基于單片機的太陽能干燥溫濕度檢測系統(tǒng)的研究

【摘要】：本文結(jié)合目前太陽能干燥溫濕度檢測系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,針對檢測控制系統(tǒng)的價格昂貴、檢測精度不高、使用不靈活的特點,提出了一種基于單片機的數(shù)字式溫濕度傳感器的測控系統(tǒng)構(gòu)成方案,研究和設(shè)計了硬件電路,完成了軟件設(shè)計。 系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計思想,主要包括以單片機為主的下位機信號采集部分、以PC機為主的上位機信號分析處理部分和單片機與主機的通信部分三大方面的設(shè)計。 所做的主要工作如下： 1)以單片機為主的下位機部分設(shè)計。下位機系統(tǒng)以STC89C54單片機為控制核心,采用16路數(shù)字式溫濕度傳感器SHT10完成干燥箱內(nèi)16處不同被測點的溫濕度的采集,并將采集的溫濕度數(shù)據(jù)實時顯示在8位LED數(shù)碼管顯示器中,完成了硬件電路的設(shè)計和軟件程序設(shè)計。該系統(tǒng)設(shè)計了鍵盤模塊和報警模塊,在鍵盤模塊中,設(shè)計了5個獨立按鍵,對溫濕度的閾值進行設(shè)置,當(dāng)溫度或濕度超出設(shè)定的閡值時,則發(fā)出報警信號。 2)以PC機為主的上位機部分設(shè)計。上位機在LabVIEW8.6環(huán)境下,利用圖形化編程語言,開發(fā)了太陽能干燥溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),實現(xiàn)對干燥過程的數(shù)據(jù)采集、處理、存儲、報警和實時監(jiān)測的功能。 3)單片機與上位機通信系統(tǒng)的設(shè)計。用C語言設(shè)計單片機的串口通信軟件,上位機采用LabVIEW編程語言設(shè)計了采集界面,并進行模擬測試,實現(xiàn)單片機與上位機的通信。 4)模擬仿真。對硬件電路和軟件程序調(diào)試無誤后,進行軟硬件聯(lián)合仿真,實時巡回檢測16路溫濕度數(shù)據(jù)。仿真結(jié)果表明：該檢測系統(tǒng)可以有效的進行數(shù)據(jù)采集,并且在一定程度上提高了檢測精度,為進一步研究太陽能干燥溫濕度檢測提供參考依據(jù)。 【關(guān)鍵詞】：單片機 溫濕度檢測 通訊系統(tǒng) LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TP274
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-11
• 1 引言11-13
• 1.1 選題的目的及意義11-12
• 1.2 國內(nèi)外溫濕度檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.1 國外溫濕度檢測研究現(xiàn)狀12
• 1.2.2 國內(nèi)溫濕度檢測研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 太陽能干燥溫濕度檢測存在的主要問題13
• 1.4 本課題主要研究內(nèi)容13
• 2 系統(tǒng)的設(shè)計方案13-15
• 2.1 設(shè)計原則及目標(biāo)13-14
• 2.2 系統(tǒng)的硬件設(shè)計方案14
• 2.3 方案的確定14-15
• 2.3.1 傳感器類型選擇14
• 2.3.2 通信方式選擇14
• 2.3.3 系統(tǒng)控制及數(shù)據(jù)處理方案14-15
• 2.4 系統(tǒng)的總體方案15
• 3 系統(tǒng)的硬件設(shè)計15-26
• 3.1 系統(tǒng)控制15-17
• 3.2 溫濕度數(shù)據(jù)采集17-21
• 3.2.1 溫濕度傳感器的結(jié)構(gòu)及參數(shù)特征17-18
• 3.2.2 SHT10與微控制器的連接18
• 3.2.3 發(fā)送命令18-19
• 3.2.4 測量時序19
• 3.2.5 輸出轉(zhuǎn)換為物理量19-21
• 3.3 人機交互模塊21-22
• 3.3.1 鍵盤設(shè)計21
• 3.3.2 顯示設(shè)計21-22
• 3.4 通信模塊22-24
• 3.5 復(fù)位24-25
• 3.6 系統(tǒng)硬件電路原理圖25
• 3.7 硬件抗干擾措施25-26
• 3.7.1 光電隔離25-26
• 4 單片機軟件的設(shè)計26-34
• 4.1 軟件編程的設(shè)計和編程語言的選擇26
• 4.2 軟件設(shè)計流程26-27
• 4.3 設(shè)計內(nèi)容27-33
• 4.3.1 鍵盤掃描程序的設(shè)計27-29
• 4.3.1.1 溫度設(shè)置鍵盤掃描程序設(shè)計27-28
• 4.3.1.2 濕度設(shè)置鍵盤掃描程序設(shè)計28-29
• 4.3.2 數(shù)據(jù)采集程序的設(shè)計29-33
• 4.3.2.1 數(shù)據(jù)選擇器端口定義30
• 4.3.2.2 溫濕度傳感器序號選擇程序設(shè)計30
• 4.3.2.3 啟動傳輸函數(shù)30-31
• 4.3.2.4 連接復(fù)位函數(shù)31
• 4.3.2.5 SHT10寫函數(shù)31-32
• 4.3.2.6 SHT10讀函數(shù)32
• 4.3.2.7 測量溫濕度函數(shù)32
• 4.3.2.8 溫濕度補償函數(shù)32-33
• 4.3.3 顯示驅(qū)動程序設(shè)計33
• 4.4 軟件抗干擾措施33-34
• 4.4.1 利用冗余指令34
• 4.4.2 設(shè)置軟件陷阱34
• 4.4.3 設(shè)置程序運行監(jiān)視系統(tǒng)34
• 5 仿真34-41
• 5.1 PROTEUS模擬仿真器34
• 5.2 KEIL編譯環(huán)境34-35
• 5.3 系統(tǒng)調(diào)試與仿真35-41
• 5.3.1 基于PROTEUS和KEIL軟件的仿真過程35
• 5.3.2 仿真運行結(jié)果35-41
• 6 上位機軟件設(shè)計41-47
• 6.1 上位機軟件設(shè)計總體方案41
• 6.2 串口通訊設(shè)計41-42
• 6.3 LABVIEW對數(shù)據(jù)庫的訪問42-43
• 6.4 溫濕度數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)界面及功能的實現(xiàn)43-47
• 6.4.1 系統(tǒng)登錄界面設(shè)計43-44
• 6.4.2 數(shù)據(jù)采集44-45
• 6.4.3 通道配置45
• 6.4.4 歷史數(shù)據(jù)回讀45
• 6.4.5 傳感器狀態(tài)監(jiān)視45-46
• 6.4.6 報警46-47
• 6.5 模擬測試47
• 7 結(jié)論與建議47-49
• 7.1 結(jié)論47-48
• 7.2 建議48-49
• 致謝49-50
• 參考文獻50-52
• 附錄52-59
• 作者簡介59

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