基于虚拟仪器技术的车间温湿度报警系统设计(附件)【字数：8690】
温湿度监测应用广泛，对于温湿度监测系统的研究来说具有深远的意义。本次设计根据国内外温湿度监测系统的研究和发展情况，分析了温湿度监测系统存在的主要问题。设计了一款基于LabVIEW的车间温湿度报警系统。要求在特殊场合中使温度和湿度被长期、稳定和实时的自动监测成为可能。本设计通过温湿度监测电路将信号传输到单片机，由单片机采集信号并通过串口将数据传送到PC机上，再通过LabVIEW来进行显示和控制，从而达到报警的要求。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2国内外研究概况 1
1.3研究的意义 1
第二章 系统的方案设计 3
2.1课题研究内容和方案 3
2.2 总设计方案 3
2.3主要元器件的选择 3
2.3.1温湿度传感器 3
2.3.2单片机的选择 6
第三章 硬件系统的设计 7
3.1 硬件模块的整体设计 7
3.2 电源电路的设计 7
3.3 温湿度报警模块的设计 8
3.3.1温湿度采集电路 8
3.3.2报警模块电路 9
3.3.3 按键模块电路 9
3.3.4 LCD显示模块电路 10
3.4 时钟电路 11
3.5 复位电路 11
第四章 软件系统的设计 13
4.1 主程序设计的流程图 13
4.2 Protues仿真设计 13
4.3 LabVIEW上位机程序设计 14
4.3.1 LabVIEW程序框图 14
4.3.2 LabVIEW前面板 14
4.3.3 串口程序框图 14
第五章 系统调试 15
5.1硬件调试 15
5.1.1实物调试 15
5.2 软件调试 16
5.2.1电路仿真调试 16
5.2.2单片机仿真调试 18
结束语 21
致 谢 22
参考文献 23 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
附录A 原理图 24
附录B 仿真图 24
附录C 电路板焊接图 25
附录D 元器件清单 25
附录E 源程序代码 26
第一章 绪论
1.1课题研究背景
温湿度测量技术在保证产品的质量、提高产品的产量、节约资源和安全的生产方面起着重要作用。是以，能够保障温湿度被快速精确测量的技术和设施受到各国的重视。随着信息产业的发展和工业化进程的加快，温湿度不仅直接或间接地影响到人类的基本生活条件，而且在农业生产的发展中也体现出来。对于上述情况，更重要的是实现准确、真实的温湿度测量。近年来，利用数字温湿度传感器和在线检测温湿度信息已成为温湿度检测技术发展的趋势向。
本设计采用STC89C51作为核心控制芯片，采集DHT11温湿度传感器收集的信号。传感器的温湿度由单片机读取并发送到1602液晶显示器进行显示。通过按钮可以设定温湿度的报警范围。一旦超过设定的范围，蜂鸣器将会发出声音，同时相应的指示灯也会亮起来。
1.2国内外研究概况
国外对温湿度研究相对较早。在早期，国外首先设计了组合形式的模拟器件，并采用局部采样的方法。收集的信号经过一系列指令并被记录下来。在不久的未来，世界各国都将研究和开发基于计算机的温湿度控制系统。该系统受多种因素的影响。其主要特点是精度高、稳定性强。以后的温度和湿度将会趋向于无人操作，精度稳定化发展。
与国外相比，中国对温度和湿度的研究时间还比较晚。中国的温湿度检测技术的研究才刚刚开始。在早期，中国用较低的温度和湿度微机控制测量技术。在参考当时发达国家的检测技术的基础上，该技术仅限于单方面环境因素的测量，不支持复杂和多种技术。项目的环境控制。在中国，温度和湿度检测技术已逐步尝试与外国先进技术的发展，现在已经发展到微计算机应用水平。目前国内技术主要包括单片机。该技术是以单片机控制的温湿度检测系统为基础的。过程和步骤相对简单，与开发的多参数多回路温湿度控制系统相比，不可能实现多参数多回路温湿度控制系统。在国内，技术相较于国外，仍处于落后。温湿度测量在中国存在以下问题：功能少，生产的水平较低，而繁琐的操作和维护程序。
1.3研究的意义
目前，各车间普遍采用气密性、透气性和吸湿性相结合的方式来控制和调节车间的温湿度。然而，这种方法需要大量的人力，控制的精度低，实时性差，操作人员劳动强度高。尽管一些用户使用半导体二极管作为温度和湿度传感器，但是它们的互换性并不令人满意。环境温湿度数值太高造成的事故时常发生，甚至危及人员的安全。因此，监测温度和湿度是十分必要的。是以，设计一个操作方式简便、应用功能齐全、工作性能可靠的车间温湿度监测系统，对与提高设备的工作效率、降低事故的发生几率有着积极的作用。本课题的设计是基于上述问题，设计了一套温湿度监测系统。该系统不仅能实时监测车间的温湿度，而且在相应的监测指标指标超过限值后也能报警。
通过对课题的研究，学生需要查阅大量相关信息，不仅丰富知识，而且加深对过去专业知识的掌握。在知识要求方面，必须综合运用多门学科的知识和技能，去分析和解决实际问题，深化理论知识，拓展知识领域，拓展专业技能。在能力方面，我们应该学会根据项目的任务来执行数据。研究、收集、处理和整理、合理的使用参考书、掌握基本科研方法和撰写文件的能力；在综合素质的要求方面，培养了我们认真的科学态度和独特的工作风格。
多年来，专业知识的研究仅限于书中的理论知识，相关的实际操作主要是在教师的指导下完成的。通过对这门学科的研究，学生掌握了主动性，并通过了自主性研究加深对知识的掌握。从最初的数据审查和后期的实际操作来看，它们都是主动进行的。这不仅将以往的理论知识充分地融入实际操作中，而且掌握了自主学习和操作方法。
通过对这一课题的研究，增强了学生对电路分析、数字电路、模拟电路、单片机、LabVIEW等软件的理解和掌握，加深了学生对日常生活和学习的安全意
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题研究背景 1
1.2国内外研究概况 1
1.3研究的意义 1
第二章 系统的方案设计 3
2.1课题研究内容和方案 3
2.2 总设计方案 3
2.3主要元器件的选择 3
2.3.1温湿度传感器 3
2.3.2单片机的选择 6
第三章 硬件系统的设计 7
3.1 硬件模块的整体设计 7
3.2 电源电路的设计 7
3.3 温湿度报警模块的设计 8
3.3.1温湿度采集电路 8
3.3.2报警模块电路 9
3.3.3 按键模块电路 9
3.3.4 LCD显示模块电路 10
3.4 时钟电路 11
3.5 复位电路 11
第四章 软件系统的设计 13
4.1 主程序设计的流程图 13
4.2 Protues仿真设计 13
4.3 LabVIEW上位机程序设计 14
4.3.1 LabVIEW程序框图 14
4.3.2 LabVIEW前面板 14
4.3.3 串口程序框图 14
第五章 系统调试 15
5.1硬件调试 15
5.1.1实物调试 15
5.2 软件调试 16
5.2.1电路仿真调试 16
5.2.2单片机仿真调试 18
结束语 21
致 谢 22
参考文献 23 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
附录A 原理图 24
附录B 仿真图 24
附录C 电路板焊接图 25
附录D 元器件清单 25
附录E 源程序代码 26
第一章 绪论
1.1课题研究背景
温湿度测量技术在保证产品的质量、提高产品的产量、节约资源和安全的生产方面起着重要作用。是以，能够保障温湿度被快速精确测量的技术和设施受到各国的重视。随着信息产业的发展和工业化进程的加快，温湿度不仅直接或间接地影响到人类的基本生活条件，而且在农业生产的发展中也体现出来。对于上述情况，更重要的是实现准确、真实的温湿度测量。近年来，利用数字温湿度传感器和在线检测温湿度信息已成为温湿度检测技术发展的趋势向。
本设计采用STC89C51作为核心控制芯片，采集DHT11温湿度传感器收集的信号。传感器的温湿度由单片机读取并发送到1602液晶显示器进行显示。通过按钮可以设定温湿度的报警范围。一旦超过设定的范围，蜂鸣器将会发出声音，同时相应的指示灯也会亮起来。
1.2国内外研究概况
国外对温湿度研究相对较早。在早期，国外首先设计了组合形式的模拟器件，并采用局部采样的方法。收集的信号经过一系列指令并被记录下来。在不久的未来，世界各国都将研究和开发基于计算机的温湿度控制系统。该系统受多种因素的影响。其主要特点是精度高、稳定性强。以后的温度和湿度将会趋向于无人操作，精度稳定化发展。
与国外相比，中国对温度和湿度的研究时间还比较晚。中国的温湿度检测技术的研究才刚刚开始。在早期，中国用较低的温度和湿度微机控制测量技术。在参考当时发达国家的检测技术的基础上，该技术仅限于单方面环境因素的测量，不支持复杂和多种技术。项目的环境控制。在中国，温度和湿度检测技术已逐步尝试与外国先进技术的发展，现在已经发展到微计算机应用水平。目前国内技术主要包括单片机。该技术是以单片机控制的温湿度检测系统为基础的。过程和步骤相对简单，与开发的多参数多回路温湿度控制系统相比，不可能实现多参数多回路温湿度控制系统。在国内，技术相较于国外，仍处于落后。温湿度测量在中国存在以下问题：功能少，生产的水平较低，而繁琐的操作和维护程序。
1.3研究的意义
目前，各车间普遍采用气密性、透气性和吸湿性相结合的方式来控制和调节车间的温湿度。然而，这种方法需要大量的人力，控制的精度低，实时性差，操作人员劳动强度高。尽管一些用户使用半导体二极管作为温度和湿度传感器，但是它们的互换性并不令人满意。环境温湿度数值太高造成的事故时常发生，甚至危及人员的安全。因此，监测温度和湿度是十分必要的。是以，设计一个操作方式简便、应用功能齐全、工作性能可靠的车间温湿度监测系统，对与提高设备的工作效率、降低事故的发生几率有着积极的作用。本课题的设计是基于上述问题，设计了一套温湿度监测系统。该系统不仅能实时监测车间的温湿度，而且在相应的监测指标指标超过限值后也能报警。
通过对课题的研究，学生需要查阅大量相关信息，不仅丰富知识，而且加深对过去专业知识的掌握。在知识要求方面，必须综合运用多门学科的知识和技能，去分析和解决实际问题，深化理论知识，拓展知识领域，拓展专业技能。在能力方面，我们应该学会根据项目的任务来执行数据。研究、收集、处理和整理、合理的使用参考书、掌握基本科研方法和撰写文件的能力；在综合素质的要求方面，培养了我们认真的科学态度和独特的工作风格。
多年来，专业知识的研究仅限于书中的理论知识，相关的实际操作主要是在教师的指导下完成的。通过对这门学科的研究，学生掌握了主动性，并通过了自主性研究加深对知识的掌握。从最初的数据审查和后期的实际操作来看，它们都是主动进行的。这不仅将以往的理论知识充分地融入实际操作中，而且掌握了自主学习和操作方法。
通过对这一课题的研究，增强了学生对电路分析、数字电路、模拟电路、单片机、LabVIEW等软件的理解和掌握，加深了学生对日常生活和学习的安全意
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