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基于单片机的太阳能干燥温湿度检测系统的研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 22:06:24
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基于单片机的太阳能干燥温湿度检测系统的研究【摘要】:本文结合目前太阳能干燥温湿度检测系统的研究现状,针对检测控制系统的价格昂贵、检测精度不高、使用不灵活的特点,提出了一种基于单片机

【摘要】:本文结合目前太阳能干燥温湿度检测系统的研究现状,针对检测控制系统的价格昂贵、检测精度不高、使用不灵活的特点,提出了一种基于单片机的数字式温湿度传感器的测控系统构成方案,研究和设计了硬件电路,完成了软件设计。 系统采用模块化设计思想,主要包括以单片机为主的下位机信号采集部分、以PC机为主的上位机信号分析处理部分和单片机与主机的通信部分三大方面的设计。 所做的主要工作如下: 1)以单片机为主的下位机部分设计。下位机系统以STC89C54单片机为控制核心,采用16路数字式温湿度传感器SHT10完成干燥箱内16处不同被测点的温湿度的采集,并将采集的温湿度数据实时显示在8位LED数码管显示器中,完成了硬件电路的设计和软件程序设计。该系统设计了键盘模块和报警模块,在键盘模块中,设计了5个独立按键,对温湿度的阈值进行设置,当温度或湿度超出设定的阂值时,则发出报警信号。 2)以PC机为主的上位机部分设计。上位机在LabVIEW8.6环境下,利用图形化编程语言,开发了太阳能干燥温湿度数据采集系统,实现对干燥过程的数据采集、处理、存储、报警和实时监测的功能。 3)单片机与上位机通信系统的设计。用C语言设计单片机的串口通信软件,上位机采用LabVIEW编程语言设计了采集界面,并进行模拟测试,实现单片机与上位机的通信。 4)模拟仿真。对硬件电路和软件程序调试无误后,进行软硬件联合仿真,实时巡回检测16路温湿度数据。仿真结果表明:该检测系统可以有效的进行数据采集,并且在一定程度上提高了检测精度,为进一步研究太阳能干燥温湿度检测提供参考依据。 【关键词】:单片机 温湿度检测 通讯系统 LabVIEW
【学位授予单位】:内蒙古农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP274
【目录】:
  • 摘要3-4
  • Abstract4-11
  • 1 引言11-13
  • 1.1 选题的目的及意义11-12
  • 1.2 国内外温湿度检测技术研究现状12-13
  • 1.2.1 国外温湿度检测研究现状12
  • 1.2.2 国内温湿度检测研究现状12-13
  • 1.3 太阳能干燥温湿度检测存在的主要问题13
  • 1.4 本课题主要研究内容13
  • 2 系统的设计方案13-15
  • 2.1 设计原则及目标13-14
  • 2.2 系统的硬件设计方案14
  • 2.3 方案的确定14-15
  • 2.3.1 传感器类型选择14
  • 2.3.2 通信方式选择14
  • 2.3.3 系统控制及数据处理方案14-15
  • 2.4 系统的总体方案15
  • 3 系统的硬件设计15-26
  • 3.1 系统控制15-17
  • 3.2 温湿度数据采集17-21
  • 3.2.1 温湿度传感器的结构及参数特征17-18
  • 3.2.2 SHT10与微控制器的连接18
  • 3.2.3 发送命令18-19
  • 3.2.4 测量时序19
  • 3.2.5 输出转换为物理量19-21
  • 3.3 人机交互模块21-22
  • 3.3.1 键盘设计21
  • 3.3.2 显示设计21-22
  • 3.4 通信模块22-24
  • 3.5 复位24-25
  • 3.6 系统硬件电路原理图25
  • 3.7 硬件抗干扰措施25-26
  • 3.7.1 光电隔离25-26
  • 4 单片机软件的设计26-34
  • 4.1 软件编程的设计和编程语言的选择26
  • 4.2 软件设计流程26-27
  • 4.3 设计内容27-33
  • 4.3.1 键盘扫描程序的设计27-29
  • 4.3.1.1 温度设置键盘扫描程序设计27-28
  • 4.3.1.2 湿度设置键盘扫描程序设计28-29
  • 4.3.2 数据采集程序的设计29-33
  • 4.3.2.1 数据选择器端口定义30
  • 4.3.2.2 温湿度传感器序号选择程序设计30
  • 4.3.2.3 启动传输函数30-31
  • 4.3.2.4 连接复位函数31
  • 4.3.2.5 SHT10写函数31-32
  • 4.3.2.6 SHT10读函数32
  • 4.3.2.7 测量温湿度函数32
  • 4.3.2.8 温湿度补偿函数32-33
  • 4.3.3 显示驱动程序设计33
  • 4.4 软件抗干扰措施33-34
  • 4.4.1 利用冗余指令34
  • 4.4.2 设置软件陷阱34
  • 4.4.3 设置程序运行监视系统34
  • 5 仿真34-41
  • 5.1 PROTEUS模拟仿真器34
  • 5.2 KEIL编译环境34-35
  • 5.3 系统调试与仿真35-41
  • 5.3.1 基于PROTEUS和KEIL软件的仿真过程35
  • 5.3.2 仿真运行结果35-41
  • 6 上位机软件设计41-47
  • 6.1 上位机软件设计总体方案41
  • 6.2 串口通讯设计41-42
  • 6.3 LABVIEW对数据库的访问42-43
  • 6.4 温湿度数据采集系统界面及功能的实现43-47
  • 6.4.1 系统登录界面设计43-44
  • 6.4.2 数据采集44-45
  • 6.4.3 通道配置45
  • 6.4.4 历史数据回读45
  • 6.4.5 传感器状态监视45-46
  • 6.4.6 报警46-47
  • 6.5 模拟测试47
  • 7 结论与建议47-49
  • 7.1 结论47-48
  • 7.2 建议48-49
  • 致谢49-50
  • 参考文献50-52
  • 附录52-59
  • 作者简介59


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