基于Proteus的温湿度数据采集系统设计与仿真_冯梅琳

东北石油大学毕业设计（论文）任务书题目基于proteus的数据采集处理系统专业学号姓名主要内容:1、针对基于单片机的温度的数据采集系统进行深入的研究，分析其硬件结构和优缺点；2、选择温度传感器和单片机、应用PROTEUS软件设计系统电路图和Keil软件设计系统程序；3、应用PROTEUS软件仿真实现数据采集系统。

基本要求：1、设计完善的硬件电路图；2、应用Proteus软件仿真实现3、提交规范的论文。

主要参考资料：[1] 张丹，[J].仪器仪表标准化与测量，2008（1）：42-44[2] 周润景. 基于DS18B20的温度测量模块设计[M].机械工业出版社，．[3] [M].高等教育出版社，2004：58-67[4] 林祝亮，武林，，2006，完成期限：指导教师签名：专业负责人签名：年月日摘要随着微型计算机技术的飞速发展和普及，数据采集监测已成为日益重要的检测技术，广泛应用于工农业等需要同时监控温度、湿度和压力的场合。

本设计以温室环境作为研究对象，主要研究了温度数据采集系统的设计过程与仿真的实现方法。

针对该系统设计了基于单片机的温度数据采集系统的各部分电路并利用汇编语言设计了针对该系统的各个环节的子程序。

同时在Proteus环境下结合Keil uVision 2成功实现了基于单片机的温度数据采集系统的仿真调试。

该系统实现了温度数据的采集、处理、实时显示、开关量的控制输出、超限报警及系统键盘设置等功能。

此外，该系统可手动调节报警上下限，控制方便，操作简单。

本设计的仿真方法提高了系统的开发效率、缩短周期和降低成本，为单片机系统的开发提供了手段。

关键词：AT89C51；温度；proteusAbstractWith the rapid development and popularization of micro-computer technology，data acquisition monitoring has become an increasingly important detection techniquesare widely used in industry and agriculture need to monitor such as temperature, humidity and pressure of the occasion. The design and simulation implementation methods of temperature data acquisition system are introduced in this paper, which takes a green house as the research object. Each part of the circuit based on the MCU temperature data acquisition system is designed for the system and the use of assembly language to design subroutine of each link for the system. At the same time, in the Proteus environment combined with Keil uVision 2 realized the virtual simulation debugging process based on MCU temperature data acquisition system. The system verify that it is possible to realize many functions, such as temperature data acquisition, data processing , displaying on real time，the output of switching value , alarm, and the keyboard operation and so on . In addition, the system can manually adjust the alarm range, convenient control and simple operation. This design of the simulation method is proved to be an effective means which raised the development efficiency, reduced the cycle time and saved costs .Key words : AT89C51 ; temperature ; Proteus目录第1章绪论 (1)研究背景及其目的意义 (1)国内外研究现状 (2)该课题研究的主要内容 (2)本章小结 (3)第2章数据采集系统方案论证 (4)数据采集系统 (4)方案论证 (4)系统的元件介绍 (7)本章小结 (18)第3章数据采集系统原理及分析 (19)系统总体流程图 (19)系统各部分电路设计 (20)本章小结 (29)第4章软件部分 (30)仿真软件 (30)主程序设计 (34)仿真结果 (39)功能模块的调试 (41)本章小结 (42)结论 (43)参考文献 (44)致谢 (44)附录1：程序 (45)附录2：系统原理图 (56)第1章绪论研究背景及其目的意义近年来，数据采集及其应用受到了人们越来越广泛的关注，数据采集系统也有了迅速的发展，它可以广泛的应用于各种领域。

基于Proteus的温湿度监测系统仿真实现作者：程伟顾国良刘于海陈江来源：《电子世界》2012年第20期【摘要】介绍了温湿度传感器SHT7x的工作原理、通信协议和使用方法，给出温湿度监测系统的程序流程.在Proteus仿真平台上以SHT7x和单片机为核心，为节约了输入输出口线，选择MAXIM公司的多功能串行LED显示驱动器MAX7219驱动8位LED显示器，实现了温湿度监测系统的设计，给出了仿真结果.这种仿真实现对于工业控制领域中的计算机控制系统的设计有很好的参考价值。

【关键词】Proteus；温湿度；SHT7X；单片机；测量Simulation Realization of Temperature and Humidity Measurement System Based on ProteusCheng Wei，Gu Guoliang，Liu Yuhai，Chen Jiang（Yancheng City electronic equipment factory，Yancheng Jiangsu，224051）Abstract：This paper introduces the principle and communication protocl of temperature and humidity sensor SHT7x，and describes the usage of it.The program flow is piven.On the simulation platform of Proteus，the system’s core is the microprocessor a nd SHT7x.In order to usie fewer I/O ports，a serially interfaced，8-Digit LED display drivers MAX7219 was selected to drive 8 LEDs.The temperature and humidity measurement system was realized and the simulation result was displayed based proteus software.This realization of simulation is worthy of the design of industrial computer control systems.Keywords：Proteus；Temperature and humidity；SHT7x；MCU；Measurement1.引言温湿度物理量的测量在工农业生产和日常生活的很多领域应用非常广泛。

基于PROTEUS的单片机测温系统的仿真设计I.概述在现代工业生产中，温度的准确测量对于保证产品质量、确保生产安全至关重要。

因此，设计一套可靠的温度测量系统对于工程师来说是必要的。

本文将介绍一种基于PROTEUS仿真平台的单片机测温系统的设计方法，利用该系统可以实现对温度的准确测量和监控。

II.系统设计1.系统硬件设计系统硬件设计包括传感器、单片机和显示器等部件的选型和连接。

温度传感器选用DS18B20数字温度传感器，该传感器具有高精度和抗干扰能力。

单片机选用常用的51系列单片机，如STC89C52等。

显示器可以使用数码管或LCD液晶显示器。

2.系统软件设计系统软件设计包括单片机程序的编写和功能实现。

首先，需要编写初始化程序，初始化系统设置和连接传感器。

其次，编写温度测量程序，通过单片机与传感器进行通信，并获取温度值。

最后，编写温度显示程序，将测得的温度值显示在数码管或LCD显示器上。

III.仿真操作1.运行PROTEUS软件首先，打开PROTEUS软件，并创建一个新的工程文件。

2.添加单片机和传感器在PROTEUS的元件库中找到所需的单片机和传感器元件，并将其拖放到画布中。

然后，通过连线工具将它们连接起来。

3.编写单片机程序使用类似Keil C等开发工具编写单片机程序。

将编写好的程序导入到PROTEUS中的单片机元件中，然后设置程序的执行方式。

4.设置仿真参数设置仿真参数，如仿真时间、时钟频率等。

为了模拟真实环境下的测温系统，可以设置仿真时间较长，以确保系统的稳定性和可靠性。

5.运行仿真点击运行按钮，开始执行仿真。

在仿真过程中，可以观察温度传感器的输出、单片机的工作状态以及显示器的显示情况。

根据需要可以调整相关参数，进行优化和改进。

IV.仿真结果分析通过观察仿真结果，可以评估设计的温度测量系统的性能和稳定性。

根据实际需求，可以对系统参数进行调整和优化。

同时，可以根据仿真结果进一步完善系统设计和功能实现。

基于Proteus的温室大棚温湿度采集系统设计及仿真
孙万麟
【期刊名称】《工业控制计算机》
【年(卷),期】2023(36)1
【摘要】为了有效提高茄子温室大棚的生产数量和质量,采用Proteus软件设计及仿真了一个以AT89C52单片机作为主控器的温湿度采集系统。

该系统以温湿度参数作为主要研究对象,选取DHT11传感器作为温湿度数据采集器件,LCD1602作为输出显示器件,独立式按键作为温湿度阈值设置器件,发光二极管作为报警信号指示灯,若采集的温湿度在阈值范围内则绿色指示灯点亮,但超出或低于阈值时红色指示灯点亮,并发出报警声进行提示。

在系统正常运行基础上,通过查看虚拟寄存器窗口对该系统设计正确性进行了验证性分析。

【总页数】3页(P138-140)
【作者】孙万麟
【作者单位】昌吉学院物理系
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.基于PROTEUS的单片机温度采集系统设计与仿真
2.基于WinUSB与SHT75的温湿度数据采集与控制系统设计仿真
3.基于PROTEUS的多路温度\r采集系统设
计与仿真4.基于Proteus的温湿度数据采集系统设计与仿真5.基于Proteus和LabVIEW的温室大棚温湿度测控系统设计及仿真
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基于PROTEUS的单片机温度采集系统设计与仿真石建平【期刊名称】《电子测试》【年(卷),期】2013(000)021【摘要】This paper introduces a digital temperature acquisition simulation system based on Proteus,the system working principle,the hardware and software are presented. The system absorbs the ideas of using software to do the hardware work,most of the functions are finished by the soft,which simples the circuit and enhances the stability of the system. System interactive simulation of hardware and software has been done on the advanced platform of Proteus,verifying and evaluating the design’s feasibility and stability. The simulation results show that,in the field of embedded development,Proteus is convenient,and can decrease design cost,improve work efficiency,etc.%本文介绍一种基于Proteus 仿真实现的数字温度采集系统，阐述了系统的工作原理、硬件电路以及软件设计。

该系统吸收了硬件软件化的思想，大部分功能通过软件来实现，硬件电路设计简单明了，稳定性大大提高。

收稿日期:2009-10作者简介:冯梅琳(1979)),女,硕士,讲师,主要从事传感检测、单片机及嵌入式系统方面的教学与研究工作。

基于Proteus 的温湿度数据采集系统设计与仿真冯梅琳,王 芸,温家旺(江西理工大学机电工程学院,江西赣州341000)摘要:文章以温室环境作为研究对象,介绍了温湿度数据采集系统的设计过程与仿真的实现方法。

详细介绍了温湿度测量电路以及单片机外围电路的设计,软件流程及汇编语言源程序的设计。

另外,在P ro teus 环境下结合K e il u V isi on 2将软硬件相结合,成功地实现了系统的仿真调试,并可在线演示。

该方法可以提高系统的开发效率、缩短周期和降低成本,为单片机系统的开发提供了手段。

结果表明,该系统可以实现温湿度数据的采集、处理、实时显示、开关量的控制输出、超限光报警及系统键盘设置等功能,温度控制精度稳定在0.1e 范围之内,湿度的误差可控制在?2.0%RH 以内,达到了设计要求。

关键词:AT 89C52;温度;湿度;P roteus中图分类号:TH811;TH837 文献标识码:B 文章编号:1006-2394(2010)02-0012-04Desi gn and Simulation of Te mperature and Hu m i dity D ata A cquisitionSyste m B ased on ProteusFENG M e-i li n ,WANG Yun ,WEN Jia -w ang(Jiangx iU n i versity o f Sc i ence and T echnology ,G anz hou 341000,Ch i na)Abst ract :The desi g n and si m u lati o n i m ple m entation m ethods o f te m perature and hum idity data acqu isition syste mare intr oduced i n th is paper ,wh ich takes a g reenhouse as the research ob jec.t A t the sa m e ti m e ,t h e te m pera t u re and hu m i d ity m easure m ent circui,t periphery circu it of si n gle chip co m puter ,soft w are flo w chart and the desi g n of asse m ble language source prog ra m are described in deta il i n the paper .In add ition ,the v irtual si m u l a ti o n debugg i n g process is realized successf u ll y by integ rati n g the har dw are and soft w are in the Proteus and the Ke il uV ision2env ironm ents ,and can be de m onstrated on li n e .Th is m ethod is proved to be an effective m eans wh ich raised t h e deve l o p m ent effic iency ,reduced the cyc le ti m e and saved costs .Resu lts verif y that it is possi b le to rea lize m any functions of the syste m,such as te mperature and hum idity data acquisiti o n,data processi n g ,d isp lay i n g on rea-l ti m e ,the output of s w itch i n g va l u e ,optic alar m ,and the keyboard operation and so on .The te m perature contro l accuracy can be contr o lled i n 0.1e ,and the hu -m idity can be con tro lled i n ?2.0%RH very w e l.l It verifi e s that the syste m hasm et the require m ents .K ey w ords :AT89C52;te m pera t u re ;hu m i d ity ;Proteus 1 系统总体方案设计本系统以单片机AT89C52作为控制核心,以数字式温度传感器DS18B20、电容式湿度传感器H S1101作为测量元件,构成智能温湿度测量系统;同时可把采集到的数据通过RS -232总线上传给工业控制计算机进行进一步处理,系统设计方案如图1所示。

基于PROTEUS的数据采集系统的设计与仿真渠丽岩【摘要】基于PROTEUS的数据采集系统,结合Keil C51软件,实现了对单片机系统进行硬件设计和软件仿真功能,不仅可将许多单片机实例功能形象化,也可将许多单片机实例运行过程形象化.实验表明,使用PROTUES对单片机的数据采集系统进行设计和仿真,结果正确可靠,而且可以有效提高开发效率.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2014(022)004【总页数】3页(P191-193)【关键词】数据采集系统;PROTEUS;AT89C51;Keil C51【作者】渠丽岩【作者单位】天津理工大学中环信息学院,天津300380【正文语种】中文【中图分类】TN98PROTEUS软件是LabCenter Electronics公司开发的EDA工具软件，它集成了高级原理图设计、混合模式SPICE电路仿真及PCB设计[1]，最具特色的是它能够仿真基于单片机的电子系统。

PROTEUS不但支持MCS-51及其派生系列单片机的设计与仿真，还可以仿真基于AVR、ARM和PIC系列的嵌入式系统。

PROTEUS软件可提供各类元器库30多个，超过27 000多种元器件。

此外，对于元件库中没有的器件，用户可以依照需要自己创建。

在软件调试方面，其内部带有8051、AVR、PIC的汇编编译器，支持单片机汇编语言的编辑、编译和源代码级仿真，也可以与第三方集成编译环境（如IAR、Keil和Hitech）结合，进行高级语言的源代码级仿真和调试。

PROTUES不仅可将许多单片机实例功能形象化，也可将许多单片机实例运行过程形象化，这是实物演示难以达到的效果[2]。

在计算机广泛应用的今天，日益突显数据采集的重要性，它是计算机与外部世界连接的桥梁。

数据采集系统主要是将传感器采集来的模拟信号经A/D转换后形成数字信号，并通过接口电路送给处理器，然后再进行分析、传输、显示和存储等处理。

数据采集装置在工业现场和科学研究中应用广泛。

毕业论文学生姓名谢欢欢学号170907073 学院物理与电子电气工程学院专业电子信息工程题目基于PROTUES的温湿度测量系统设计指导教师付浩副教授2013 年 5 月摘要：本文采用Protues7.5仿真软件设计以低功耗STC89C51单片机为核心，配置新式的微型低功耗传感器DHT11,使用液晶显示LED1602采集到的数据，实现了温度、湿度两个参数的采集、处理和显示等功能。

文章以温室环境作为研究对象，介绍了温湿度温湿度测量电路、单片机外围电路、软件流程、汇编语言源程序的设计、数据采集系统的设计过程及仿真的实现方法。

该方法可以提高系统的开发效率、缩短周期和降低成本，为单片机系统的开发提供了手段。

结果表明，所设计环境参数温度控制精度稳定在O.1℃范围之内，湿度的误差可控制在±2.0％RH以内。

关键词：Protues，STC89C51，DHT11，LED1602，温度，湿度Abstract:By Protues7.5 simulation software design for low power STC89C51 microcontroller as the core, the allocation of new low-power micro-sensors DHT11, using liquid crystal display LED1602 data collected, realizing the collection of temperature, humidity, two parameters, processing and display functions. Based on greenhouse environment as the research object, this paper introduces the temperature and humidity temperature and humidity measuring circuit, microcontroller peripheral circuit, software flow, assembly language source program design, the design process of the data acquisition system and the realization of the simulation method. The method can improve system development efficiency, shorten the cycle and reduce costs, provides a means for the development of single-chip microcomputer system. Results show that the design of environmental parameters, temperature control precision is stable in o. 1 ℃, humidity of the error can be controlled within + / - 2.0% RH.Key words: Protues, STC89C51, DHT11, LED1602, temperature and humidity目录1 前言 (4)2 整体方案设计 (4)2.1 温湿度测量测量系统的基本构成 (4)2.2 温湿度测量系统原理 (5)2.3 系统框图 (5)3 硬件电路设计 (5)3.1 温湿度传感器模块 (5)3.1.1 DHT11简介 (6)3.1.2传感器性能说明 (6)3.1.3 接口说明 (7)3.1.4 电源引脚 (7)3.1.5 串行接口 (7)3.1.6 测量分辨率 (9)3.2 LCD显示模块 (8)3.2.1 LCD1602简介 (8)3.2.2 LCD1602接口电路 (11)3.3 电源模块 (11)3.4 单片机STC89C51模块 (12)4 系统软件设计 (15)4.1 系统程序设计方案 (15)4.2 系统流程图 (15)4.2 系统主要程序 (15)5 系统仿真与调试 (18)5.1 仿真结果 (18)5.2 实验数据记录 (20)结论 (21)参考文献 (22)致谢 (23)1 前言在单片机应用系统的传统开发方式中，对系统的硬件电路进行设计完成后，需要制作成实物的电路板，并结合单片机仿真器进行软硬件的联合调试。