張可菊 高云華
沈陽工學(xué)院
淺談小型糧食水分測量儀的設(shè)計
張可菊 高云華
沈陽工學(xué)院
本文通過對糧食水分的分析與研究,設(shè)計了一個基于單片機(jī)的糧食水分測量系統(tǒng),本系統(tǒng)采用模塊化、層次化設(shè)計思想來實現(xiàn)。
糧食水分 測量系統(tǒng) 單片機(jī)控制
本文選用用新型的智能濕度傳感器DHT11實現(xiàn)對糧食濕度的檢測,將濕度信號通過傳感器進(jìn)行信號的采集并轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的過程。再運(yùn)用單片機(jī)STC89C52進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和處理,實現(xiàn)對濕度的顯示。顯示部分采用數(shù)碼管顯示所測濕度值。
系統(tǒng)工作的過程是:當(dāng)用戶通過水分測量儀測量糧食濕度時,將濕度傳感器DHT11插入糧食,濕度信號采集模塊對被測量的糧食中的水分的含量進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,并把采集到的信號反饋給單片機(jī),LED模塊顯示相應(yīng)的濕度。本方案使用STC89C52單片機(jī)作為系統(tǒng)的控制核心,將濕度傳感器DHT11作為濕度測量元件,顯示電路采用LED模塊顯示。硬件總體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
圖1 硬件總體結(jié)構(gòu)圖
本系統(tǒng)主要由單片機(jī)STC89C52,濕度傳感器DHT11,LED顯示模塊,3-5.5V的供電電源等器件組成。
DHT11的供電電壓為3—5.5V。傳感器上電后,要等待1s以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無需發(fā)送任何指令。濕度采集電路如圖2所示。
圖2 濕度采集電路
傳感器DHT11有四個引腳,其中3號引腳一般懸空。傳感器上電后,要等待1s以越過不穩(wěn)定狀態(tài)。在此期間無需發(fā)送任何指令,為了去耦濾波,在電源引腳VCC和GND之間添一個100nF的電容。注意連接線的長度不超過20米時候用5K上拉電阻,大于20米時根據(jù)具體情況而定。
單片機(jī)的最小系統(tǒng),又可以稱為最小應(yīng)用系統(tǒng),是指用最少的元件組成的單片機(jī)可以工作的系統(tǒng)。對于51系列單片機(jī)來說,最小系統(tǒng)一般應(yīng)包括:復(fù)位電路、晶振電路、單片機(jī)。STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)圖見圖3。
圖3 STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)圖
復(fù)位電路:是由電容串聯(lián)電阻構(gòu)成的,當(dāng)系統(tǒng)一上電的時候,RST腳就會出現(xiàn)高電平,高電平持續(xù)的時候是由電路的RC值的大小確定的,當(dāng)RST腳的高電平出現(xiàn)兩個機(jī)器周期以上就會執(zhí)行復(fù)位操作。本系統(tǒng)設(shè)計中,當(dāng)程序運(yùn)行不正?;蛘咄V惯\(yùn)行時,系統(tǒng)就要進(jìn)行復(fù)位操作。
在設(shè)計過程中,力求硬件線路簡單,充分發(fā)揮軟件在編程方面靈活的特點,來滿足系統(tǒng)設(shè)計的要求。本設(shè)計實現(xiàn)了低功耗、低價格,提高了系統(tǒng)的可靠性和可擴(kuò)展性。
[1] 周向紅.51系列單片機(jī)應(yīng)用與實踐教程.第一版.北京航空航天大學(xué)出版社,2008
[2] 胡振宇.劉魯源.DS18B20接口的C語言程序設(shè)計[J].單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用,2002
張可菊,沈陽工學(xué)院,碩士,控制理論與控制工程方向。