湿度测试器(带计时器)设计论文.docVIP

引言 目前，国内外工业生产越来越向数字化和自动化靠拢，借助当今数字化系统的快速处理能力，实施对湿度的数字化监控，对降低生产安全因素，提高劳动效率，改善生产环境有很重要的积极作用。 随着数字化技术特别是单片机技术的发展，多功能自动化设备具有实验室或现场进行实时数据采集、信号预处理、即时显示、即时状态分析、自动传输等功能国内外常用的数据采集器及不同采集器⑴掌握基于AT89c52单片机测温控制系统的基本原理和各部分性能； ⑵确定系统总体设计框图，合理划分模块，确定每个模块的组成以及各个模块之间的关系； ⑶运用protel99SE软件完成系统的原理图设计，PCB设计； ⑷将画好的PCB制作电路板，并焊接上元件进行调试； ⑸运用Keil uVision4软件完成系统各模块的软件设计，并进行调试； ⑹将调试好的代码烧入做好的电路板中，进行硬软调试。 3 系统各模块的硬件设计 本系统主要以AT89S52单片机为核心，组成一个集湿度的采集、处理、显示、自动控制为一体的闭环控制系统，其原理框图如图3.1所示。图中硬件组成主要由单片机最小系统、湿度采集、实时时钟、显示、按键及控制部分构成，硬件部分还另外包含模拟室温大棚环境的电路板。 图3.1 系统原理框图 温湿度传感器负责采集温度和湿度数据，实时时钟给单片机提供时钟基准。单片机不断读取2个温湿度传感器的数据并对之进行滤波处理，当发现湿度超过上限或下限值时立刻报警，若是超过上限值在报警的同时还会启动风扇进行除湿。每经过一个采样周期的时间，单片机将数据存储以供查询，计算10个采样周期内的湿度平均值。按键和显示部份构成系统的人机接口，使用者可以通过按键进行设定上下限值、设定系统时间、设定采样周期和查询历史湿度等操作。 3.1单片机最小系统 3.1.1单片机AT89S52 本设计的单片机采用常用的AT89S52。AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程 Flash 存储器。它使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业 80C51 产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程Flash，使得 AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能：8k字节Flash， 256字节RAM，32 位 I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个 16 位定时器/计数器，一个6向量 2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。 AT89S52的各端口说明如下： P0口：P0口是一个8位漏极开路的双向I/O口。作为输出口，每位能驱动8个TTL逻辑电平。对P0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，P0口也被作为低8位地址/数据复用。在这种模式下，P0具有内部上拉电阻。在 flash编程时，P0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。 P1口：P1 口是一个具有内部上拉电阻的8位双向 I/O 口，p1输出缓冲器能驱动4个TTL 逻辑电平。对P1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。此外，P1.0和P1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（P1.0/T2）和定时器/计数器2的触发输入（P1.1/T2EX）。在flash编程和校验时，P1口接收低8位地址字节。 P2口：P2口是一个具有内部上拉电阻的8位双向I/O口，p2输出缓冲器能驱动 4个TTL 逻辑电平。对P2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（IIL）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器 （例如执行MOVX @DPTR）时，P2口送出高八位地址。在这种应用中，P2口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如MOVX @RI）访问外部数据存储器时，P2口输出P2锁存器的内容。在flash编程和校验时，P2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。 P3口：P3口是一个具有内部上拉电阻的8位双向 I/O 口，p2输出缓冲器能驱动4个TTL逻辑电平。对 P3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚