低功耗温湿度检测仪的硬件设计论文

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1、低功耗温湿度检测仪的硬件设计毕业论文目录摘要1Abstract21绪论52系统总体方案设计63系统硬件设计73.1传感器检测部分的设计73.1.1温度测量电路73.1.2湿度测量电路83.2AT89C52芯片性能与引脚介绍93.3单片机最小系统的实现133.4模数转换的选择与简介163.5按键选择与简介183.6时钟芯片选择与简介193.7上拉电阻213.8液晶显示器简介214软件设计部分234.1Proteus软件介绍234.2KeilC软件介绍245系统低功耗设计255.1设计思路255.2AT89C52的低功耗措施255.3分块间断供电266系统仿真26

2、7结束语2960致谢30参考文献31附录32附录一硬件设计主电路图32附录二检测主程序程序33附录三温度采集程序37附录四A/D转换程序42附录五英语文献翻译49601绪论温湿度和人类的生活、生产有着密切的关系，同时还是工业生产中最常见的最基本的工艺参数。而温湿度集散控制技术通常是利用温湿度传感器采集温湿度信号，然后将模拟信号进行A/D变换，传送给微处理器(下位机)进行处理、运算，最后下位机将运算结果上传给控制中心(上位机)，并由控制中心控制驱动空调机、去湿机等设备进行自动控温控湿，从而达到最终控温控湿精度上的要求。本文介绍了一种通用型低功耗温湿度检测仪，它运

3、用AT89C52单片机、A/D转换、温湿度传感器和放大电路，区别于传统的“温-阻”法和“湿-阻”法测量仪由于体积庞大、操作不方便、消耗功率高而很难适用，该设计设计的检测仪具有造价低、性能稳定、控制精度高、使用灵活、操作简便等特点，既可独立作为一台一般的温湿度测量仪表使用，也可多台联网，配合PC机作为一套集数据采集、控制及存储于一体的高性能的温湿度控制系统使用。低功耗温湿度检测仪充分利用单片机自身的资源，具有高性能、低功耗、可编程、小型便携等优点，可广泛应用于诸多领域的湿温度一体化测量。它测量精度高、简单实用而且携带方便、成本低，推广性很高。性能优良的温湿度检测

4、仪产品功能正日益完善，随着智能传感器等一些高科技含量的电子器件的不停问世，相信低功耗智能温湿度检测仪的前景将是十分宽阔的。602系统总体方案设计本设计设计了一个只能化的低功耗温湿度测量应用系统。该系统以单片机AT89C52作为控制核心，以数字式温度传感器DS18B20、电容式湿度传感器HS1101作为测量元件，构成温湿度测量系统，同时设计了能给系统提供稳定工作电压的电源电压。除此之外，采集到的数据是通过RS-232总线上传给工业控制计算机进行进一步处理的。系统设计方案如下图所示：AT89C52时钟电路复位电路湿度传感器及A/D转换温度传感器按键设置数据显示（图

5、2.1系统方案图)603系统硬件设计系统硬件设计主要包括传感检测和单片机外围电路设计。其中传感检测部分的设计包括温度测量电路和湿度测量电路;单片机外围电路部分的设计包括时钟电路、复位电路、电源电路、独立式键盘输入电路、显示电路等。3.1　传感器检测部分的设计3.1.1温度测量电路本设计采用的是Dallas公司1-Wire系列的高精度数字式温度传感器DS18B20,可直接与单片机相连,采用电源供电方式,其测量电路如图3.1所示。此时,DS18B20的第1脚接地,第2脚作为信号线,第3脚接电源,AT89C52通过P2.7口对DS18B20进行控制,读取DS18B2

6、0所测得的温度。单片机与DS18B20之间进行应答来采集温度参数,先将与DS18B20的连线电平拉低480μs以上,将DS18B20复位,再进行操作。当DS18B20处于写存储器操作和温度A/D转换操作时,总线上必须有上拉电阻Rp,上拉开启时间最长为500ms,即先向DS18B20发送指令,跳过ROM后发出转换温度的指令,然后初始化后读取温度,将读到的温度通过液晶显示显示出来。电路图如下：60（图3.1温度测量电路)一、DS18B20单片机的技术性能描述1．独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向

7、通讯；2.测温范围：－55℃～＋125℃，固有测温分辨率0.5℃；3.工作电源:3-5V/DC；4.在使用中不需要任何外围元件；5.测量结果以9-12位数字量方式串行传送。二、DS18B20的特点DS18B20具有独特的一线接口、只需要一条口线通信多点能力，大大简化了分布式温度传感应用，无需外部元件，可用数据总线供电，电压范围为3.0V至5.5V无需备用电源测量温度范围为-55℃至+125℃。温度传感器可编程的分辨率为9-12位，温度转换为12位数字格式，最大值为750毫秒，用户可定义非易失性温度报警设置，应用范围包括恒温控制工业系统、消费电子产品温度计或任何

8、热敏感系统。三、DS18B20的温度的