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基于AT89C52的温湿度智能监控系统的实现
xiao_xiao1 发表于 2009/10/12 12:33:24 585 查看 0 回复 [上一主题] [下一主题]
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1 概 述
本系统原设计用于粮食仓库的温度湿度智能综合监控系统，经参数调整后也可用在其他场合。他由上位机和下位机等组成。上位（主）机为PC机或同类单片机，下位（从）机是一个以AT89C52为核心的测控小系统。他分别接有4路（或8路）温度湿度传感器，进行温度湿度检测。下位机根据各路的平均温度和平均湿度，控制除湿机、空调机或其他设施，以使室内温度与湿度控制在设定的范围内，并轮流显示平均温度、湿度值。下位机还设有烟雾、火光和热释电红外传感器及其相关电路，组成防火、防盗报警系统。下位机可以通过串行口与上位机交换数据。
2 系统硬件结构及工作过程
图1是系统结构原理图，其中下位机由RS-485接口、温度湿度检测电路、键盘与显示电路、防火防盗报警电路以及控制驱动电路等构成。
各温度和湿度传感器分别将检测到的温度和湿度物理量转换成电信号，经各自的低噪声放大器（LNA）放大、模数转换器（A／D）后，送到TA89C52单片机进行数据分析处理。下位机可接受上位机的访问，根据需要将温度、湿度数据实时传递给上位机，由上位机对各仓库的温湿度数据进行记录并做相应处理。由于不同地区、不同环境对粮仓温、湿度要求不同，用户可通过外加键盘，在所需要的范围内随意设置系统监控的温、湿度指标，以便系统适应不同的需要。
本系统的温度传感器采用高精度的LM35DZ，其特点是耗电少，在室温且没有校准的情况下能提供线性量程系数为＋10 mV／℃。系统中使用HS11相对湿度传感器。他采用固体多聚物专利结构，其独特性能突破了传统湿度传感器的禁区：不需校准的完全互换性，恢复与响应时间短，精度达±3％RH，湿度测量范围0～100％RH。
下位机所设防火、防盗报警功能中，火灾报警设定为最高优先级。当烟雾／火焰传感器检测到“有情况”时，检测电路输出48 kHz的方波信号，经TA89C52判断，确认后启动类似消防车声报警。当热释电红外传感器探测到“有情况”时，则由检测电路输出36 kHz的方波送TA89C52判断，确认后启动类似警车声音报警，以示区别。一旦有报警信号出现，则将其暂存在AT89C52的RAM中，下位机发出报警信号，同时将报警的时间、地点（仓库号）、报警类别等数据送往上位机，直到上位机回应为止。工作人员必须按要求操作才能出入仓库，上位机将记录被访的仓库号和被访时间。
上、下位机之间的通信方式为半双工通信。考虑到数据传输的距离等因素，由SN75LBC184组成RS485接口。这种接口具有较强的抗干扰能力、抗雷击和ESD保护功能，最多可挂128个结点。系统采用适合于多机通信的方式3、中断方式接收形式的串行通信。上、下位机之间传送的是地址还是数据，通过可编程位TB8的设置来区分。当TB8＝1时，传送地址，TB8＝0时传送数据。上、下位机与RS-485之间的接口电路如图2所示。
3 软件设计
系统软件由多个子程序模块组成，每个模块实现一部分功能。
3．1 下位机主程序
下位机主程序流程图如图3所示。包括对系统进行初始化处理，判断中断方式（含优先级）设置；串行口工作方式设置；系统各种指标的装入；键盘初始化；控制信号初始化以及建立数据指针、通道初值并启动A／D转换，图4所示为A／D转换请求中断后的中断服务流程图。
图3中下位机处理呼叫应答时的部分程序如下：
3．2 显示与平均值处理子程序
显示与平均值处理子程序是下位机的主要子程序之一。输出显示程序将3位十进制数送LED显示器，百位、十位、个位已分别存入52H，51H，50H内，由于系统采用以软件为主的软件译码显示电路，所以由软件将要输出的十进制数译成相应的显示字形代码，通过查表来实现十进制数与显示字形代码之间的转换。平均值处理子程序主要解决求A／D转换值（包括温度、湿度）的平均值并做十六进制转换十进制，以便输出显示。同时对相关设备进行控制。其程序流程图如图5所示。
4 结 语
本综合监控系统试