分析和区分做出动作,在本设计中,其按键有“+”、“-”、启停、切换按键,
每一个按键处理程序都在控制电路中运行。
其流程图如图4-3。
键盘程序图 4.3模拟量的采集与处理
由于不同地点的有不同的温湿度和干扰的存在,可能导致A/D转换的结果与室内温度和湿度出现差异,为了提高系统的可靠性和信号的真实性,采用程序计算的方法对采样信号进行平滑加工,从而克服虚假信号,这种算法称为数字滤波。
数字滤波的方法有以下几种:
①限幅滤波,其基本方法是通过比较相邻(n和n-1时刻)的两个采样值和,如果它们的差值过大.超出了参数可能的最大变化范围,则认为发生了随机干扰,并
视后一次采样值为非法值,应予剔除
① 限幅滤波法,就是相邻采样值相互比较,如果某两个数值差距过大,超过了
可取值的最大范围,则直接去掉。
② 中值滤波法,就是不停地多次采样,但采样次数必须为奇数,取其最中间的
数值作为采样标准。
③ 算术平均滤波法,就是不停的多次采样,然后然后求多次采样数值的平均值。
计算公式为;
因为算术平均滤波方法简单、数据采集更加精确,滤波结果就是对多地点温度和湿度多次测量,然后取其的平均值,更加真实的反应了被测温度和湿度的大小,因此,本系统采用了算术平均滤波法。设计时,温度传感器和湿度传感器产生的模拟电压信号先送入模拟量采集器,其一次采样周期为T,按顺序把个信号一次送入A\\D转换器一次性全部装换。为了更真实的获得被测信息,减少外在干扰每一个传感器在20ms内获取4次信号。也就是采样周期为5ms。当4次采集到的数据平均化,这个平均值就是本次采集的数据。当4次采集完事后,将信息换换成有用的量,在传送至各个控制系统和报警电路,同时判断是否应当报警。
流程图如下图4-4所示。
模拟量采集流程图
从传感器输出的是一个模拟信号,ADC0809的作用就是要把这个单片机不能识别的模拟信号转换成一个可以读取的数字信号。这时所用到的计算机思想就是插值法[19]。即当ADC0809的输入与输出特性为非线性时,可以用一个单调非线性函数来表示。将x平均分成几个小段,每一个小段的两头都对应一个输出,然后把这些整理成数据库保存起来,每次测量的数值都会安置在一个小段内。插值
法的思想是在某段范围内,用简单的平滑线来代替真是的曲线,再用代替曲线有
关的公式计算。
ADC0809的操作流程图如下4-5所示。
4.4显示管理
显示软件管理是给人们获取真实信息的直观渠道,能够直观的看到所采集的当
前环境的温湿度数值。 其流程图如下图4-6所示。
结 论
本次设计是以温度和湿度采集监控为总目标,用AT89C51单片机最小应用系统为总控制中心,外部电路设计包含了温度采样电路PT100、湿度采样电路HS1101,ADC0809模拟信号转换单元、MAX7219芯片和数码管,按键电路,声光报警电路,温度调节电路,湿度调节电路等共同构建了一个室内环境监控系
统,该系统能够自动检测和控制室内的温度和湿度。
在设计过程中,遇到了许多问题,如设计初始阶段盲目迷茫、目的不明,思绪混乱,不知道从何处下手等诸多问题。随后就是在硬件电路的设计过程中,ADC0809芯片与AT89C51单片机的链接这块,由于A\\D转换器自身没有时钟,不能确保其工作手气和单片机同步,为了查找解决办法,与老师同学们商量讨论,最终决定在A\\D转换器和单片机之间增加一个D触发器,来确保他们工作频率一致。本设计细心设计了硬件电路和软件程序,实现了室内环境温度和湿度的智能化监控,具有教强的稳定性和较高的可靠性等优点。不足之处就是本人水平低,能力弱,在大图的布局上还是不够美观,论文的说明不够专业化,很多语言文字
不能精准的介绍有关电路和软件等。