VOST 實驗室係統工程

實驗室係統工程

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實驗室溫控係統設計

實驗室溫濕度控製係統如何設計?
1、設計內容
用新型的智能集成溫濕度傳感器DHT11 實現溫度、濕度的檢測,將溫度和濕度信號通過傳感器進行信號的采集並轉換成數字信號,再運用單片機AT89C52 進行數據分析和處理,為顯示電路提供信號。如圖1-1 所示:

2、AG亚游集团設計要求
(1)通過DHT11 傳感器對周邊溫濕度信息的采集並轉換成數字信號,將信息提供給單片機進行處理和分析,溫度檢測範圍:0~50℃,測量精度:1℃,濕度檢測範圍 :20~90%RH,檢測精度:1%RH。
(2)通過編程用單片機來實現溫濕度的顯示。
(3)通過LCD1602 液晶顯示器來顯示溫濕度數值。
 
2 硬件設計
2.1 電路工作原理
本設計的設計電路采用模塊化、層次化設計,設計的電路原理圖如圖2-1 所示:
2.1.1 工作原理
本設計是由硬件和軟件相結合,應用軟件控製硬件的自動智能化工作。設計中用新型的智能溫濕度傳感器DHT11 實現對溫度、濕度的檢測,將溫濕度信號通過傳感器進行采集並轉換成數字信號,再運用單片機AT89C52 進行數據分析和處理,為顯示提供信號,然後將信號傳輸給LCD1602 液晶顯示器。
2.1.2 工作過程
給電路通以+5v 電壓,電路進入初始化工作,大約1s 後,傳感器DHT11 開始采集檢測環境信息,然後將獲得的信息通過p1.0 腳傳送到單片機進行數據分析和處理,最後將信號傳輸至LCD1602 液晶顯示器,顯示器經內部處理後顯示出精確的溫度和濕度值。
2.2 電路控製係統
本電路的控製係統為單片機最小係統(AT89C52、時鍾電路、複位電路)。以單片機芯片AT89C52 作為CPU,時鍾電路由一個頻率為12MHz 的晶振和兩個33pF 的電容組成,複位電路由一個22uF 的電容和一個10k 的電阻組成。
2.3 控製部分
AG亚游集团本係統控製設備采用加濕設備、除濕設備、加溫設備、降溫設備作為控製器,加濕設備、除濕設備、加溫設備、降溫設備分別控製濕度與溫度,使得實驗室的溫濕度得到控製。單片機P1^1,P1^3 分別為溫度超過或低於上下限控製腳,P1^2,P1^4 分別為濕度超過或低於上下限控製腳。控製腳通過控製加濕設備、除濕設備、加溫設備、降溫設備,調節溫度及濕度。
當實驗室實際溫度超過設定溫度上限時,係統將調用控製模塊對降溫設備控製,將實驗室的溫度降低;當實驗室實際溫度低於設定溫度下限時,係統將調用控製模塊對升溫設備控製,將實驗室的溫度升高;當實驗室實際濕度超過設定濕度上限時,係統將調用控製模塊對除濕設備控製,將實驗室
的濕度降低;當實驗室實際濕度低於設定濕度下限時,係統將調用控製模塊對加濕設備控製,將實驗室的濕度提高。
 
AG亚游集团程序設計
整個係統的功能是由硬件電路配合軟件程序來實現的,當硬件定型的時候軟件也就定下了,軟件由主程序和子程序組成。主程序,它是整個軟件的核心,專門用來協調各個執行模塊和操作者的聯係;子程序,它是用來完成各種實質性的工作的,如測量、計算、顯示、通訊等。每一個執行軟件就是一個小的執行模塊,這裏將每一個模塊一一列出來,並為每個執行模塊進行功能定義和接口定義。各執行模塊規劃好以後,就可以規劃監控軟件了。首先要根據係統的總體功能選擇一種最合適的主程序結構,然後根據實時性的條件,合理安排監控軟件和執行軟件之間的調度關係。
3.1 主程序模塊
(1)主程序模塊框圖
主程序主要完成硬件初始化,子程序調用等功能。在主程序中,對溫濕度傳感器、 液晶顯示器的初始化,同時調用傳感器數據,進行顯示。
3.2 初始化模塊
該流程主要對傳感器的初始化進行設計。
 
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