基于单片机的温湿度采集及自动控制系统设计.doc

PAGE  电子信息工程专业课程设计任务书 题目：煤矿井下温湿度采集 及自动控制系统设计 设计内容 设计一个由8052MCU组成的煤矿井下温湿度采集及自动控制系统。能够测量当前煤矿井下温湿度并显示；可以设置温湿度上下限范围，当超过此设置温度时自动调节温湿度；超过温湿度极限时要有报警功能。通过这个过程熟悉温湿度传感器、RS232和七段数码管的使用，掌握51系列单片机控制和测试方法。设计以STC89C52单片机为核心，对电压信号首先进行比例调节以满足A/D的需要；用LCD显示测量得到的温湿度值；设计通信接口电路以实现测量数据的传送。完成基本要求，可以适当发挥进行扩展设计。 1）液晶显示：年月日时分秒； 2）键盘输入：修改温湿度报警上下限； ? 设计步骤 一、总体方案设计 以51系列MCU构成核心模块，合理分配存储器资源和I/O资源。温度采集模块建议采用SHT11，或采用Pt100再经模数转换；显示模块用LCD1602可满足需要；报警模块可采用声光等形式；输入模块可选用矩阵式键盘或键盘驱动芯片；可选用8255进行I/O扩展。 二、硬件选型工作 对于每一个芯片要有具体型号，对每个分立元件要给出其参数 三、硬件的设计和实现 1. 选择计算机机型（采用51内核的单片机）； 2. 设计支持计算机工作的外围电路（EPROM、RAM、I/O端口、键盘、显示接口电路等）； 3. 接口电路； 4. 其它相关电路的设计或方案（电源、通信等） 四、软件设计 分配系统资源，编写系统初始化和主程序模块； 编写相关子程序； 3. 其它程序模块(显示与键盘等处理程序)。 五、编写课程设计说明书，绘制完整的系统电路图（A3幅面）。 目录 设计的目的········································3 设计任务和要求····································3 设计的方案的选择与论证··························3-5 电路设计计算与分析·····························5-20 1、硬件电路设计··································5-14 1.1主控制电路设计·····························5-6 1.2传感器电路设??····························7-8 1.3显示电路设计······························8-11 1.4电源电路设计······························11-12 1.5串口电路设计·····························12-14 1.6报警电路设计································14 2、软件设计·····································15-20 2.1软件设计流程图···························15-16 2.2软件设计程序······························16-20 总结及心得·······································21 附录··········································22-23 参考文献·········································24 煤矿井下温湿度采集 及自动控制系统 一、设计目的 1、掌握用温湿度传感器SHT11和STC89C52单片机来设计高精度的温湿度检测及自动控制系统； 2、提出系统设计方案，包括电路原理图和流程图以及程序； 3、掌握温湿度检测系统的系统调试，实现要求的检测及控制方式； 4、掌握系统调试方法，实现检测及控制要求； 5、提高查阅文献与论文撰写的能力。 二、设计任务与要求 设计一个煤矿井下温湿度采集及自动控制系统，具体功能要求如下： 1、具有温湿度采集功能； 2、对数据实时处理并能够显示； 3、当温度或湿度高于（低于）设定值时能够自动调节； 4、超限报警电路，当环境温度或湿度高于（低于）极限值时，系统能够发出声光报警，提示工作人员进行相应的应急处理； 5、自动断电功能，当环境温度或湿度高于（低于）极限值时，系统能够自动切断电源； 6、当检测电路电压低即供电不足时，电路发出报警，提示工作人员对检测电路电源进行更换。 三、设计的方案的选择与论证 目前，温湿度传感器在工农业生产、气象、环保等领域得到越来越广泛的利用。而传统的模拟式湿度传感器一般不仅要设计信号调理电路，还要经过复