畢業(yè)設(shè)計(jì)論文_基于單片機(jī)的沼氣反應(yīng)器的溫度控制.doc

重慶科技學(xué)院 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目 基于單片機(jī)的沼氣反應(yīng)器溫控系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 2013 年 6 月 15 日 注 意 事 項(xiàng) 1.設(shè)計(jì)（論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（300 字左右） 、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論） 、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） 2.論文字?jǐn)?shù)要求：理工類設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬字（不包括圖紙、程序清單等） ，文科 類論文正文字?jǐn)?shù)不少于 1.2 萬字。 3.附件包括：任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件） 。 4.文字、圖表要求： 1）文字通順，語言流暢，書寫字跡工整，打印字體及大小符合要求，無錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人 代寫 2）工程設(shè)計(jì)類題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。圖表整潔，布局合理，文字注釋必須使用工程字書寫，不準(zhǔn)用徒手畫 3）畢業(yè)論文須用 a4 單面打印，論文 50 頁以上的雙面打印 4）圖表應(yīng)繪制于無格子的頁面上 5）軟件工程類課題應(yīng)有程序清單，并提供電子文檔 5.裝訂順序 1）設(shè)計(jì)（論文） 2）附件：按照任務(wù)書、開題報(bào)告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）次序裝訂 3）其它 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明 本人以信譽(yù)聲明：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）是在導(dǎo)師的指導(dǎo)下進(jìn)行 的設(shè)計(jì)（研究）工作及取得的成果，設(shè)計(jì)（論文）中引用他（她）人的文 獻(xiàn)、數(shù)據(jù)、圖件、資料均已明確標(biāo)注出，論文中的結(jié)論和結(jié)果為本人獨(dú)立 完成，不包含他人成果及為獲得重慶科技學(xué)院或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證 書而使用其材料。與我一同工作的同志對(duì)本設(shè)計(jì)（研究）所做的任何貢獻(xiàn) 均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）作者（簽字）： 年 月 日 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 摘要 i 摘 要 沼氣能源是解決目前農(nóng)村能源的最佳途徑。然而，目前沼氣發(fā)酵過程中存在諸多 亟待解決的問題,其中反應(yīng)器溫度的不穩(wěn)定性一個(gè)重要問題。目前，國(guó)內(nèi)大多采用常溫 發(fā)酵工藝,該工藝方法很容易受到環(huán)境因素的制約,特別是在有些季節(jié)甚至?xí)Ｖ巩a(chǎn)氣。 所以為沼氣池發(fā)酵提供一個(gè)理想的溫度環(huán)境是目前沼氣發(fā)酵中急需解決的問題。目前 利用太陽能對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行溫度控制的方法比較理想,然而該工藝也同樣受環(huán)境因素的制 約,不能完全為發(fā)酵過程提供理想溫度環(huán)境。 本課題從該問題點(diǎn)出發(fā),設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的溫控系統(tǒng)方案作為電能溫濕度控制的輔 助裝置,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的理想溫濕度環(huán)境。該課題首先分析了該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求和技術(shù)指 標(biāo),確定系統(tǒng)的總體方案。然后考慮到經(jīng)濟(jì)性能及體積因素,深入研究和選擇了各種芯 片和元器件,該設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)、顯示和控制輸出,使溫濕度值保持在理 想的范圍內(nèi)，并具有和上位機(jī)通訊,多點(diǎn)監(jiān)測(cè)等功能。 關(guān)鍵詞：沼氣 智能 單片機(jī) 溫控系統(tǒng) 上位機(jī) 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) abstract ii abstract biogas energy is the best way to solve rural energy. however, the biogas fermentation process, there are many problems to be solved, the reactor temperature instability is the need to address an important factor. at present, most of the room temperature fermentation process, the process is constrained by environmental factors, in some seasons even stop the gas production. so provide an ideal temperature for methane fermentation environment is a the methane fermentation pressing problem. ideal solar heating reactor, however, this process is also affected by environmental factors, and can not fully provide the desired temperature environment of the fermentation process. this topic issue from the point of departure, the design temperature control system based on single chip solution temperature and humidity control as an auxiliary power unit, to achieve the ideal reactor temperature and humidity environments.the subject first analyzes the design of the system requirements and technical specifications, determine the systems overall program. then consider the performance and size of the economic factors and selection of in-depth study of various chips and components designed to achieve the temperature of the real-time detection, display and control output, the temperature and humidity values in the desired range, and has the upper machine communication, multi-point monitoring and other functions. keywords: biogas；intelligent ；mcu；temperature control system；position machine 重慶科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 目錄 目 錄 摘 要 i abstract.ii 1 緒論 .1 1.1 沼氣的發(fā)展歷史 1 1.2 沼氣發(fā)酵的影響因素 1 1.3 沼氣發(fā)酵的溫度控制現(xiàn)狀 1 1.4 課題的目的 2 1.5 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 2 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì).4 2.1 系統(tǒng)的功能 .4 2.2 系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) .4 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì).6 3.1 at89c52 芯片介紹 .6 3.1.1 芯片特點(diǎn).6 3.1.2 功能概述.6 3.1.3 最小單片機(jī)系統(tǒng)電路.6 3.2 數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì) .7 3.2.1 dht11 電路設(shè)計(jì) .7 3.2.2 ds18b20 電路設(shè)計(jì) .9 3.3 液晶顯示電路設(shè)計(jì) .10 3.3.1 lcd12864 概述 .10 3.3.2 lcd12864 基本特性 .11 3.4 按鍵電路設(shè)計(jì) .12 3.5 報(bào)警電路設(shè)計(jì) 13 3.6 控制電路設(shè)計(jì) 13 3.6.1 溫度控制電路設(shè)計(jì)13 3.6.2 濕度控制電路設(shè)計(jì)15 3.6.3 繼電器控制電路設(shè)計(jì)16 3.7 串口通訊電路設(shè)計(jì) 16 4 軟件設(shè)計(jì) .18 4.1 下位機(jī)編程軟件介紹 .18 4.2 下位機(jī)軟件設(shè)計(jì) .18 4.2.1 主程序18 4.2.2 dht11 采集程序 19 4.2.3 ds18b20 采集程序 20 4.2.4 按鍵程序20 4.2.5 報(bào)警程序21 4.2.6 溫度控制程序21 重慶科技學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計(jì) 目錄 4.2.7 濕度控制程序22 4.3 上位機(jī)軟件設(shè)計(jì) .23 4.3.1 軟件介紹23 4.3.2 軟件功能特點(diǎn)23 4.3.3 系統(tǒng)功能特點(diǎn).24 5 系統(tǒng)調(diào)試 .26 5.1 子程序調(diào)試 .26 5.2 總程序調(diào)試 .27 6 總結(jié) .30 7 致謝 .31 參考文獻(xiàn) .32 附錄 1 電路原理圖.33 附錄 2 程序源代碼.34 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 緒 論 1 1 緒論 1.1 沼氣的發(fā)展歷史 在能源漸趨枯竭的今天，能源緊張對(duì)中國(guó)和全球的影響日益突出，世界各 國(guó)開始將目光聚集到新生能源領(lǐng)域。在風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、水能、核能、 潮汐能等諸多新能源當(dāng)中，生物質(zhì)能源是最穩(wěn)定、最安全的能源，也是目前各 國(guó)重點(diǎn)鼓勵(lì)的新能源領(lǐng)域，農(nóng)村沼氣把農(nóng)民增收、生態(tài)建設(shè)、能源建設(shè)、環(huán)境 建設(shè)連接起來，促進(jìn)了生產(chǎn)發(fā)展和生活文明。發(fā)展農(nóng)村沼氣，優(yōu)化廣大農(nóng)村地 區(qū)能源消耗結(jié)構(gòu)，是中國(guó)能源戰(zhàn)略的重要組成部分，對(duì)緩解國(guó)家能源壓力、能 加優(yōu)質(zhì)能源供應(yīng)具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。 經(jīng)過多年的建設(shè)和研究，我國(guó)農(nóng)村沼氣實(shí)現(xiàn)了歷史性跨越，取得舉世矚目 的成就。國(guó)內(nèi)主要的沼氣發(fā)酵技術(shù)主要是采用中溫發(fā)酵，溫度范圍為 30-40。 全國(guó)沼氣用戶穩(wěn)步跨上一個(gè)新的臺(tái)階，近幾年來，黨中央把農(nóng)村沼氣建設(shè)作為 全面建設(shè)小康建設(shè)、改善農(nóng)村生產(chǎn)生活條件“六個(gè)工程”的重點(diǎn)內(nèi)容來抓，我 國(guó)政府利用國(guó)債項(xiàng)目資金進(jìn)行重點(diǎn)支持，各地積極爭(zhēng)取中央投資發(fā)展當(dāng)?shù)剞r(nóng)村 沼氣建設(shè)，各地農(nóng)村沼氣建設(shè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的勢(shì)頭，并取得了巨大的成就。 而在國(guó)外，德國(guó)、奧地利和丹麥等國(guó)家利用能量作物和生物廢料生產(chǎn)沼氣 的項(xiàng)目非常多，特別是德國(guó)，德國(guó)主流的沼氣工程技術(shù)是中溫（30-40 度） 、高 濃度（8%-14%）的液態(tài)發(fā)酵、熱電聯(lián)供技術(shù)。沼氣工程發(fā)電全部上網(wǎng)，發(fā)電機(jī) 連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，余熱利用系統(tǒng)完善，綜合效率高，只有在工程啟動(dòng)階段需要外部熱 量輸入，正常運(yùn)行階段，發(fā)電余熱足以提供厭氧發(fā)酵系統(tǒng)的增溫保溫所需的熱 量，沼液沼渣均作為肥料施于農(nóng)田或草地，能量作物玉米、各類在沼氣工程中 作為主要原料，沼氣工程已從解決環(huán)保問題上升到解決能量問題的高度。 1.2 沼氣發(fā)酵的影響因素 沼氣發(fā)酵過程存在很多需要解決的問題，包括溫度、濕度、壓力等等。其 中反應(yīng)器溫度的不穩(wěn)定性就是急需解決的一個(gè)重要因素，其次是濕度因素。目 前國(guó)內(nèi)大多采用常溫、高濕度發(fā)酵工藝，環(huán)境因素對(duì)該工藝方法的制約十分明 顯，在有些季節(jié)甚至?xí)?dǎo)致沼氣池停止產(chǎn)氣。 1.3 沼氣發(fā)酵的溫度控制現(xiàn)狀 在不同溫度下發(fā)酵，反應(yīng)器中的優(yōu)勢(shì)菌落是不同的，它們有其各自的適宜 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 緒 論 2 溫度，而且對(duì)溫度相當(dāng)敏感研究表明，溫度突然上升或下降 5，產(chǎn)氣量顯 著降低。針對(duì)國(guó)內(nèi)采用溫發(fā)酵工藝受環(huán)境溫度的制約這一問題，先后出現(xiàn)了多 種解決方法。 冬春兩季尤其是冬季氣溫低，沼氣池內(nèi)的發(fā)酵原料溫度常低于20以下， 沼氣產(chǎn)量受到嚴(yán)重影響，為使達(dá)到全年供氣的要求，必須加強(qiáng)沼氣池的冬春保 溫工作。 普通沼氣發(fā)酵溫度控制技術(shù)為有： (1)添加溫?zé)嵝约S料； (2)增設(shè)風(fēng)障，降低溫耗； (3)秸稈覆蓋保溫； (4)覆蓋塑料大棚； (5)提高料液溫度； (6)挖防寒溝。 復(fù)雜的沼氣發(fā)酵溫度控制技術(shù)有： (1)電加熱膜增溫保溫系統(tǒng)； (2)鍋爐水循環(huán)沼氣池增溫系統(tǒng)； (3)太陽能熱水器水循環(huán)沼氣池增溫系統(tǒng)； (4)太陽能聯(lián)合鍋爐沼氣池智能溫控系統(tǒng)； (5)新型太陽能軟體沼氣池系統(tǒng)； (6)太陽能沼氣池自動(dòng)控制系統(tǒng)。 1.4 課題的目的 沼氣能源是解決目前農(nóng)村能源的最好途徑。然而目前沼氣發(fā)酵過程存在諸 多亟待解決的問題，其中反應(yīng)器溫濕度的不穩(wěn)定性就是需要解決的一個(gè)重要因 素。目前國(guó)內(nèi)大多采用中溫發(fā)酵工藝，該工藝方法受到環(huán)境因素的制約，在有 些季節(jié)甚至?xí)Ｖ巩a(chǎn)氣。所以為沼氣發(fā)酵提供一個(gè)理想的溫度環(huán)境是目前沼氣 發(fā)酵中急待解決的問題。目前利用太陽能對(duì)反應(yīng)器進(jìn)行溫度控制的方法比較理 想，然而該工藝也同樣受環(huán)境因素的制約，不能完全提供發(fā)酵過程的理想溫度 環(huán)境。本課題從該問題點(diǎn)出發(fā)，設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的溫控方案作為電能控制反應(yīng) 器溫度范圍的輔助裝置，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器的理想的穩(wěn)定的溫度環(huán)境。 1.5 本設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容 沼氣能源是解決目前農(nóng)村能源的最好途徑。然而目前沼氣發(fā)酵過程存在諸 多亟待解決的問題，其中反應(yīng)器溫度的不穩(wěn)定性就是需要解決的一個(gè)重要因素。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 緒 論 3 設(shè)計(jì)以 at89c52 單片機(jī)為控制核心，由溫度采集模塊、按鍵輸入模塊、液晶顯 示模塊、控制輸出模塊、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、rs232 總線通訊模塊等硬件電路的設(shè)計(jì)， 該設(shè)計(jì)能夠?qū)崿F(xiàn)溫度的實(shí)時(shí)檢測(cè)、顯示和控制輸出，并具有和上位機(jī)通訊，多 點(diǎn)檢測(cè)等功能。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 4 2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 2.1系統(tǒng)的功能 根據(jù)設(shè)計(jì)要求，溫控系統(tǒng)具有以下功能: (1) 溫度檢測(cè)范圍：0-50，最小誤差 0.2。 (2) 濕度檢測(cè)范圍：20-90%rh，最小誤差 0.5%rh。 (3) 自動(dòng)控制溫度和濕度在一定范圍內(nèi)。溫度范圍： 30-40，濕度范圍： 60%rh 以上。 (4) 液晶顯示和按鍵選擇功能。 (5) 與 pc 機(jī)通信，進(jìn)行數(shù)據(jù)觀測(cè)和顯示控制輸出的狀態(tài)。 (6) 報(bào)警。 (7) 多點(diǎn)監(jiān)測(cè)。 2.2系統(tǒng)的總體方案設(shè)計(jì) 系統(tǒng)總設(shè)計(jì)框圖如圖2.1所示。工作原理：通過設(shè)定值和實(shí)測(cè)值的比較來控 制加熱器、制冷器、報(bào)警器和加濕器的狀態(tài)。開始狀態(tài)，所有元器件全部關(guān)閉， 單片機(jī)通過傳感器開始采集數(shù)據(jù)和顯示等；當(dāng)實(shí)測(cè)溫度低于設(shè)定溫度值范圍時(shí)， 加熱器啟動(dòng)，開始加熱，直至溫度達(dá)到設(shè)定范圍內(nèi)后加熱器關(guān)閉；當(dāng)測(cè)試溫度 高于設(shè)定值時(shí)，制冷器開啟，開始降溫，直到溫度降到設(shè)定范圍內(nèi)后制冷器關(guān) 閉；且當(dāng)溫度值高于上限設(shè)定值或低于下限設(shè)定值時(shí)，報(bào)警器開啟，開始報(bào)警； 當(dāng)實(shí)測(cè)濕度值小于系統(tǒng)設(shè)定值時(shí)，加濕器開啟，開始加濕，直到達(dá)到設(shè)定值以 上停止加濕。該溫控系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)液晶顯示，可通過按鍵來控制顯示不同模式， 實(shí)時(shí)地顯示各個(gè)傳感器所測(cè)得的溫濕度數(shù)值；而且本系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)檢測(cè) 和控制，且與pc機(jī)實(shí)現(xiàn)上位機(jī)通訊，通過上位機(jī)實(shí)時(shí)地顯示傳感器所測(cè)量的數(shù) 據(jù)和控制輸出的狀態(tài)。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 5 a t 8 9 c 5 2 單 片 機(jī) 按鍵輸入模塊 液晶顯示模塊 控制輸出模塊 溫濕度采集模 塊 上位機(jī)通訊模 塊 執(zhí)行機(jī)構(gòu) 圖2.1 系統(tǒng)總框圖 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì) 6 3系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 本章主要介紹該系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)，包括各模塊器件的選擇以及接口電 路的設(shè)計(jì)。由圖 2.1 所示，從功能上劃分，系統(tǒng)電路主要包括主控芯片 （at89c52） 、數(shù)據(jù)采集模塊、液晶顯示模塊、按鍵輸入模塊、控制輸出模塊、 上位機(jī)通訊模塊等。下面就每個(gè)模塊進(jìn)行詳細(xì)闡述。 3.1 at89c52芯片介紹 3.1.1 芯片特點(diǎn) 該芯片是美國(guó)atmel 公司生產(chǎn)的低電壓，高性能cmos8位單片機(jī)，片內(nèi) 含8k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（perom）和256 bytes的隨機(jī)存取 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（ram），器件采用atmel公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生 產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)mcs-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（cpu）和flash存 儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大，該單片機(jī)可為您提供許多高性價(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng) 用于各種控制領(lǐng)域。 3.1.2 功能概述 at89c52 提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)flash 閃速存儲(chǔ)器，256字節(jié)內(nèi)部 ram，32個(gè)io 口線，3個(gè)16位定時(shí)計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一 個(gè)全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，at89c51可降至0hz的 靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止cpu的工 作，但允許ram ，定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式 保存ram中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個(gè)硬 件復(fù)位。 at89c52 除了與 at89c51 所有的定時(shí)/計(jì)數(shù)器 0 和定時(shí) /計(jì)數(shù)器 1 外，還增 加了一個(gè)定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 。定時(shí)/計(jì)數(shù)器 2 的控制和狀態(tài)位位于 t2con ，寄存 器對(duì)（rca02h 、rcap2l ）是定時(shí)器 2 在 16 位捕獲方式或 16 位自動(dòng)重裝載 方式下的捕獲/自動(dòng)重裝載寄存器。 3.1.3 最小單片機(jī)系統(tǒng)電路 at89c52 使用 11.0592mhz 晶振， rst：即為 reset，該引腳為單片機(jī) 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 7 的上電復(fù)位或掉電保護(hù)端，xtal1 和 xtal2 外接晶體引腳，xtal1 和 xtal2 分別接外部晶振一端。 mcs-51系列單片機(jī)中的 8031、8051及89c51均采用40pin封裝的雙列直接dip結(jié)構(gòu)，圖 3.1中89c52 是它們的引腳配置， 40個(gè)引腳中，正電源和地線兩根，外置石英振蕩器的時(shí)鐘 線兩根，4組8位共32個(gè)i/o口，中斷口線與 p3口線復(fù)用。 1 2 3 4 5 6 a b c d 654321 d c b a title number revisionsize b date: 14-jun-2013 sheet of file: h:業(yè)業(yè)業(yè)-業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)業(yè)mydesign1.ddb drawn by: ea/vp31 x119 x218 reset9 rd17 wr16 int012 int1 13 t014 t1 15 p101 p112 p123 p134 p145 p156 p167 p178 p00 39p01 38 p02 37p03 36 p04 35p05 34 p06 33p07 32 p20 21p21 22 p22 23p23 24 p24 25p25 26 p26 27p27 28 psen 29ale/p 30txd 11 rxd 10 u1 8051 12 34 56 78 910 1112 1314 1516 1718 1920 j1 20pin c10 cap c11 cap y1crystal p00p01 p02p03 p04p05 p06p07 p20p21 p22p23 p24p25 p26p27 p30p31 ale/ppsenp36p37 rst ea/vp p34p35 p32p33 p17p16 p15p14 p13p12 p11p10 r3res2 vcc p20p21 p22p23 p24p25 p26p27 psenale eap07 p06p05 p04p03 p02p01 p00vccp10p11p12 p13p14 p15p16 p17res rxdtxd p32p33 p34p35 p36p37 x2x1 gnd r4 100 r5 10k s5 sw-pb c10 10u rst vcc 12 34 56 78 910 1112 1314 1516 1718 1920 j2 20pin 圖 3.1 最小單片機(jī)系統(tǒng)電路 3.2數(shù)據(jù)采集電路設(shè)計(jì) 3.2.1 dht11電路設(shè)計(jì) 如圖 3.2 所示數(shù)據(jù)采集電路，dht11 數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn) 數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度 傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性與極高的可靠性。傳感器包括一個(gè) ntc 測(cè)溫元件和一個(gè)電阻式感濕元件，并與一個(gè) 8 位高性能單片機(jī)相連接。因 此該產(chǎn)品具有超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高、品質(zhì)卓越等優(yōu)點(diǎn)。 每個(gè) dht11 傳感器都是在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以 程序的形式儲(chǔ)存在 otp 內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過程中要調(diào)用這 些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。產(chǎn)品為 4 針單排引 腳封裝，連接方便，具有極低的功耗、超小的體積，信號(hào)傳輸距離可達(dá) 20 米以 上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選則。 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 3 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 8 圖 3.2 數(shù)據(jù)采集電路 技術(shù)參數(shù)： (1)供電電壓： 3.35.5v dc (2)輸 出： 單總線數(shù)字信號(hào) (3)測(cè)量范圍： 濕度 20-90%rh， 溫度 050 (4)測(cè)量精度： 濕度+-5%rh， 溫度+-2 (5)分 辨 率： 濕度 1%rh， 溫度 1 (6)互 換 性： 可完全互換 ， (7)長(zhǎng)期穩(wěn)定性： 4 5 | | r e s u l t 0 4 0 | | t h _ d a t a 2 4 0 是否 t h _ d a t a 1 4 0 是否 t h _ d a t a 2 4 0 開啟制冷器 1 開啟制冷器 2 是否 t h _ d a t a 1 #include typedef unsigned char unint8; typedef unsigned char unint16; typedef unsigned char int8u; typedef unsigned int int16u; #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uchar result0; uchar temp1=25; unsigned char result2=“ “; unsigned char str1=“ “; unsigned char str2=“ “; unsigned char str3=“ “; unsigned char str4=“ “; sbit trh1 = p17; /溫濕度傳感器 dht11 數(shù)據(jù)接入 sbit trh2 = p16; sbit p07=p07; /風(fēng)扇 sbit p06=p06; sbit p14=p14; /報(bào)警 sbit p05=p05; / 加熱 sbit p04=p04; sbit cs=p10; sbit rw=p11; sbit clk=p12; sbit key_1=p20; sbit key_2=p21; sbit key_3=p22; sbit key_4=p32; sbit s1=p24; sbit s2=p25; sbit s3=p26; 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 附 錄 34 sbit s4=p27; sbit s5=p00; sbit s6=p01; sbit s7=p02; sbit s8=p03; static uchar b0=0; sbit tsor = p33;/ds18b20 uint tvalue; uchar i; unint8 th_data1,tl_data1,rh_data1,rl_data1,ck_data1; unint8 th_temp1,tl_temp1,rh_temp1,rl_temp1,ck_temp1; unint8 th_data2,tl_data2,rh_data2,rl_data2,ck_data2; unint8 th_temp2,tl_temp2,rh_temp2,rl_temp2,ck_temp2; unint8 com_data,untemp,temp; unint8 respond; /函數(shù)聲明 void sendstr(unsigned char *s); void delay(int8u delay_time); void mode(); void anjian(); void delay_xms(uint x) uint i,j; for(i=0;i1; 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 附 錄 45 unsigned char readbytets() /讀一個(gè)字節(jié)（ byte） uchar i,j; bit b; j=0; for(i=0;i4; temp2=(temp2 void main() delay_us(); inituart(); lcd_init(); initts(); while(1) gettempts(); result0=temp1; result20=result0%100/10+0x30; result21=result0%10+0x30; sendstr(“aa“); sendstr(result2); read_trh1(); sendstr(“); sendstr(str1); sendstr(“+“); sendstr(str2); anjian(); 重慶科技學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 附 錄 47 read_trh2(); sendstr(“*“); sendstr(str3); sendstr(“%“); sendstr(str4); anjian(); if(th_data130|th_data230) s5=1;s6=0;s7=0;s8=0; delay_xms(20); s5=0;s6=1;s7=0;s8=0; delay_xms(20); s5=0;s6=0;s7=1;s8=0; delay_xms(20); s5=0;s6=0;s7=0;s8=1; delay_xms(20); if(th_data13