课 程 设 计
学 院 名 称 电气工程与自动化学院 课 程 名 称 传感器课程设计 开课系（或教研室） 测控技术与仪器 执 笔 人 韩凯 审 定 人
修（制）订日期 2013-1-12
山东轻工业学院课程设计专用纸 成绩
课程名称 传感器课程设计 指导教师 孙凯 院 （系） 电气学院 专业班级 测控10—2 学生姓名 韩凯 学号 201002051071 设计日期 2013-1-9
一、设计要求
课程设计题目 大型粮仓温湿度检测系统设计
本设计是以89C51单片机为控制中心，这种控制芯片具有4KB的快擦写可编程/擦除只读存储器EEPROM、256KB片内RAM、3个16位定时计数器、5个中断源，无需进行系统扩展既可满足任务要求，能较大幅度提高系统的性价比。而温湿度传感器我采用的是DHT11数字温湿传感器，它性价比比较高。DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。另外该系统除了能显示温湿度以外， 还能设置温湿度报警阀值
二、设计步骤
1、准备及查阅资料 2、方案设计
3、硬件电路设计、画图 4、实验室调试及结果分析
三、参考文献
[1] ARM Limited. ARM7TDMI(Rev4)Technical Reference Manual[M]．ARM DDI 0201A，2001.
[2] 王永志,刘媛媛.大型粮库的温湿度监测报警控制系统[J] .农机化研究, 2008,(08). [3] 丁英丽.基于电容式传感器的粮食水分测量仪[J].传感器技术,2003,(04)30-37. [4] 林文华.粮库的温度湿度自动测试系统[J].电脑学习, 2003,(04)50-55.
四、设计心得
完成期限：自2013年 1 月 7日至 2013年 1 月 12日 指导教师： 孙凯 系（教研室）主任： 孙涛
目录
1.绪论 .............................................................................................................................................. 5
1.1选题背景 ............................................................................................................................ 5 1.2设计目标 ............................................................................................................................ 5
1.2.1基本功能 .................................................................................................................. 5 1.2.2主要技术参数 .......................................................................................................... 5
2 设计方案 ..................................................................................................................................... 6
2.1 系统的总体框图 ............................................................................................................... 6 2.2温湿度传感器的选择 ........................................................................................................ 7 2.3信号采集通道的选择 ........................................................................................................ 7 3 主要芯片简介 ............................................................................................................................. 8
3.1 DHT11数字传感器 ........................................................................................................... 8
3.1.1 主要特性 ................................................................................................................. 8 3.1.2 应用领域 ................................................................................................................. 8 3.1.3 接口说明 ................................................................................................................. 8 3.1.4 电源引脚 ................................................................................................................. 9 3.1.5 封装信息 ................................................................................................................. 9 3.1.6 DHT11引脚图 ....................................................................................................... 10 3.1.7 注意事项 ............................................................................................................... 10 3.2 ADC0832与单片机89C51 ............................................................................................. 11
3.2.1 A/D转换 ................................................................................................................ 11 3.2.1.1 A/D转换器的特点 .......................................................................................... 11 3.2.1.2 ADC0832元件说明 .......................................................................................... 11 3.2.1.3 芯片顶视图 ..................................................................................................... 11 3.2.1.4 ADC0832 与单片机的接口电路 ..................................................................... 12 3.2.1.5 单片机对 ADC0832 的控制原理 ................................................................ 12 3.2.2 单片机89c51 ........................................................................................................ 13 3.2.2.1 89c51的基本结构 .......................................................................................... 14 3.2.2.2 89c51的引脚图 .............................................................................................. 15 3.2.2.3 89c51的存储器配置 ...................................................................................... 17 3.2.2.4 89C51的工作模式 .......................................................................................... 18 3.2.2.5 89c51的系统时钟的设计 .............................................................................. 19
4 硬件设计 ................................................................................................................................... 20
4.1 显示与报警的设计 ......................................................................................................... 20
4.1.1 显示电路 ............................................................................................................... 20 4.1.2 报警电路 ............................................................................................................... 22
5 软件设计 ................................................................................................................................... 23
5.1标度变换的实现 .............................................................................................................. 23 5.2 主程序流程图 ................................................................................................................. 23 5.3 T0中断流程图 ................................................................................................................ 24 5.4 报警子程序流程图 ......................................................................................................... 26 5.5 温湿度采样子程序流程图 ............................................................................................. 27 6 结论 ........................................................................................................................................... 28
6.1 总结 ................................................................................................................................. 28 6.2 改进思路 ......................................................................................................................... 28
6.2.1软件方面 ................................................................................................................ 28 6.2.2硬件方面 ................................................................................................................................ 28
参 考 文 献 ................................................................................................................................. 29 附录 粮库温湿度监测的硬件原理图 ....................................................................................... 31
1.绪论
1.1选题背景
粮食储藏是国家为防备战争，灾荒或其它突发性事变而采取的有效措施，因此粮食的储藏有重要意义。影响粮食安全储存的主要参数是粮食的温度和湿度。这两者之间又是相互关联的。粮食在正常储藏过程中，含水量一般在12%以下是安全的，不会发生温度突变，一旦粮库进水，结露是粮食的含水量达到20%以上时，由于粮粒受潮胚芽萌发，新陈代谢加快而产生呼吸热是局部粮食温度突然升高，必然引起粮食霉变，可能造成无法挽回的损失因此设计出一种经济适用的粮仓温湿度智能检测系统是非常有必要的。单片机自诞生以来给全世界人类的生活和工作起到了剧烈的作用，利用单片机进行温湿度检测、处理和显示具有实时性好、成本低、稳定性高等优点。通过该系统的设计，这样他们的就业面会更加宽广，也可以满足当今社会对单片机开发人才的大量需求. 1）主要任务：
设计一种单片机过程控制系统，实现温湿度检测的功能
1.2设计目标 1.2.1基本功能
1.检测温度、湿度 2.显示温度、湿度 3.过限报警
1.2.2主要技术参数
1.温度检测的范围： -30℃±55℃
2.测量精度： ?2℃
3.湿度检测的范围： 20%-90%RH 4.检测精度：?5%RH
5.显示方式： 温度：四位显示 湿度：四位显示; 报警方式： 三极管驱动的蜂鸣音报警
