guān)和3位地址鎖存譯碼器組成，可選通8路模擬輸入中的任何一路，地址鎖存信號(hào)ALE將3位地址信號(hào)ADDA、ADDB、ADDC進(jìn)行鎖存，然后由譯碼電路選通其中的一路，被選中的通道進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換。A/D轉(zhuǎn)換部分包括比較器、逐次逼近寄存器（SAR）、256R電阻網(wǎng)絡(luò)、樹狀電子開關(guān)、控制與時(shí)序電路等。另外ADC0809輸出具有TTL三態(tài)鎖存緩沖器，可直接連到CPU數(shù)據(jù)總線上。
二、課題綜述（課題研究，主要研究的內(nèi)容，要解決的問題，預(yù)期目標(biāo)，研究步驟、方法及措施等）
主要研究
一）主要內(nèi)容：
倉(cāng)庫(kù)溫濕度監(jiān)測(cè)和顯示。
（二）擬解決的主要問題：
1.系統(tǒng)核心部分——單片機(jī) STC89C51，AD0809，LCD1602，HS1100，DS18B20. 多路開關(guān)，的相關(guān)知識(shí)；
2.電路的設(shè)計(jì)；
3.利用keil軟件的編程；
4.電路仿真
預(yù)期目標(biāo)
實(shí)現(xiàn)溫度濕度的檢測(cè)與顯示。
研究步驟、方法及措施
本課題的工作步驟分為七個(gè)階段：
進(jìn)入階段：收集資料并對(duì)課題做深入的了解，撰寫開題報(bào)告；
第一階段：學(xué)習(xí)單片機(jī)單片機(jī) STC89C51，AD0809，LCD1602，HS1100，DS18B20相關(guān)知識(shí)。
第二階段：完成基于單片機(jī) STC89C51，AD0809，LCD1602，HS1100，DS18B20設(shè)計(jì)的研究總體方案設(shè)計(jì)。
第三階段：完成系統(tǒng)軟件各模塊設(shè)計(jì)并且完成電路的設(shè)計(jì)。
第四階段：完成keil軟件的編寫。
第五階段：利用protues仿真和整體調(diào)試。
第六階段：翻譯資料并完成論文。
第七階段：修改畢業(yè)論文，為畢業(yè)論文答辯作準(zhǔn)備。
（五）工作方法及措施：
工作方法：本課題主要采用實(shí)驗(yàn)法。
措施：基于單片機(jī)課程所獲得的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，在教師指導(dǎo)下，以仿真為基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)溫度濕度的檢測(cè)與顯示。
HS1101濕度傳感器的電路設(shè)計(jì)。
由于濕度傳感器輸出的是電壓信號(hào)詳見2.3，所以必須要連接A/D轉(zhuǎn)換模塊到單片機(jī)上所以此電路設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單只需要將HS1101接入A/D轉(zhuǎn)換模塊的模擬量輸入端即可。
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2017-11-25 07:10 上傳
由于protues中沒有元器件HS1101所以就用電位器代替一下。
3.4 LCD1602的電路設(shè)計(jì)。
3.4.1 1602LCD的基本參數(shù)及引腳功能
1602LCD分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，兩者尺寸差別如下圖10-54所示：
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姜寧畢業(yè)設(shè)計(jì).doc
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