基于Labview的环境参数检测系统.docxVIP

电气与控制工程学院综合实验题目：基于Labview的环境参数检测系统院（系）： 电气与控制工程学院 专业班级：姓 名：学 号：指导教师：摘 要本文主要描述了利用PC机与STC89C52单片机之间的通信程序设计实现对环境参数的检测。由传感器采集温度，湿度，光照强度三路信号，将信号发送给上位机用Labview进行显示，单片机程序用C语言编写，同时拥有液晶显示功能，实现上位机与下位机同步显示三路环境参数信号。关键词：单片机STC89C52，温湿度采集，光照强度采集，Labveiw上位机，LCD1602显示目录1.概述12.总体方案设计12.1系统总体方案设计12.2 主控芯片的选择22.3温湿度传感器的选择22.4光照传感器的选择33. 硬件设计43.1单片机最小系统43.2按键模块53.3温湿度采集模块53.4光照采集模块64. 软件设计74.1主程序74.2参数采集子程序74.3上位机设计84.4通信模块设计115. 系统调试126. 心得体会157.参考文献15附录一 原理图16附录二 程序清单16基于Labview的环境参数检测系统1.概述温湿度测量，光照强度测量是现代检测技术的重要组成部分,在保证产品质量、节约能源和安全生产等方面起着关键的作用。随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用，在生产中，温湿度，光照强度的高低对产品的质量影响很大。因此,能够确保快速、准确地测量环境参数的技术及其装置普遍受到各国的重视。近年来,利用智能化数字式传感器以实现环境参数的在线检测已成为温湿度，光照强度检测技术的一种发展趋势。本课题以单片机为核心，用智能集成温温度传感器DHT11主要实现环境温度、湿度的检测，光照传感器BH1750实现对环境光照强度的检测。将温度湿度及光照强度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机进行数据的分析和处理，在LCD1602液晶屏上显示当前温湿度。用按键控制切换对温度、湿度及光照强度的显示，将信号发送给PC上位机，利用Labview显示。2.总体方案设计2.1系统总体方案设计 本系统以52单片机为控制核心，来对各个模块进行控制，总体方案设计如图1所设。图1总体方案图从图1可知，本系统的各个模块均由52单片机来控制，用智能集成温温度传感器DHT11主要实现温度、湿度的检测，用环境光照传感器BH1750实现光照强度的检测，将温度、湿度、光照强度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机STC89C52进行数据的分析和处理，并在LCD1602上显示，并通过按键进行切换显示环境温度、湿度及光照强度。通过RS232将信号传到上位机用Labview进行显示。2.2 主控芯片的选择方案一：使用ARM控制器方案二：使用STC89C52单片机本系统采集的参数均为数字量，即只需要高低电平，考虑到经济性和统一性，最终选择使用STC89C52单片机。2.3温湿度传感器的选择DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。实物如图2所示。原理图如图3所示。图2 DHT11温湿度传感器图3 DHT11温湿度传感器原理图传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上。产品为 4 针单排引脚封装，连接方便。2.4光照传感器的选择BH1750环境光照传感器内置16位的模数转换器，它能够直接输出一个数字信号，不需要再做复杂的计算。这是一种更精良的和容易使用简易电阻器的版本，通过计算电压,来获得有效的数据。这款环境光传感器能够直接通过光度计来测量。光强度的单位是流明lx。当物体在均匀的光照下它能够在每平方米获 得1lx的光通量，它们的光强度是1lx。实物图如图4所示，原理图如图5所示。图4 BH1750光照传感器图5 BH1750光照传感器原理图硬件设计3.1单片机最小系统本设计选取单片机作为系统的控制器。所谓最小系统，也称为最小应用系统，是指一个真正可用的单片机最小配置系统。选取STC89C52为单片机，最小系统主要有复位电路和晶振电路构成，具体电路图如图6所示。图6最小系统电路图由图6可知，单片机最小系统的时钟电路有一个用于构成振荡器的高增益反放大器，引脚XTAL1和XTAL2分别是反相放大器的输入端和输出端。通常，经由片外晶体振