5.课程设计说明书格式 - 图文

南昌工程学院

《单片机》课程设计说明书

题 目：仓库温湿度监测系统设计

课 程 名 称：单片机课程设计 系 院：机械与电气工程学院 专 业：11机械设计制造及其自动化（本） 班 级：工程机械设计（2）班 学 生 姓 名：杨会会 学 号：2011100735 设 计 地 点：机电楼A303 指 导 教 师：贾兴建

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设计起止时间： 2014 年3月10日 至 2014 年3月14日

目 录

第一章 绪论 .......................................................................................................... 4

1.1 课程设计要求.............................................................................................4 1.2 课题研究的背景及意义...............................................................................4

第二章 系统总体设计 ......................................................................................... 6

2.1 系统总体设计框图.........................................................................................6 2.2系统工作流程.........................................................................................7 2.3系统的功能介绍.....................................................................................7 第三章 硬件系统设计 ........................................................................................ 8 3.1硬件结构及设计原理..............................................................................8 3.1.1单片机AT89S51...............................................................................8

3.1.2 MC14433A/D转换器........................................................................10 3.1.3 温度采集系统......................................................................................12 3.1.4 湿度检测......................................................................................14 3.1.5 键盘及显示接口扩展....................................................................15

3.2硬件各单元电路结构............................................................................15

3.2.1 上电手动复位电路..............................................................................15 3.2.2 振荡电路..............................................................................................16 3.2.3 温度采集电路......................................................................................16

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3.2.4 湿度测量电路......................................................................................16

3.2.5 YM19264与AT89S51显示连接电路...................................................18 3.2.6 供电电源..............................................................................................19 3.2.7 CPU主控电路.......................................................................................20 3.2.8 报警电路..............................................................................................20

第四章 软件设计分析 ............................................................................................. 22 4.1 程序开发环境及设计原则..................................................................22 4.2 软件结构各模块流程图.....................................................................23 4.2.1 T0中断流程图.............................................................................23 4.2.2 温度主程序流程图.......................................................................24 4.3 主要模块代码......................................................................................25 第五章 结束语.................................................................................................31 第六章 参考文献 ..................................................................................................... 32 第七章 指导教师评阅 ............................................................................................. 32

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第一章 绪论

1.1 课程设计要求

（1）、基本功能 ①检测温度、湿度 ②实时显示温度、湿度 ③设定温湿度限度值 ④过限报警 （2）、主要技术参数

①温度检测范围： -30℃ — +50℃（可软件调整） ②测量精度： ?0.5℃

③湿度检测范围： 10% — 100%RH（可软件调整） ④检测精度： ?1%RH

⑤报警方式 ： 三极管驱动的蜂鸣音报警

⑥显示方式 ： 温度：三位显示 湿度：二位显示

1.2 课题研究的背景及意义

近年来，温湿度的检测在理论上发展比较成熟，但在实际测量和控制中，如何 保证

快速实时地对温湿度进行采样，确保数据的正确传输，并能对所测温湿度场进行 较精确地控制，仍然是目前需要解决的问题。温湿度测控技术包括温度测量技术和温湿度控制技术两个方面。 在温湿度的测量技术中，接触式测量发展较早， 这种测量方法的优点是： 简单、 可靠、低廉、测量精度较高，一般能够测得真实温度，但由于检测元件的一些物理因素的影响，响应时间较长，对一些温湿度改变很小的物体难以实现精确地测量，并且该方法不适于对腐蚀性介质测温湿，不能用于超高温测量，难于测量运动物体的温湿度。 另外的非接触式测量方法是通过对辐射能量的检测来实现温湿度测量的方法，其优点是：不破坏被测温湿度，可以测量温湿度变化较小的物体，适于测量运动物体的温湿度，还可以测量区域的温湿度分布，响应速度较快。但也存在测量误差较大， 仪表指示值一般仅代表物体表现温湿度，测温装置

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结构复杂，价格昂贵等缺点。因此，在实际的温湿度测量中，要根据具体对象选择合适的测量方法，在满足测量精度要求的前提下尽量减少投入。并且随着时代科技的迅猛发展，微电子学和计算机等现代电子技术的成就给传统的电子测量与仪器带来了巨大的冲击和革命性的影响。常规的测试仪器仪表和控制装置被更先进的智能仪器所取代，使得传统的电子测量仪器在远离、功能、精度及自动化水平定方面发生了巨大变化，并相应的出现了各种各样的智能仪器控制系统，使得科学实验和应用工程的自动化程度得以显著提高。

同时传感器技术作为新技术革命和信息社会的重要技术基础，是现代科技的开路先锋，也是当代科学技术发展的一个重要标志。传感器技术、通信技术、计算机技术、分别对应信息技术中的采集、传输和处理。如果说计算机是人类大脑的扩展，那么传感器就是人类五官的延伸。当集成电路、计算机技术飞速发展时，电脑的运算速度和信息处理能力得以成倍的提高，这时人们才逐步认识到信息摄取装置：传感器没跟上信息技术的发展，因而惊呼“大脑发达、五官不灵”。世界上技术发达的国家对传感器技术开发都十分重视。这些技术的发展也为仓库的温湿度监测系统的发展提供了科学依据。

", 温湿度是生活及生产中最基本的物理量，它表征的是物体的冷热程度和湿润程度。自然界 中任何物理、化学过程都紧密的与温湿度相联系。在很多生产过程中，温湿度的测量 和控制度直接和安全生产、提高生产效率、保证产品质量、节约能源等重大技术 经济指标相联系。因此，温湿度的测量与控制在国民经济各个领域中均受到了相当程度的重视。 在实际的生产实验环境下，由于系统内部与外界的热交换和湿润程度是难以控制的，其它因素的干扰也是无法精确计算的， 因此温湿度度量的变化往往受到不可预测的外界环境扰动的影响。为了使系统与外界的能量交换尽可能的符合人们的要求，就需 要采取其他手段来达到这样一个温湿度控制的目的。因此，对温湿度的控制精度要求比较高的情况下，是不应许出现过冲现象的，即不应许实际温湿度超过控制的目标温湿度。特别是隔热效果和湿润程度很好的环境。温湿度一旦出现过冲，将难以很快 把温湿度降下来。并且防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容，是衡量仓库管理质量的重要指标。它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。但传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。

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