智能仪器设计3-3

内蒙古科技大学

智能仪表综合训练设计说明书

题 目：带有实时曲线的温湿度监测系统

学生姓名：xx

学 号：xx

专 业：测控技术与仪器

班 级：xx

指导教师：xx 摘 要

由于生产及生活的需要，经常需要对环境中的温湿度进行监测及显示。液晶是现代电子产品中使用越来越多的一种显示器件，液晶不但用来显示各种文字,还可以动态的显示各种图案及画面。本设计是一个基于单片机STC89C52的温湿度检测及显示装置。该装置由温湿度检测模块、液晶显示模块、键盘输入模块及声光报警模块四部分组成，本设计检测模块采用技术成熟的DHT11作为测量温湿度的传感器；控制系统芯片采用功能强大、价位低廉的AT89C52单片机；显示系统采用大屏幕的QC12864B液晶显示屏。

整个电路采用模块化设计，由主程序、DHT11温湿度转换的驱动程序、显示子程序等模块组成。DHT11温湿度传感器数字信号经单片机综合分析处理，实现温湿度显示以及曲线绘图各种功能。由本设计课题做成的温湿度检测系统结构简单、价格便宜、量程宽，具有较高的可靠性、安全性及实用性。

关键字：温湿度；STC89C51单片机；12864；DHT11

目 录

第一章 绪论

1.1 研究背景

随着计算机技术的发展,基于微处理器的智能仪表已成为仪表的主体。越来越多的智能仪表采用图形点阵液晶模块,液晶显示模块提供了丰富灵活的显示内容 ,更符合人性化的特点。智能仪表的功能是否强大、用户操作性是否方便 ,都必须通过界面友好的外观和可操作性来体现。可见,人机界面是智能仪表开发中的主要环节,在开发的工作量中占了很大的比例。目前已有很多文献对液晶显示技术、图形用户界面设计作了研究。

1.2 液晶概述

某些固体物质在一定条件下会呈现液态晶体状态,这种状态既不同于各向同性的液体,也不同于在三维空间分子完全规则排列的固体晶体,但又具有液体的流动性、连续性和分子排列的有序性。这种处于液体和晶体之间过渡相态的物质称为液晶。

智能仪器原理及应用第四版课后答案

>答：智能仪器有以下特点： (1)自动校正零点、满度和切换量程

( 2)多点快速检测(3)自动修正各类测量误差(4)数字滤波(5)数据处理

(6)各种控制规律(7)多种输出形式(8)数据通信(9)自诊断(10)掉电

保护。

2、简述智能仪表的设计思想和研制步骤。答：智能仪表的设计思想是根据仪表

的功能要求和技术经济指标，自顶向下（由大到小、由粗到细）地按仪表功能层次

把硬件和软什分成若干个模块，分别进行设计和调试，然后把它们连接起来，进行

总训。智能仪表的研制步骤大致上可以分为三个阶段：确定任务、拟定设计方案阶

段；硬件、软件研制及仪表结构设计阶段；仪表总调、性能测试阶段。

3、在mcs-51系列单片机中扩展外部存储器用哪几个 i/o端口？

答：在mcs-51系列单片机中扩展外部存储器用p0和p2口。

4、在8031扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器共处一个地址空间，

为什么不会发生总线冲突？答：因为片外程序存储器和片外数据存储器虽然共处一

《智能仪器设计》课程

设计报告

学 号：S1209518

专 业：仪器仪表工程

学生姓名：张海莉

任课教师：张勇

电子科学学院

2013年1月 粮库温度检测仪设计

1、设计目的：

设计粮库温度检测系统，实现自动检测粮库温度。

2、设计思路：

充分考虑气候、环境因素对粮食的影响，并根据粮仓内粮食保持正常状态所需的温度和湿度设计出温湿度参考值预先存储于单片机中。系统的数据采集部分是将温湿度传感器置于仓库内部，测出仓内的温湿度值，经过放大、A/D转换为数字量之后送入AT89C51单片机中，然后通过8位LED显示，单片机将预设的参考值与测量值进行比较，根据比较结果作出判断，经过程序分析处理发送相应指令控制执行机构动作，接通或关闭各种执行机构的继电器，进而控制干燥机、空调和风机等设备，以此来调节仓内温湿度。如此循环不断，使温湿度值与设定值保持一致。当温湿度值超过允许的误差范围，系统将发出声光报警，如果有必要，仓管人员还可以根据实际的情况通过键盘或按钮来人工修改片内存储的预设值。通过对整个系统的核心单片机部分的设计，达到优化控制温湿度的目标。

3、设计方案：

3.1 设计原理

3.1.1 设计方案

根据系统需求及总体的思路，设计出如下总体框图：

通过温室度传感器在粮仓内部某个面积采集相关的温室度数据，经过A/D转换器将模拟信号转换为单片机可识别的数字信号，单片机插上电源后就会开始工作，对数据进行编译识别，经过单片机数据处理后，显示器将数字显示出来，对数字进行比较较真，当测得的值大于预定值则自动启动报警电路，发出报警，通知 相关人员记录相关数据。

3.1.2 单片机在系统中的工作的过程

各功能脚在设计中的功能及PI口的连接电路

在设计过程当中，单片机的P0口用于LED显示，P1.0-P1.5控制执行机构的继电器，P1.6、P1.7为独立式键盘接口作为人工按钮，P2接温温湿度传感器，温湿度数据采集 A/D转换 AT889C51

智能仪器原理与设计课后答案

【篇一：《智能仪器设计》复习题及答案】

>答：智能仪器有以下特点：（1）自动校正零点、满度和切换量程（2）多点快速检测（3）自动修正各类测量误差（4）数字滤波（5）数据处理（6）各种控制规律（7）多种输出形式（8）数据通信（9）自诊断（10）掉电保护。

2、简述智能仪表的设计思想和研制步骤。

答：智能仪表的设计思想是根据仪表的功能要求和技术经济指标，自顶向下（由大到小、由粗到细）地按仪表功能层次把硬件和软件分成若干个模块，分别进行设计和调试，然后把它们连接起来，进行总调。智能仪表的研制步骤大致上可以分为三个阶段：确定任务、拟定设计方案阶段；硬件、软件研制及仪表结构设计阶段；仪表总调、性能测试阶段。

3、在mcs-51系列单片机中扩展外部存储器用哪几个i/o端口？

答：在mcs-51系列单片机中扩展外部存储器用p0和p2口。

4、在8031扩展系统中，片外程序存储器和片外数据存储器共处一个地址空间，为什么不会发生总线冲突？

答：因为片外程序存储器和片外数据存储器虽然共处一个地址空间，但它们的控制信号是不同的，其中8031的为片外程序存储器的读选通信号，而和为片外数据存储器的读和写选通信号。

5、mcs-51有哪些中断源？它们各自的中断服务程序入口地址是什么？

答：mcs-51有5个中断源，它们分别是外部中断0、定时器0、外部中断1、定时器1和串行口。它们各自的中断服务程序入口地址见下表。

6、当使用一个定时器时，如何通过软硬件结合的方法来实现较长时间的定时？

答：首先用定时器定时一个时间，然后在数据存储器中设置一个计数器，通过计数器对定时器的溢出次数的累计即可实现较长时间的定时。

7、试述模拟量输入通道的结构形式及其使用场合。

答：模拟量输入通道有单通道和多通道之分。多通道的结构通常又可以分为两种：（1）每个通道有独自的放大器、s/h和a/d，这种形式通常用于高速数据采集系统。（2）多路通道共享放大器、s/h和a/d，这种形式通常用于对速度要求不高的数据采集系统。