多路开关控制的温湿度监测系统.doc

毕业设计 多路开关控制的温湿度监测目 录 第一章 概述 1 1.2传感器的技术简介和发展前景 1 1.3传感器的实现的功能 1 第二章系统总体方案设计 2 2.1 温度传感器 2 2.1.1 温度传感器DS18B20的描述 2 2.1.1.1 DS18B20简介 2 2.1.2 DS18B20的结构 4 2.1.2.1 内部结构 4 2.1.3 DS18B20工作原理 5 2.1.4 DS18B20的应用电路 5 2.2 湿度传感器HS1100 8 2.2.1 主要特性 8 2.2.2 工作原理 8 2.3 AD转换器ADC0809 9 2.3.2 ADC0809内部结构 10 2.3.3 ADC0809外部特性（引脚功能） 10 2.3.4 ADC0809的工作过程 11 2.4 单片机89S51 12 2.5 CD4051多路开关 14 第三章 系统的硬件设计和连接 16 3.2 显示与报警的设计 17 第四章 软件设计 19 4.1 T0中断流程图 20 4.2 温度主程序流程图 21 4.3 程序清单 22 第五章 结论与展望 28 附 录 29 89S51系统程序及子程序 29 第一章 概述 1.1 概述 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。 本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号，和A/D模拟数字转换芯片的性能，此设计以89S51基本系统为核心的一套检测系统，其中包括A/D转换、单片机、复位电路、温度检测、湿度检测、键盘及显示、报警电路、系统软件等部分的设计。系统总体方框图如图2.1。 图2.1 系统总体框图 本设计由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的： (1) 信号采集 由DS18B20、HS1100及多路开关CD4051组成； (2) 信号分析 由A/D转换器ADC0809、单片机89S51基本系统组成； (3) 信号显示 由串行口LED显示器和报警电路组成。 2.1 温度传感器 DS-18B20数字温度传感器采用美国DALLAS公司生产的 DS18B20可组网数字温度传感器芯片封装而成，具有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。 DALLAS最新单线数字温度传感器DS18B20简介新的“一线器件”体积更小、适用电压更宽、更经济 Dallas 半导体公司的数字化温度传感器DS1820是世界上第一片支持 “一线总线”接口的温度传感器。一线总线独特而且经济的特点，使用户可轻松地组建传感器网络，为测量系统的构建引入全新概念。DS18B20、 DS1822 “一线总线”数字化温度传感器 同DS1820一样，DS18B20也 支持“一线总线”接口，测量温度范围为 -55°C~+125°C，在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。DS1822的精度较差为± 2°C 。现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。适合于恶劣环境的现场温度测量，如：环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。与前一代产品不同，新的产品支持3V~5.5V的电压范围，使系统设计更灵活、方便。而且新一代产品更便宜，体积更小。 DS18B20、 DS1822 的特性 DS18B20可以程序设定9~12位的分辨率，精度为±0.5°C。可选更小的封装方式，更宽的电压适用范围。分辨率设定，及用户设定的报警温度存储在EEPROM中，掉电后依然保存。DS18B20的性能是新一代产品中最好的！性能价格比也非常出色！ DS1822与 DS18B20软件兼容，是DS18B20的简化版本。省略了存储用户定义报警温度、分辨率参数的EEPROM，精度降低为±2°C，适用于对性能要求不高，成本控制严格的应用，是经济型产品。 继“一线总线”的早期产品后，DS1820开辟了温度传感器技术的新概念。DS18B20和DS1822使电压、特性及封装有更多的选择，让我们可以构建适合自己的经济的测温系统。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的双向通讯。 　 测温范围 －55℃～＋125℃，固有测温分辨率0.5℃。 　　3 支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联8个，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号传输的不稳定，实现多点测温 　　4 工作电