1、便攜式土壤溫濕度測量儀的設計學生：XX，指導教師：XXX(農業大學 信息與計算機學院 230036) 摘要：在影響環境的眾多因素中溫濕度是至關重要的，本文設計了一種基于STC89C51單片機的溫濕度測量儀，通過終端傳感器檢測環境中的溫度和濕度的變化，并對采集到的數據進行處理和傳輸。終端傳感器采用精確度較高的TDR-5土壤溫濕度傳感器，該傳感器適用于節水農業灌溉、溫室大棚、花卉蔬菜、草地牧場、土壤速測、植物培養、科學試驗等領域。本文給出了系統硬件電路的設計和軟件程序的設計，實現了土壤溫濕度的實時自動檢測的功能。實踐證明該溫濕度測量儀具有測量精度高、通用性強等特點，具有一定的實用價值。關鍵詞：TD

2、R-5土壤溫濕度傳感器，A/D轉換器，STC89C51，LCD顯示1 引言隨著人們生活水平的提高，人們對食品的綠色健康更加關注，如何培育出優良品種的植株，一直是人們不斷研究的課題。因而基于單片機的溫濕度測量系統對解決這些問題有著非常重大的意義。以前種植植被一般都用溫室栽培，為了充分的利用好溫室栽培這一高效技術，就必需有一套科學的，先進的管理方法，用以對不同種類植被生長的各個時期所需的溫度與濕度等進行實時的監控。溫濕度測量儀是一種24小時不間斷監控并記錄溫度和濕度的儀器，被廣泛的應用于農業研究、食品、醫藥、化工、氣象、環保、電子、實驗室等眾多領域。目前，隨著工業控制自動化進程的加快，它的使用越來

3、越普遍，并且在不斷的延伸。在日常的生產生活中，經常需要檢測環境中的溫濕度，而運用到工農業生產領域則要求更為嚴格。隨著科技的發展，環境監測在農業領域的應用越來越廣泛，例如要確定某些幼苗的生長特性與溫度、濕度有什么樣的關系等。這些都需要利用溫濕度的實時記錄才能實現。繼而溫濕度測量儀被廣泛應用于糧倉、種植園、溫室大棚、自動控制等眾多領域。可以對環境的溫度和濕度進行檢測和控制,以實現數據采集、溫濕度調節以與超限報警等各項功能，為此設計了一種基于STC89C51單片機的溫濕度測量儀。2 系統的設計要求與設計思路2.1 本系統所要實現的功能1.能夠實時、準確的顯示采樣溫度值與濕度值。2.對采集到的溫濕度值

4、進行存儲，便于準確的判斷標準值與當前值之間的差異，并采取后續措施。2.2 本系統的設計思路在單片機構成的測控系統中，測量或控制的參數有時是一些連續變化的非電量模擬信號，如溫度、濕度、壓力等。這類信號必須通過傳感器轉換成為電信號后，再由A/D轉換器轉換成為數字量信號送入單片機進行處理，最后通過LCD完成溫濕度值的顯示。本系統設計的一種基于STC89C51單片機的便攜式溫濕度測量儀，溫度的測量圍為-3070，濕度測量圍為0100%。模擬溫濕度傳感器TDR-5首先將溫濕度信號轉換成電壓信號后，經過12V轉5V的電路對該電信號進行處理，再送入ADC0804進行A/D轉化，單片機對送入的數字量信號進行處

5、理后，通過LCD顯示測量的溫濕度值。2.3 系統設計的原則要求單片機系統應具有可靠性高、操作維護方便、性價比高等特點。高可靠性是單片機系統應用的前提，在系統設計的每一個環節，都應該將可靠性作為首要的設計準則。提高系統的可靠性通常從以下幾個方面考慮：使用可靠性高的元器件；設計電路板時布線和接地要合理；對供電電源采用抗干擾措施；輸入輸出通道抗干擾措施；進行軟硬件濾波；系統自診判斷功能等。在系統的軟硬件設計時，應從操作者的角度考慮操作和維護方便，要盡可能減少人機交換接口，多采用操作置或簡化的方法。單片機除體積小、功耗低等特點外，最大的優勢在于高性能價格比。一個單片機應用系統能否被廣泛使用，性價比是其

6、中一個關鍵因素。因此，再設計時，除了保持高性能外，盡可能降低成本，如簡化外圍硬件電路，在系統性能和速度允許的情況下盡可能使用軟件功能取代硬件功能等。3 系統的硬件設計與實現3.1 系統框圖系統主要由單片機模塊、溫濕度檢測模塊、顯示模塊、A/D轉換模塊和電源模塊組成，其整體框圖如圖1所示。圖3-1 系統框圖3.2系統主要硬件部分設計3.2.1 STC89C51單片機STC89C51 RC/RD+系列單片機是STC推出的新一代高速低功耗超強抗干擾的單片機1，指令代碼完全兼容傳統8051單片機，它是一個40引腳的集成電路芯片，采用DIP（雙列直插）形式封裝。51系列單片機：集成 8位CPU、4K字節

7、ROM、128字節RAM、4個8位并口、1個全雙工串行口、2個16位定時/計數器。尋址圍64K，并有控制功能較強的布爾處理器。1. 主電源引腳Vcc（40腳）：接5V電源正端.Vss（20腳）：接-5V電源地端.2. 外接晶體或外部振蕩器引腳XTAL1（19腳）：接外部晶振的一個引腳。在單片機部，它是一個反相放大器的輸入端，這個放大器構成了片振蕩器。當采用外部振蕩器時，此引腳要接地。XTAL2（18腳）：接外部晶振的另一個引腳。在片接至反相放大器的輸出端和部時鐘電路的輸入端。當采用外部振蕩器時，此腳應接外部振蕩器的輸出端。圖3-2 STC89C51外形示意圖3. 控制信號線RST/VPD（9腳

8、）：復位信號輸入端，復位/掉電時部RAM的備用電源輸入端VPP（31腳）：訪問外部存儲器允許/編程電壓輸入。EA為高電平時，訪問部存儲器；低電平時，訪問外部存儲器。對片EPROM編程時，此腳接21V編程電壓。RST：復位輸入。當振蕩器復位器件時，要保持RST腳兩個機器周期的高電平時間。ALE/PROG：當訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的低位字節。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時，ALE端以不變的頻率周期輸出正脈沖信號，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。然而要注意的是：每當用作外部數據存儲器時，將跳過一個ALE脈沖。

9、如果禁止ALE的輸出可在SFR8EH上置0。此時，ALE只有在執行MOVX，MOVC指令時ALE才其作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執行狀態ALE禁止，置位無效。PSEN：外部程序存儲器的選通信號。在由外部程序存儲器取指期間，每個機器周期兩次PSEN有效。但在訪問外部數據存儲器時，這兩次有效的PSEN信號將不出現。EAVPP：當EA保持低電平時，則在此期間外部程序存儲器（0000H-FFFFH），不管是否有部程序存儲器。注意加密方式1時，EA將部鎖定為RESET；當EA端保持高電平時，此期間部程序存儲器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。XTAL1

10、：反向振蕩放大器的輸入與部時鐘工作電路的輸入。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。4. 多功能I/O口引腳STC89C52單片機設有4個雙向I/O口（P0、P1、P2、P3），每一組I/O口線都可以獨立地用作輸入或輸出口。P3口同時為閃爍編程和編程校驗接收一些控制信號。表3-1 P3口第二功能各引腳功能定義管腳功能P3.0RXD串行輸入口P3.1TXD串行輸出口P3.2/INT0外部中斷0P3.3/INT1外部中斷1P3.4T0計時器0外部輸入P3.5T1計時器1外部輸入P3.6/WR外部數據存儲器寫選通P3.7/RD外部數據存儲器讀選通由圖3-4可知，單片機集成了中央處理器（CPU）、存儲器系

11、統（RAM和ROM）、定時/計數器、并行接口、串行接口、中斷系統與一些特殊功能寄存器（SFR）2。他們通過部總線緊密地聯系在一起。它的總體結構仍是通用CPU加上外圍芯片的總線結構。只是在功能部件的控制上與一般微機的通用寄存器加接口寄存器控制不同，CPU與外設的控制不再分開，采用了特殊功能寄存器集中控制，使用更方便。部還集成了時鐘電路，只需要外接石英晶體就可形成時鐘。圖3-3 單片機結構示意圖CPU：由運算和控制邏輯組成，同時還包括中斷系統和部分外部特殊功能寄存器。RAM：用以存放可以讀寫的數據，如運算的中間結果、最終結果以與欲顯示的數據。ROM：用以存放程序、一些原始數據和表格。I/O口：四個

12、8位并行I/O口，既可用作輸入，也可用作輸出。T/C：兩個定時/記數器，既可以工作在定時模式，也可以工作在記數模式。3.2.2 主控電路一個單片機嵌入式系統的核心，其實就是一個單片機的最小系統，或者稱為最小應用系統，是指用最小的元件組成的單片機可以工作的系統。由圖2-4可知最小系統應由時鐘電路和復位電路構成。如圖3-5所示，STC89C51單片機芯片部集成了振蕩電路，它是利用一個高增益反相放大器構成的振蕩電路，引腳XTAL1和XTAL2分別是放大器的輸入端和輸出端。外接晶體諧振器以與電容C1和C2構成并聯諧振電路，接在放大器的反饋回路中，片的放大器與作為反饋元件的片外晶體諧振器一起構成一個自激

13、振蕩器。這個振蕩器為單片機提供時序脈沖。而采用12MHZ的晶振，主要是為了方便定時操作3。圖3-4 單片機最小系統電路單片機的復位是指使單片機進入初始化工作狀態。當單片機的復位引腳RESET出現2個機器周期以上的高電平時，單片機就執行復位操作。如果RESET持續為高電平，單片機將處于循環復位的狀態。但是單片機本身不能自動復位，必須配合相應的外部電路才能實現復位操作。復位操作通常有兩種基本形式：上電復位和開關復位。上電復位要求接通電源后，自動實現復位操作。開關復位則是在單片機已運行時，按下復位鍵后松開，也能使RESET保持一段時間的高電平，從而實現開關復位的操作。3.2.3 串行口通信電平轉換電

14、路MCS-51單片機有一個可編程的串行接口，它是一個全雙工的通信端口，可以同時接收和發送數據。串行通信接口的優點在于使用較少的傳輸線即可完成數據的傳輸。MCS-51的通信端口有一個接收緩沖式的串行接口，在特殊功能寄存器中有一個串行數據緩沖器寄存器，專門供存放發送和接收的數據。RS-232C是EIA（美國電子工業協會）1969年修訂RS-232C標準4。RS-232C定義了數據終端設備（DTE）與數據通信設備（DCE）之間的物理接口標準。RS-232C采取不平衡傳輸方式，即單端通信。RS-232C標準規定其高電平為+3 +15V，低電平為-3V-15V，噪聲容限為2V。另外，該串口標準數據線傳送

15、采用負邏輯，即低電平表示1、高電平表示0；其他控制線采用正邏輯。因此，當單片機進行RS-232C通信時就需要通過電平轉換電路，將RS-232C總線中的數據信號轉換為TTL電平后才能接收，否則就會將TTL電路燒毀。另外，RS-232C的最大通信距離為15m,最高傳輸速率為20kbit/s，只能進行一對一的通信。1、機械特性RS-232C接口規定使用25針連接器，市場上常見的有25針串口和9針串口兩種接口形式，連接器的尺寸與每個插針的排列位置都有明確的定義。圖3-5 RS-232C接口2、 功能特性表3-2 RS-232C標準接口主要引腳定義插針序號信號名稱功能信號方向1PGND保護接地2TXD發

16、送數據（串行輸出）DTEDCE3RXD接收數據（串行輸入）DTEDCE4RTS請求發送DTEDCE5CTS允許發送DTEDCE6DSRDCE就緒（數據建立就緒）DTEDCE7SGND信號接地8DCD載波檢測DTEDCE20DTRDTE就緒（數據終端準備就緒）DTEDCE22RI振鈴指示DTEDCE數字電路中只有兩種電平：高和低。單片機為TTL電平：高電平 +5V，低電平 0V。計算機的串口為RS232電平：高電平 +12V，低電平-12V。所以計算機與單片機之間通訊時需要加電平轉換芯片MAX232。MAX232是專用于串口電平轉換的集成電路，它不僅可以轉換PC與單片機之間不同的電平，還可以降低

17、232通信的誤碼率，提高通信性能。MAX232系列芯片由電壓倍增器、電壓反相器、RS-232發送器和RS-232接收器等四部分組成，電壓倍增器利用電荷充電泵原理通過外接電容升壓至+10V。電壓反相器又通過外接電容將+10V電壓轉換為-10V電壓存儲到電容上。這樣，通過單5V供電就可以滿足所需要的轉換電平。MAX232性能特點如下：1. 單+5V電源供電；2. 兩個驅動器和兩個接收器；3. 低電源電流：典型值為8mA;4. 工作溫度在070。圖3-6 MAX232電平轉換電路3.2.4 電源電路USB稱為通用串行總線。它是連接外部設備的一個串口總線標準。USB最大的特點是支持熱拔插和即插即用。U

18、SB為+5V供電，而本系統采用的模擬溫濕度傳感器需要+12V供電，因此需要接一個12V轉5V的電路。圖3-7 USB供電電路USB為+5V供電，而本系統采用的模擬溫濕度傳感器需要+12V供電，因此需要接一個12V轉5V的電路。12V轉5V電路采用的芯片是三端穩壓集成電路L7805CV。三端是指這種穩壓用的集成電路，只有三條引腳輸出，分別是輸入端、接地端和輸出端。它的樣子像是普通的三極管，TO- 220 的標準封裝。用三端穩壓IC來組成穩壓電源所需的外圍元件極少，電路部還有過流、過熱與調整管的保護電路，使用起來可靠、方便，而且價格便宜。在實際應用中，應在三端集成穩壓電路上安裝足夠大的散熱器（當然

19、小功率的條件下不用）。當穩壓管溫度過高時，穩壓性能將變差，甚至損壞。圖3-8 12V轉5V電路3.2.5 LCD顯示電路液晶顯示器簡稱LCD顯示器，它是利用液晶經過處理后能改變光線的傳輸方向的特性來顯示信息的。要使用點陣型LCD顯示器，必須有相應的LCD控制器、驅動器來對LCD顯示器進行掃描、驅動，以與一定空間的ROM和RAM來存儲寫入的命令和顯示字符的點陣。現在往往將LCD控制器、驅動器、RAM、ROM和LCD顯示器連接在一起，稱為液晶顯示模塊。液晶顯示模塊是一種常見的人機界面，在單片機系統中的應用極其廣泛。液晶顯示模塊既可以顯示字符，又可以顯示簡單的圖形。本系統采用的是1602的LCD接口

20、。1602是一種點陣字符型液晶顯示模塊，可以顯示兩行共32個字符。根據LCD型號的不同，所需要的背光電阻大小會不同，可自行調節。本系統采用的LCD為RT-1602C，其主要引腳的功能如下：RS：數據/命令選擇端，高電平時選擇數據寄存器，低電平時選擇指令寄存器。RW：讀/寫選擇端，高電平時進行讀操作，低電平時進行寫操作。當RS和RW共同為低電平時，可以寫入指令或者顯示地址；當RS為低電平、RW為高電平時，可以讀忙信號；當RS為高電平、RW為低電平時，可以寫入數據。E：使能端，當E端由高電平跳變成低電平時，液晶模塊執行命令。圖3-9 LCD顯示電路LCD顯示部分程序：void write_comm

21、and(uchar )/lcd寫命令 lcdrs=0; lcdwr=0; P0=; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0;void write_data(uchar date)/lcd寫數據 lcdrs=1; lcdwr=0; P0=date; delay(5); lcden=1; delay(5); lcden=0;void init_lcd()/lcd初始化lcden=0;write_command(0x38);/設置16x2顯示write_command(0x0e);/設置光標write_command(0x06);/寫字符指針加1,光標加1write

22、_command(0x01);/清屏3.2.6 A/D轉換電路模擬/數字轉換就是我們通常所說的A/D轉換，它將輸入的模擬信號(如電壓)轉換成控制芯片(如單片機，ARM)所能識別的二進制形式，然后經過運算，既可以還原出輸入模擬信號的值。A/D轉換是一種非常重要的技術手段，是單片機等控制芯片與外界信號的接口部分，下圖給出了一種常用的嵌入式設計模式。圖3-10 一種常用的基于A/D芯片的嵌入式設計模式本系統設計了在沒接入傳感器之前的A/D轉換的測試程序。首先通過調節滑動變阻器改變輸入到ADC0804芯片的電壓值（ADC0804芯片的參考電壓調節成0V5V,而滑動變阻器產生的電壓圍也為0V5V，因此沒

23、有必要設計額外的模擬電路），然后通過單片機進行運算處理得到這個輸入電壓值，最后再通過LCD將這個電壓值顯示出來。圖3-11 A/D轉換的測試模式本系統采用的A/D芯片為ADC0804，它是CMOS 8位單通道逐次漸近型的模/數轉換器。圖3-12 ADC0804規格與引腳分配圖其主要引腳的功能如下：CS：芯片片選信號，低電平有效，即CS=0該芯片才能正常工作，在外接多個ADC0804芯片時，該信號可以作為選擇地址使用，通過不同的地址信號使能不同的ADC0804芯片，從而可以實現多個ADC通道的分時復用。WR：啟動ADC0804進行ADC采樣，該信號低電平有效，即WR信號由高電平變成低電平時，觸發

24、一次ADC轉換。RD：低電平有效，即RD=0時，可以通過數據端口DB0DB7讀出本次的采樣結果。圖3-13 A/D轉換電路A/D轉換部分程序void delay(uint z) /定義延時函數 uint x,y; for(x=z;x>0;x-) for(y=110;y>0;y-); void init_ad() /AD初始化csad=0;void start_ad()/AD啟動wrad=1;wrad=0;wrad=1;void main()while(1) start_ad(); /啟動一次ADC0804采樣 delay(10); /延時10ms，等待采樣結束 AdcRead();

25、 /完成一次采樣后，從ADC0804的DB引腳讀取采樣值 Display(); /將采樣結果在LCD上顯示出來3.2.7 傳感器模塊現代傳感器在原理與結構上千差萬別，如何根據具體的測量目的、測量對象以與測量環境合理地選用傳感器，是在進行某個量的測量時首先要解決的問題。當傳感器確定之后，與之相配套的測量方法和測量設備也就可以確定了。測量結果的成敗，在很大程度上取決于傳感器的選用是否合理。在傳感器的選擇上，首先要根據測量對象與測量環境確定傳感器的類型。需要根據被測量對象的特點和傳感器的使用條件考慮以下一些具體問題：量程的大小；被測位置對傳感器體積的要求；測量方式為接觸式還是非接觸式；信號的引出方法

26、，有線或是非接觸測量，在考慮上述問題之后就能確定選用何種類型的傳感器，然后再考慮傳感器的具體性能指標。TDR-5土壤溫濕度傳感器是將土壤水分和土壤溫度傳感器集中于一體，方便土壤墑情，土壤溫度的測量研究，具有攜帶方便，密封，高精度等優點，是土壤墑情，土壤溫度測量的理想選擇。TDR-5土壤溫濕度傳感器可連接各種載有差分輸入的數據采集器，數據采集卡，遠程數據采集模塊等設備。圖3-14 TDR-5傳感器的接線圖圖3-15 接線說明TDR-5土壤水分部分是基于頻域反射原理，利用高頻電子技術制造的高精度、高靈敏度的測量土壤水分的傳感器。通過測量土壤的介電常數，能直接穩定地反映各種土壤的真實水分含量。測量時

27、，傳感器產生的高頻電磁波沿傳輸線進行傳播，在末端經過周圍有土壤介質的反射并在傳輸線上形成駐波，駐波的電壓隨著探針和周圍土壤介質阻抗的變化而變化，通過測量傳輸線兩端的電壓差即可測出土壤的介電常數，從而測出土壤的含水量，可測量土壤水分的體積百分比，是目前國際上最流行的土壤水分測量方法。圖3-16 土壤容積含水量轉換圖TDR-5土壤溫度部分是由德國Heraeus公司進口A級ST-1-PT1000精密鉑電阻和高精度變送器兩部分組成。變送器部分由電源模塊、溫度傳感模塊、變送模塊、溫度補償模塊與數據處理模塊等組成，徹底解決鉑電阻因自身特點導入的測量誤差，變送器有零漂電路和溫度補償電路，對使用環境有較高的適

28、用性。土壤溫度變送器應用廣泛，可測量多種粉末狀多孔介質，液體的溫度，精度高，不銹鋼探針穩定性好，耐腐蝕，并且可做成多種外形，是測量溫度的理想選擇。土壤溫度轉換公式：T 61.5V55.87 T：土壤溫度；V：采集器采集到的電壓值圖3-17 土壤溫度轉換圖TDR-5土壤溫濕度傳感器的優點：1、本傳感器體積小巧化設計，測量精度高，響應速度快，互換性好。2、密封性好，可直接埋入土壤中使用，且不受腐蝕。3、實時溫濕度監測功能，可測量不同深度土壤的溫溫度。4、土質影響較小，應用地區廣泛。5、測量精度高，性能可靠，確保正常工作，響應速度快，數據傳輸效率高。4 系統的軟件設計與實現便攜式溫濕度測量儀的程序主

29、要包括轉換數據讀取程序、將讀取的數字量轉換成溫濕度值程序、顯示溫度值程序等。4.1 系統軟件設計流程圖圖4-1 系統軟件設計主程序圖4-2 ADC0804完成單次采樣的軟件控制流程圖4.2 單片機C51語言編程C51是在通用C語言的基礎上開發出的專門用于51系列單片機編程的C語言。由于C51語言相對單片機匯編語言具有可讀性強, 可移植性強, 易學易用, 便于修改維護等優點,因此本設計采用C51 進行軟件編程。Keil C51軟件提供豐富的庫函數和功能強大的集成開發調試工具，全Windows界面。重要的是Keil C51生成的目標代碼效率非常高，多數語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。Keil

30、C51完全支持C的標準指令和很多用來優化8051指令結構的C語言擴展指令5。此外，Keil C51不但具有ANSIC的所有標準數據類型，為了更加有效地利用8051的結構特點，又加入了一些特殊的數據類型。5 設計的調試與分析5.1 硬件電路的調試此部分的任務是在系統連接好后,調試各個組件能否正常工作,能否實現軟件設計的預期目標。其步驟如下：1、按照系統設計，將系統需要的各個組件連接好。2、根據芯片說明書，了解各個組件的工作原理，開始著手調試各功能模塊。3、把各個功能模塊編寫成單獨的源文件進行調試，調試成功以后，再將各部分聯合在一起。4、調試了各模塊之后，接下來的工作就是將各源程序段連接起來，進行

31、綜合調試了，綜合調試需要我們特別注意細節部分，這樣才能盡可能的減少錯誤的產生。圖5-1 電路板各模塊整體圖圖5-2 A/D轉換功能調試圖5.2 設計過程中遇到的問題1、A/D轉換模塊是一個比較重要的模塊，在調試的階段遇到的問題較多，由于它是程序運行的瓶頸，如果這一部分通不過的話，那么程序就無法執行下去，本系統采用的是延時的方法。2、LCD顯示模塊，根據LCD型號的不同，所需要的背光電阻大小會不同，可自行調節。若電阻選擇過大，則背光燈不能點亮。3、電源電路12V轉5V中電容的選取不僅要考慮電容的大小，也要考慮所選電容電壓的大小，電壓小于12V會導致L7805CV芯片過燙，甚么使電容爆炸。4、電路

32、板焊接時一定要仔細，以免造成虛焊。整體布局和布線要事先規劃好，使得各模塊能正常工作，不受干擾。6 結束語6.1 本文工作總結從論文選題、搜集資料到論文定題，從硬件設計、論文初稿到反復修改，期間經歷了緊、憂慮和收獲的喜悅。如今，伴隨著這篇畢業論文的最終成稿，復雜的心情煙消云散，自己甚至還有一點成就感。雖然這個設計做的比較簡單，很多東西都考慮的不是周到，例如，在選擇AD芯片的時候選擇了單通道的ADC0804，因此不能同時轉化溫度和濕度值。電源部分也沒有采用電池供電，而是使用了可調電源，因此也沒有達到便攜的目的。但是我用了很多精力來完成這篇論文，鑒于個人水平和時間的關系所以并沒有把自己當初設想的所有

33、情況都考慮進去，在做畢業設計的兩個月里我學到了很多東西，從最初連單片機的最小系統都不了解到現在能夠獨立完成這個設計，我也付出了很多努力。同時也讓我認識到自己學的知識太少，學無止境，所以要更加努力才行。6.2 后期展望在答辯過后我將繼續完善這個設計，因為從一開始做的時候便是考慮到實用性，希望這個便攜式溫濕度測量儀能夠運用到實際的測量和學習中，我將從以下幾個方面來改進和完善。1、A/D轉換芯片將改為8通道8位逐次逼近型A/D轉換器ADC0809。ADC0809由一下兩部分組成：其一為8通道多路模擬開關、地址鎖存和譯碼電路；另一為逐步逼近A/D轉換器，它包括比較器、三態輸出緩沖器、控制邏輯、逐步逼近

34、寄存器、樹狀開關和256R電阻網。ADC0809的8路輸入信號經過一個8路模擬開關選擇后送到A/D轉換器的輸入比較器，8路信號的選擇是通過地址鎖存與譯碼器來實現的，也就是說8路輸入信號分時共用一個A/D轉換器。部的A/D轉換器是一個逐次逼近型的A/D轉換器，轉換器的基準電壓是由外部供給的；它的數據輸出帶有三態輸出鎖存器，轉換結束時，可由CPU打開三態門，讀出8位的轉換結果。部的三態緩沖器由OE控制，當設置OE為低電平時，三態緩沖器處于阻斷狀態，部數據對外部的數據總線沒有影響。2、電源供電部分采用充電電池供電，使得整個設備輕便易攜帶。3、增加存儲器的部分，用于存儲采集到的溫濕度信息。數據存儲區擴

35、展模塊的設計，主要是實現RAM擴展，C51單片機總共支持64KB的片外數據存儲區。數據存儲區擴展程序主要完成RAM數據復制。在MCS-51單片機應用系統中，RAM擴展對于數據存儲量需求較大的應用系統是不可缺少的，數據存儲器的容量隨應用系統的要求可隨意設置。選擇6264靜態隨機存儲器芯片來實現這個模塊。4、增加其他傳感器的接口部分，通過查找資料了解到市面上大多數傳感器采用12V供電、5V供電、3.3V供電，本溫濕度測量儀現有的功能可以接收12V供電的傳感器、5V供電的傳感器傳輸的數據。因此需要設計5V轉3.3V的電路來為其他的傳感器供電，可以采用電阻分壓的方法來實現。5、完成PCB板的設計，PC

36、B的設計流程可分為網表輸入、規則設置、元器件布局、布線、檢查、復查、輸出等步驟。在PCB圖的設計過程中要考慮到元器件的布局、電子電路性能、生產裝配技術等。6、對此次學習和應用單片機進行一個總結，在學校學習的單片機知識偏重于理論而不是應用，通過做畢業設計的這個機會，我把理論聯系到了實際。通過學習一個完整的單片機設計過程所需要的知識，可使我以獨立設計和完成一個簡單的單片機控制系統，體驗了從原理圖的設計、電路板的制作和單片機系統的調試的整個過程。參考文獻1 坤. 51單片機典型應用開發例大全M. ：中國鐵道,2011:94-96.2 湯競南，國琴. 51單片機C語言開發與實例M. ：人民郵電，2008:8-20.3 邊春元，文濤，江杰等. C51單片機典型模塊設計與應用M. ：機械工業，2008:17-19.4 Meehan Joanne,Muir Lindsey.SCM in Merseyside SMEs:Benefits and barriersJ. TQM Journal. 2008:96-128.5 V. Yu. Teplov,A. V. Anisimov. Thermostatting System Using