【精品】空气温湿度测量仪设计毕业论文设计 联系客服

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定按键单片机的两个接口都为高电平。启动程序后判断两口的初始值相与是否有变化,判断增大按键是否被按下即判断电压是否变化,若测得电压变化,则判断Flag的值是否小于100,小于则Flag加1,不小于100,则将Flag置零。继续判断增大按钮是否再次按下,若没有按下引起的电压变化;进行减小键是否按下的判断,若检测到减小键按下,引起的电压变化,判断Flag值是否大于0,若大于0,则Flag减1,反之,则Flag值置为99,直到没有检测到减小按钮按下引起的电压变化时结束循环,把Flag最终值通过单片机传输给LCD,显示出最大湿度值。 4.3 本章小结

软件是控制模块的灵魂,要求和硬件配合,本章主要解决传感器温湿度数据的传入,还要兼顾人员对参数的修改,对数据显示和对环境变化的警报问题。在硬件电路的基础上,完成对各个功能模块的软件设计,包括传感器读取参数子程序的设计,LCD显示子程序的设计和警报子程序的设计。最后完成整体温湿度系统程序的设计。

5 系统仿真

5.1 仿真调试

本次设计的验证主要为仿真测试,应用proteus软件进行仿真,首相根据在protel中完成的电路图进行绘制电路图。电路的绘制主要是按照上面电路设计的电路图进行绘制。软件的操作,绘制电路图时硬件的选取都是按照硬件选型的型号。按照电路设计在仿真软件中完成电路图。然后载入通过上一章软件编写后生成的文件,通过这个软件的仿真平台进行仿真实验。由于这个软件完全理想的条件,因此不用画出电源模块的电路图。

仿真过程:载入仿真所需的文件,按下仿真按钮。此时SHT10在会产生一些仿真的数据,通过电路和软件的处理,在LCD上显示出来,就如下图5-1所示,传感器产生温度为27℃,湿度为57%,测得湿度值为61.8%,温度值26.9℃。调节电路中的两个按钮改变湿度最大值为65%,此时没有测量温度没有达到报警温度,LED不亮,蜂鸣器没有报警。随后改变传感器温湿度的值,达到报警温度,蜂鸣器报警,LED亮。说明程序的编写和硬件电路的搭建是匹配的。

本次设计的仿真结果如图5-1。

图5-1 仿真结果显示

5.2 仿真结果分析

本次仿真结果测试通过调节SHT10上的温湿度增键按钮,观察LCD上显示出的温湿度测量值,填写测量结果到表5-1,对比实际的温湿度值和测得的温湿度测量值的差值,

进行本次设计的仿真结果分析。 温湿实际值 实际值 27℃ 30℃ 49% 53.5% 32℃ 53% 58.4% 34℃ 55% 60.7% 40℃ 57% 63.8% 43℃ 59% 66.3% 45℃ 60% 67.4% 度 测量值 26.9℃ 57% 29.8℃ 31.7℃ 33.6℃ 39.5℃ 42.4℃ 44.3℃ 度 测量者 61.8% 表5-1 测量结果

通过上述温度值的测量值和实际值的比较可知,系统存在一定的误差,且误差随着实际温度值的增加而增加。通过湿度值的变化比较可知,测量误差随着实际湿度值的增加而不断增大。 5.3 本章小结

本章重点介绍了空气温湿度仪设计的软硬件的验证和仿真状态的调试,针对不同条件的改变验证电路和软件的变化,从而更正硬件和软件设计的不足,保证设计的精确性。观察各个功能更的正确运行,确定最终的程序和电路设计。

6 总结与展望 6.1 总结

本文设计了基于STC89C51单片机的屏显空气温湿度仪,其具有响应速度快、部署灵活、成本低廉、维护简单成本低、可维护性高、可靠性好及阈值设置灵活等优势。

本次设计做了一下工作:

(1)通过对整体设计的模块化,分析清楚了各个模块的功能和硬件的选型。 (2)选型结束后确定了各个硬件的功用和接线方式确定各个模块的电路图。其他模块与主控模块的借口方式。

(3)进行软件的编写,首先确定主程序流程图,随后确定各个子程序的作用,然后编写子程序,最终组合起来完成本次设计的程序的编写。

(4)通过仿真软件的仿真,验证程序和硬件的配套性,最终确定本次设计软硬件在理想条件下的正确性。 6.2 展望

对于完成的进度而言,完成了PCB板的设计,希望最终设计完成实物。

对于整个系统而言,采用液晶屏显示,显示内容更丰富。而采用STC89C51单片机作为微处理器模块,使产生数字信号的SHT10温湿度传感器与单片机直接相连,不仅使电路设计变得简单,也使程序代码减少了很多,且测量精度高,测量范围广。根据本系统目前已经现的功能和不足,在以下方面尚需做进一步的深入增加功能研究:

1、更好的完善软硬件的设计,提高精度。

2、开发利用远程的信息交互,提高远程操作能力,提高农业生产的效率,增加设备的方便性和高效性。

3、增加继电器模块,从而自动调节测量环境的温湿度。

如果这些扩增的功能设备若开发成功,面对中国当前的传统农业向高科技设施农业转型的局面,必将有广阔的推广应用前景。