温湿度检测系统.doc

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1、重庆科技学院《智能仪器仪表设计与调试》课程设计报告学院:电气与信息工程学院专业班级:测控10-01学生姓名:魏钊学号:2010441466设计地点（单位）___________I506___________设计题目:_______基于单片机的温湿度控制器设计____完成日期：2013年7月12日指导教师评语:_________________________________________________________________________________________________

2、__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________成绩（五级记分制）:________________指导教师（签字）:________________一、设计任务和性能指标11.1设计任务11.2性能指标1二、设计方案1三、系统硬件设计23.1

3、单片机的最小系统23.2湿度采集电路的设计33.3温度采集电路的设计43.4AT24C02存储电路的设计53.6报警电路的设计63.7液晶模块设计7四、系统软件设计84.1主程序设计84.2湿度采集子程序设计94.3温度采集子程序设计104.4AT24C02存储子程序设计114.5液晶显示子程序设计124.6按键设置模式子程序设计134.7报警子程序设计14五、性能调试及分析155.1调试步骤155.2性能分析16六、心得体会16参考文献18附录1系统硬件电路图19附录2程序清单20一、设计任务和性

4、能指标1.1设计任务设计基于单片机的温湿度控制系统，要求完成以下功能：1.基本功能1）温度采集并显示到LCD；湿度采集并显示到LCD；2）温湿度上、下限报警值设定；温湿度上、下限报警；3）目标温湿度值设定；2.扩展功能1）实现温湿度的存储、调用；2）其它功能；1.1.2进度要求1.布置仪表设计任务、方案设计（1天）2.硬件设计、制作、调试（2天）3.软件设计、调试（4天）4.综合调试（1.5天）5.成果展示、答辩、撰写报告（1.5天）1.2性能指标1.使用传感器：AMT1001，DS18B20；2.

5、湿度测量范围：20%—90%RH，湿度测量精度≤5%RH；3.温度测量范围：0℃—60℃，测温误差<±1ºC；4.湿度输出电压：0—3.0V；5.供电电压：4.75V—5.25V。二、设计方案接到任务后，首先是对任务的分析，然后设计方案。温湿度监控系统的硬件主要包括单片机最小系统电路、温度采集电路、湿度采集电路、蜂鸣器电路、液晶显示电路、AT24C02存储电路、按键选择电路以及串行通信电路。各个部分的主要思路如下：171．STC12C5A16S2单片机是控制部分的核心元件，其主要任务是：1）A/D转

6、换，通过湿度传感器改变湿度值获得不同信号，采用自身的A/D转换功能将模拟电压信号转换为数字信号；2）处理采集到的AD转换的数字信号和温度传感器采集的数字信号，根据换算公式计算出采集的当前温度值和湿度值；3）控制按键操作和数据显示、存储、查询。2.温度采集工作通过温度传感器DS18B20进行；湿度的采集工作通过湿度传感器AMT1001进行；把温湿度采集的数字量同时传送数据到单片机内进行处理，得到相应的模拟量，在进行相关的计算的到温度值和湿度值。3.将采集的温度和湿度值，通过AT24C02芯片进行存储，

7、并且能查询历史数据，可以自由设定采集的时间间隔，本设计是每9秒采集一次，可以存储20组数据。4.液晶显示电路是采用JM12864LCD液晶显示器，将在单片机内获得的信息显示在液晶显示屏上。5.蜂鸣器在本设计中起到报警提醒的作用，当温度或者湿度超过设定的上限或者下限时，蜂鸣器响，直到温湿度恢复正常。6.按键采用四个，具体功能在写程序和调试的过程中定。每一部分的思路确定后，画整个系统的原理图，确定各个元件的引脚，以便写程序时调用。三、系统硬件设计3.1单片机的最小系统STC12C5A60S2的最小系统包

8、括复位电路和时钟电路，复位电路有上电复位、按键复位、看门狗等复位方式，本设计采用按键复位方式。在单片机的X1、X2引脚之间加上11.0592MHZ的晶振，并通过20pF左右的电容接地为单片机提供工作时钟。工作电压3.5-5.5V，内部拥有4个定时器，2个串口，8路高速10位A/D转换，内置看门狗电路，外部掉电检测电路等。原理图如图3.1.1所示：17图3.1.1单片机最小系统电路3.2湿度采集电路的设计湿度传感器，分为电阻式和电容式两种。空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后