单片机温度、湿度监控与报警装置.docxVIP

单片机实验报告 --温度、湿度监控与报警装置   系别： 电子信息工程系 专业： 电子信息工程 班级： 姓名：  2014-01-05 目 录 一、作品功能………………………………………………………… 3 二、需求分析………………………………………………………… 3 三、方案设计………………………………………………………… 3 1．总体方案 ………………………………………………………… 3 2．硬件部分………………………………………………………… 3 3．软件部分………………………………………………………… 6 四、测试过程与结果…………………………………………………18 五、实验体会…………………………………………………………21 六、器件清单…………………………………………………………21 作品功能 本次实验的功能为： 1.能够检测环境温度，并显示 2.能够检测环境湿度，并显示 3.能够通过按键设定报警温度和湿度，并显示 4.在达到（或超过）报警温度、湿度时进行有效报警 5.设定测量周期，进行周期性测量 6.通过计算机设定报警温度、湿度，并能够将检测的温度、湿度传输到计算机显示 二、需求分析 本次实验介于需要对温度、湿度检测并且显示，所以对各种元器件的需求如下：DS18B20，常用的温度传感器，具有体积小，硬件开消低，抗干扰能力强，精度高的特点；AM1001湿度传感器；ATmeg16单片机；在开发该模块的过程中，出现了模拟电压接入后会被单片机自身电压影响电压值的现象，因此特使用LM324芯片焊接了一个电压跟随器，将输入电压“锁住”。对于我们小组的拟在串口通讯中增加的功能，则是选择了借用蓝牙通讯模块，对计算机与单片机之间进行数据通讯，可以避免更改报警温度、湿度时的线路连接问题 而在开发环境中，我们选择的是更加熟悉的codevision 方案设计 总体方案 硬件部分 在实现温湿度报警装置的实验设计过程中，我们小组主要采用了查询的方式来进行温湿度的读取和显示，在与计算机的实时交互中，接收信息时使用了中断的方式。ADC模数测量，使用了PA3口作为测量口，PC0作为DS18b20的数据接口。使用USART异步串口通讯的方法与计算机收发数据。 核心控制模块上使用了ATmega16单片机，这款单片机我们比较熟悉，又比较方便能在市面上找到合适的集成好的开发板，且其资源对这个实验来说是比较充足的。 我们的硬件设计主要有下图的几个模块构成： 串口通讯模块 模块设计湿度监测模块 温度监测模块 湿度监测模块 核心控制模块 按键、蜂鸣器、液晶显示等外设 温度传感器传输的是数字信号通过串口通信传输到单片机 温度传感器：DS18B20数字温度传感器 DS18B20，常用的温度传感器，具有体积小，硬件开消低，抗干扰能力强，精度高的特点。 型 号 测温范围 安装螺纹 电缆长度 适用管道 TS-18B 20 -55~125 无 1.5 m TS-18B 20A -55~125 M10X1 1.5m DN15~25 TS-18B 20B -55~125 1/2”G 接线盒 DN40~ 60 AM1001湿度传感器通过串口通信传输模拟信号 参数： 技术参数：（1）供电电压（Vin）： DC 4.5-6V（2）消耗电流： 约2mA（MAX 3mA）（3）使用温度范围： 0～50℃（4）使用湿度范围： 95%RH 以下（非凝露）（5）湿度检测范围： 20～95%RH（6）保存温度范围： 0～50℃（7）保存湿度范围： 80%RH 以下（非凝露）（8）湿度检测精度： ±5%RH（0-50℃,30-80%RH）（9）电压输出范围： 0.6-2.85V DC 注：该模块为模拟量输出，因此，只需要在单片机上编写一段模拟电压测量的代码，再按比例将输入电压转化为湿度值即可将湿度测量测量出来 匹配硬件电路 电压跟随电路： 在开发该模块的过程中，出现了模拟电压接入后会被单片机自身电压影响电压值的现象，因此特使用LM324芯片焊接了一个电压跟随器，将输入电压“锁住”。 拟在串口通讯中增加的功能： 拟借用蓝牙通讯模块，对计算机与单片机之间进行数据通讯，可以避免更改报警温度、湿度时的线路连接问题 3．软件部分 程序： /***************************************************** Th