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1、-实验室温湿度控制系统如何设计?1、设计内容用新型的智能集成温湿度传感器DHT11 实现温度、湿度的检测,将温度和湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号,再运用单片机AT89C52 进行数据分析和处理,为显示电路提供信号。如图1-1 所示:2、SICOLAB设计要求(1)通过DHT11 传感器对周边温湿度信息的采集并转换成数字信号,将信息提供给单片机进行处理和分析,温度检测范围:050,测量精度:1,湿度检测范围 :2090%RH,检测精度:1%RH。(2)通过编程用单片机来实现温湿度的显示。(3)通过LCD1602 液晶显示器来显示温湿度数值。2 硬件设计2.1 电路工作原理本设计
2、的设计电路采用模块化、层次化设计,设计的电路原理图如图2-1 所示:2.1.1 工作原理本设计是由硬件和软件相结合,应用软件控制硬件的自动智能化工作。设计中用新型的智能温湿度传感器DHT11 实现对温度、湿度的检测,将温湿度信号通过传感器进行采集并转换成数字信号,再运用单片机AT89C52 进行数据分析和处理,为显示提供信号,然后将信号传输给LCD1602 液晶显示器。2.1.2 工作过程给电路通以+5v 电压,电路进入初始化工作,大约1s 后,传感器DHT11 开始采集检测环境信息,然后将获得的信息通过p1.0 脚传送到单片机进行数据分析和处理,最后将信号传输至LCD1602 液晶显示器,显
3、示器经内部处理后显示出精确的温度和湿度值。2.2 电路控制系统本电路的控制系统为单片机最小系统(AT89C52、时钟电路、复位电路)。以单片机芯片AT89C52 作为CPU,时钟电路由一个频率为12MHz 的晶振和两个33pF 的电容组成,复位电路由一个22uF 的电容和一个10k 的电阻组成。2.3 控制部分SICOLAB本系统控制设备采用加湿设备、除湿设备、加温设备、降温设备作为控制器,加湿设备、除湿设备、加温设备、降温设备分别控制湿度与温度,使得实验室的温湿度得到控制。单片机P11,P13 分别为温度超过或低于上下限控制脚,P12,P14 分别为湿度超过或低于上下限控制脚。控制脚通过控制
4、加湿设备、除湿设备、加温设备、降温设备,调节温度及湿度。当实验室实际温度超过设定温度上限时,系统将调用控制模块对降温设备控制,将实验室的温度降低;当实验室实际温度低于设定温度下限时,系统将调用控制模块对升温设备控制,将实验室的温度升高;当实验室实际湿度超过设定湿度上限时,系统将调用控制模块对除湿设备控制,将实验室的湿度降低;当实验室实际湿度低于设定湿度下限时,系统将调用控制模块对加湿设备控制,将实验室的湿度提高。SICOLAB程序设计整个系统的功能是由硬件电路配合软件程序来实现的,当硬件定型的时候软件也就定下了,软件由主程序和子程序组成。主程序,它是整个软件的核心,专门用来协调各个执行模块和操
5、作者的联系;子程序,它是用来完成各种实质性的工作的,如测量、计算、显示、通讯等。每一个执行软件就是一个小的执行模块,这里将每一个模块一一列出来,并为每个执行模块进行功能定义和接口定义。各执行模块规划好以后,就可以规划监控软件了。首先要根据系统的总体功能选择一种最合适的主程序结构,然后根据实时性的条件,合理安排监控软件和执行软件之间的调度关系。3.1 主程序模块(1)主程序模块框图主程序主要完成硬件初始化,子程序调用等功能。在主程序中,对温湿度传感器、LCD1602 液晶显示器的初始化,同时调用传感器数据,进行显示。其框图如图3-1 所示。3.2 DHT11 初始化模块该流程主要对传感器的初始化进行设计,流程图如图3-2 所示:-第 3 页-