藥品庫濕度監(jiān)控器設(shè)計(jì)

PAGEV遼寧工業(yè)大學(xué)單片機(jī)原理及接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)（論文）題目：藥品庫濕度監(jiān)控器設(shè)計(jì)院（系）：電氣工程學(xué)院專業(yè)班級：電氣111學(xué)號：110303學(xué)生姓名：指導(dǎo)教師：陳曉英起止時間：2014.06.16-2014.06.30本科生課程設(shè)計(jì)（論文）課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評語院（系）：電氣工程學(xué)院教研室：學(xué)號110303學(xué)生姓名專業(yè)班級電氣課程設(shè)計(jì)（論文）題目藥品庫濕度監(jiān)控器設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)該控制器實(shí)時監(jiān)控藥品庫的濕度，濕度檢測點(diǎn)8點(diǎn)，并配有4個晶閘管輸出控制點(diǎn)，可控制加濕設(shè)備，濕度檢測范圍0%RH~95%RH，精度3%RH。主要設(shè)計(jì)內(nèi)容：硬件電路設(shè)計(jì)：1.CPU最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)（包括CPU選擇，晶振電路，復(fù)位電路）2.傳感器選擇及接口電路設(shè)計(jì)3.開關(guān)量輸出接口及聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)軟件設(shè)計(jì)：1.編程程序流程圖2.程序清單編寫進(jìn)度計(jì)劃第1天 查閱收集資料第2天 總體設(shè)計(jì)方案的確定第4天 CPU最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)第5天傳感器選擇及其接口電路設(shè)計(jì)第6天 開關(guān)量輸出接口及聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)第7天 程序流程圖設(shè)計(jì)第8天 軟件編寫與調(diào)試第9天設(shè)計(jì)說明書完成第10天 答辯指導(dǎo)教師評語及成績平時：論文質(zhì)量：答辯：總成績：指導(dǎo)教師簽字：年月日注：成績：平時20%論文質(zhì)量60%答辯20%以百分制計(jì)算摘要本次課程設(shè)計(jì)是為藥品庫提供精確到3%RH的，濕度范圍在0%RH-95%RH的濕度實(shí)時控制，以確保藥品房的藥品的長期保存及藥品的安全可靠性。根據(jù)要求選擇AT89C51單片機(jī)為主控器（MCU），通過DHT11濕度傳感器收集數(shù)據(jù)并經(jīng)過擴(kuò)展A/D接口（ADC0809）將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，鍵盤輸入用來人機(jī)對話，以實(shí)現(xiàn)手動控制。外加數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)顯示（LED）、系統(tǒng)報(bào)警燈（考慮到DHT11濕度傳感器工作前需要預(yù)熱，所以增加了1.6S預(yù)熱時間）及可控制加濕設(shè)備等相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動化多路數(shù)據(jù)采集和檢測，從而實(shí)現(xiàn)濕度檢測和控制。實(shí)踐證明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是可靠地，并且系統(tǒng)實(shí)時性好，實(shí)用性強(qiáng)。系統(tǒng)對于實(shí)現(xiàn)機(jī)務(wù)段的科學(xué)管理、保證檢修質(zhì)量、降低檢修成本都起到了關(guān)鍵的作用。關(guān)鍵詞：AT89C51；DTH11；ADC0809；報(bào)警系統(tǒng)目錄TOC\o"1-3"\f\h\z第1章緒論 11.1藥品庫濕度監(jiān)控器設(shè)計(jì)概況 11.2本文研究內(nèi)容 1第2章CPU最小系統(tǒng)設(shè)計(jì) 22.1藥品庫濕度監(jiān)控器總體設(shè)計(jì)方案 22.2CPU的選擇 32.3數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展 32.4復(fù)位電路設(shè)計(jì) 42.5時鐘電路設(shè)計(jì) 52.6CPU最小系統(tǒng)圖 6第3章藥品庫濕度輸入輸出接口電路設(shè)計(jì) 83.1藥品庫濕度傳感器的選擇 83.2藥品庫濕度檢測接口電路設(shè)計(jì) 83.2.1A/D轉(zhuǎn)換器選擇 83.2.2模擬量檢測接口電路圖 93.3藥品庫濕度輸出接口電路設(shè)計(jì) 103.4人機(jī)對話接口電路設(shè)計(jì) 11第4章藥品庫濕度軟件設(shè)計(jì) 144.1軟件實(shí)現(xiàn)功能綜述 144.2流程圖設(shè)計(jì) 144.2.1主程序流程圖設(shè)計(jì) 144.2.2模擬量檢測流程圖設(shè)計(jì) 154.3元件清單 16第5章系統(tǒng)設(shè)計(jì)與分析 175.1系統(tǒng)原理圖 175.2系統(tǒng)原理綜述 18第6章課程設(shè)計(jì)總結(jié) 19參考文獻(xiàn) 20PAGE21緒論藥品庫濕度監(jiān)控器設(shè)計(jì)概況藥品是人類用于預(yù)防、治療、診斷疾病的特殊商品，儲存環(huán)境的好壞會嚴(yán)重影響藥品的質(zhì)量，并直接影響到對疾病的治療效果，甚至決定病人的生命。所以在GSP/GMP認(rèn)證、《藥品經(jīng)營許可證》和倉庫換址認(rèn)證時都強(qiáng)制被要求安裝溫濕度自動記錄儀或溫濕度在線監(jiān)管系統(tǒng)，藥監(jiān)局對其也有明確的量化指標(biāo)。所謂溫濕度在線監(jiān)控技術(shù)，是指在溫濕度監(jiān)測場所預(yù)先安裝溫濕度監(jiān)測儀器，通過一定的傳送手段，將采集到的數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器，監(jiān)管部門通過互聯(lián)網(wǎng)對監(jiān)測到的數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總分析，并遠(yuǎn)程調(diào)控監(jiān)測場所的溫濕度。這就需要企業(yè)要有相關(guān)的在線監(jiān)測控制系統(tǒng)來保證達(dá)到藥品儲存規(guī)定的溫濕度要求。為了更好地測量、控制濕度影響藥品儲存的因素,本文設(shè)計(jì)了以AT89C51單片機(jī)為控制器的智能測控系統(tǒng),通過該系統(tǒng)可以對環(huán)境濕度等觀測值進(jìn)行自動控制和適時監(jiān)測,并利用聲音和燈光進(jìn)行越限報(bào)警及相應(yīng)的處理。藥品庫的建立對于建立國家的節(jié)約型戰(zhàn)略計(jì)劃具有積極意義，有效的降低了儲存藥品過程中的成本，同時還保證了藥品的安全，所以本次設(shè)計(jì)還是具有實(shí)際意義的。本文研究內(nèi)容本次是設(shè)計(jì)實(shí)時監(jiān)控藥品庫濕度的控制器。系統(tǒng)以AT89C51單片機(jī)為主控器，通過A/D轉(zhuǎn)換器將藥品庫的濕度轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號，單片機(jī)AT89C51將數(shù)據(jù)處理，然后經(jīng)過擴(kuò)展6264靜態(tài)數(shù)據(jù)隨機(jī)存儲器存儲，之后用LED（發(fā)光二極管顯示器）將數(shù)據(jù)顯示以及系統(tǒng)報(bào)警等相關(guān)設(shè)備實(shí)現(xiàn)多路數(shù)據(jù)采集和監(jiān)測的原理與結(jié)構(gòu)。本次設(shè)計(jì)要求有濕度監(jiān)測點(diǎn)8個，并配有4個晶閘管輸出控制點(diǎn)，可控制加濕設(shè)備，其中濕度范圍為0%RH~95%RH，精度3%RH。設(shè)計(jì)包括單片機(jī)CPU最小系統(tǒng)（包括CPU的選擇、復(fù)位電路、晶振電路等）、傳感器選擇及接口電路設(shè)計(jì)、開關(guān)量輸出接口及聲光報(bào)警電路設(shè)計(jì)。目的通過實(shí)現(xiàn)濕度的監(jiān)測和控制的自動化來為藥品庫提供精確的濕度控制，以確保藥品的長期存儲和藥品本身的安全性。CPU最小系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.1藥品庫濕度監(jiān)控器總體設(shè)計(jì)方案為完成上述系統(tǒng)功能，選擇和設(shè)計(jì)電源電路、晶振電路、復(fù)位電路、顯示電路、接口電路、傳感器電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、開關(guān)量輸出電路。就此設(shè)計(jì)的核心模塊來說，單片機(jī)就是設(shè)計(jì)的中心單元，所以此系統(tǒng)也是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一種應(yīng)用。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。硬件包括單片機(jī)、輸入/輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制過程包括總體設(shè)計(jì)、硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)等幾個階段。其系統(tǒng)組成框圖如圖2.1所示。濕度濕度檢測多路開關(guān)人機(jī)對講電路濕度傳感器單片機(jī)最小系統(tǒng)A/D變換及顯示電路濕度顯示串行口LED顯示開關(guān)量輸出圖2.1系統(tǒng)組成框圖因?yàn)橐髮穸冗M(jìn)行測量顯示，所以首先采用濕度傳感器，將濕度變化轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，并通過放大、濾波后送A/D轉(zhuǎn)換器變成數(shù)字信號，然后進(jìn)行譯碼顯示。若要求濕度被控制在設(shè)定值附近，則要求將實(shí)際測量濕度的信號與濕度的設(shè)定值(基準(zhǔn)電壓)進(jìn)行比較，根據(jù)比較結(jié)果（輸出狀態(tài)）來驅(qū)動執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)自動地控制、調(diào)節(jié)系統(tǒng)的濕度。測量的濕度可以與另一個設(shè)定的濕度上限比較器相比較，當(dāng)濕度超過上限濕度值時，比較器產(chǎn)生報(bào)警信號輸出。該系統(tǒng)還是集網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、單片機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和匯編語言程序設(shè)計(jì)于一體的工程，這些技術(shù)相互聯(lián)系，相互交叉共同作用于此項(xiàng)任務(wù)。2.2CPU的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求和內(nèi)容，本次設(shè)計(jì)選擇AT89C51作為主控器，AT89C51是一種帶4K字節(jié)的Flash存儲器的低電壓、低功耗、高性能CMOS8位微機(jī)處理器，并且?guī)в?K字節(jié)閃存可編程可擦除只讀存儲器的單片機(jī)。AT89C51提供以下標(biāo)準(zhǔn)功能：4k字節(jié)Flash

閃速存儲器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個I/O口線，兩個16位定時/計(jì)數(shù)器，一個5向量兩級中斷結(jié)構(gòu)，一個全雙工串行通信口，片內(nèi)振蕩器及時鐘電路。同時，AT89C51可降至0Hz的靜態(tài)邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式?？臻e方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。掉電方式保存RAM中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復(fù)位。本次設(shè)計(jì)，P0口控制引腳，P3口濕度監(jiān)測引腳。單片機(jī)如圖2.2所示。圖2.2CPUAT89C51引腳圖2.3數(shù)據(jù)存儲器擴(kuò)展AT89C51片內(nèi)有128B的RAM存儲器，在實(shí)際應(yīng)用中僅靠著128B的數(shù)據(jù)存儲器是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。這種情況下可利用89C51單片機(jī)所具有的擴(kuò)展功能，外部數(shù)據(jù)存儲器。常用的數(shù)據(jù)存儲器有靜態(tài)數(shù)據(jù)存儲器RAM和動態(tài)數(shù)據(jù)存儲器。由于實(shí)際應(yīng)用中，需要的擴(kuò)展容量不是很大，故采用靜態(tài)RAM。同時由于線選法連接簡單，不必專門設(shè)計(jì)邏輯電路，再簡單的場合有實(shí)用價值，所以本次設(shè)計(jì)通過線選法，選用6264作為靜態(tài)的RAM擴(kuò)展。6264是8K的靜態(tài)隨機(jī)存儲器，采用CMOS工藝制造，單一+5V電源供電，額定功耗200mW，典型存儲時間200ns。6264的片選線1接89C51的P2.7，片選線2接高電平，保持一直有效狀態(tài)，6264是8K容量的RAM，故選用了13根地址線。AT89C51與數(shù)據(jù)存儲芯片6264的擴(kuò)展圖如圖2.3所示。圖2.3AT89C51與存儲器芯片6264的數(shù)據(jù)存儲擴(kuò)展圖如上圖所示，AT89C51的地址線P0.0~P0.7經(jīng)過74LS373地址鎖存器與存儲器6264的A7~A0對應(yīng)相連，同時與6264的I/O7~I/O0對應(yīng)相連，6264的A8~A12與AT89C51的P2.0~P2.4相連等。2.4復(fù)位電路設(shè)計(jì)時鐘電路在單片機(jī)開機(jī)時都需要復(fù)位，一邊中央處理器以及其他功能部件都處于初始狀態(tài)，并從這個狀態(tài)開始工作。單片機(jī)的復(fù)位都是靠外部電路實(shí)現(xiàn)的，在時鐘電路工作后，只要在單片機(jī)的RESET引腳上出現(xiàn)24個時鐘振蕩脈沖（兩個機(jī)器周期）以上的高電平，單片機(jī)就能實(shí)現(xiàn)初始化狀態(tài)復(fù)位。為了保證系統(tǒng)的可靠復(fù)位，本次設(shè)計(jì)采用使RESET引腳保持10ms以上的高電平的方法使單片機(jī)可靠地復(fù)位。當(dāng)RESET從高電平變?yōu)榈碗娖揭院?，單片機(jī)從0000H地址開始執(zhí)行程序。根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常有兩種基本形式：上電復(fù)位和上電或開關(guān)復(fù)位，上電復(fù)位要求接通電源后，自動實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。圖中電容C4和電阻R5對電源+5V來說構(gòu)成微分電路。上電后，保持RST一段電平時間，由于單片機(jī)內(nèi)的等效電阻作用，不用圖中電阻R5也能達(dá)到上電復(fù)位的操作功能。上電或開關(guān)復(fù)位要求電源接通后，單片機(jī)自動復(fù)位，并且再單片機(jī)運(yùn)行時間，用開關(guān)操作也能確定使單片機(jī)復(fù)位。常用的是上電或開關(guān)復(fù)位電路時上電后，由于C4的充電和反門作用時RST持續(xù)一段時間的高電平。當(dāng)單片機(jī)已在運(yùn)行當(dāng)中時，按下復(fù)位鍵SW10復(fù)位操作使單片機(jī)進(jìn)入初始化狀態(tài)，其中使程序計(jì)數(shù)器PC=0000H，這表明程序從0000H地址單元開始執(zhí)行，單片機(jī)冷機(jī)啟動后，片內(nèi)RAM為隨機(jī)值。運(yùn)行中復(fù)位操作不改變片內(nèi)RAM區(qū)中的內(nèi)容，復(fù)位電路采用按鈕電平復(fù)位電路如圖2.4。圖2.4按鈕電平復(fù)位電路2.5時鐘電路設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)工作時，是統(tǒng)一在時鐘脈沖控制下一拍一拍的進(jìn)行的。這個脈沖式單片機(jī)控制器中的時序電路發(fā)出的。時鐘電路是用于產(chǎn)生單片機(jī)工作所需要的時鐘信號。AT89C51本身就是一個復(fù)雜的同步時序電路，為了保證工作方式的實(shí)現(xiàn)，AT89C51在唯一的時鐘信號控制下嚴(yán)格的按時執(zhí)行指令經(jīng)行工作，而且時鐘的頻率影響單片機(jī)的速度和穩(wěn)定性。通常時鐘信號可以有兩種方式產(chǎn)生：內(nèi)部時鐘方式和外部時鐘方式。根據(jù)設(shè)計(jì)的要求本次設(shè)計(jì)采用內(nèi)部時鐘方式。內(nèi)部時鐘發(fā)生器實(shí)質(zhì)是一個二分頻的觸發(fā)器。AT89C51內(nèi)部有一個用于構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的高增益反向放大器，該放大器的輸入輸出引腳為XTAL1和XTAL2，在他們兩端跨接晶體振蕩器，便構(gòu)成了一個自激勵振蕩器。其發(fā)出的脈沖直接送入內(nèi)部時鐘發(fā)生器。設(shè)計(jì)采用外接晶振，由于電容太小影響振蕩頻率，C1、C2值通常選擇為30pF左右，他們可以穩(wěn)定頻率并對振蕩器頻率有微調(diào)作用，振蕩器范圍為0~24MHZ，同時為了更好的保證振蕩器穩(wěn)定可靠地工作，諧振器和電容盡可能安裝的與單片機(jī)芯片靠近。為了提高穩(wěn)定性我們采用溫度穩(wěn)定性好的NOP電容，采用晶振頻率為12MHz。系統(tǒng)的時鐘電路設(shè)計(jì)如圖2.5所示。圖2.5時鐘電路圖2.6CPU最小系統(tǒng)圖根據(jù)上述的電路圖，形成最小系統(tǒng)。由CPUAT89C51（圖2.1）、晶振電路（圖2.5）、復(fù)位電路（圖2.4）依次連接而成。如圖2.6所示。圖2.6CPU最小系統(tǒng)電路圖藥品庫濕度輸入輸出接口電路設(shè)計(jì)3.1藥品庫濕度傳感器的選擇根據(jù)設(shè)計(jì)要求選擇DHT11此濕度傳感器。DHT11是數(shù)字濕度傳感器，應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和濕度傳感技術(shù)。包括電阻式感濕元件，與一個高性能8位單片機(jī)相連，所以品質(zhì)優(yōu)越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價比高等優(yōu)點(diǎn)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡易快捷。超小體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達(dá)20米以上，產(chǎn)品有4針單排引腳封裝。一次完整的數(shù)據(jù)傳輸是40bit，高位先出，數(shù)據(jù)格式：8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗(yàn)和。數(shù)據(jù)傳送正確時校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于“8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)”。總線空閑狀態(tài)為高電平，主機(jī)把總線拉低等待響應(yīng)，總線拉低必須大于18毫秒，保證元件能監(jiān)測到起始信號。VDD=5V，T=25℃。在50~60℃和＜10%RH的濕度條件下保持2小時（烘干）；隨后在20~30。圖3.1DHT11引腳圖3.2藥品庫濕度檢測接口電路設(shè)計(jì)3.2.1A/DA/D轉(zhuǎn)換接口是數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)前向通道的一個重要環(huán)節(jié)。數(shù)據(jù)采集是在模擬信號源中采集信號，并將其轉(zhuǎn)換成為數(shù)字信號，之后送入計(jì)算機(jī)。ADC0809/0809系列是現(xiàn)今速度最快的模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，采樣速率在1GSPS以上，通常稱為“閃爍式”ADC。它由電阻分壓器、比較器、緩沖器及編碼器四種分組成這種結(jié)構(gòu)的ADC所有位的轉(zhuǎn)換同時完成，其轉(zhuǎn)換時間主取決于比較器的開關(guān)速度、編碼器的傳輸時間延遲等。片內(nèi)有多路模擬開關(guān)及通道地址譯碼及鎖存電路，可對多路模擬信號進(jìn)行采集與轉(zhuǎn)換；片內(nèi)配置了三態(tài)輸出數(shù)據(jù)緩沖器，提供了與微處理器兼容接口；ADC0808的最大不可調(diào)誤差小于+1/2LSB，而ADC0809為+1LSB。缺點(diǎn)是：并行比較式A/D轉(zhuǎn)換的抗干擾能力差，由于工藝限制，其分辨率一般不高于8位。圖3.2ADC0809與89C51單片機(jī)對的接口電路3.2.2模擬量檢測接口電路圖完整的模擬量檢測硬件電路由DHT11傳感器（圖3.1）、AT89C51CPU（圖2.2）、A/D轉(zhuǎn)換器ADC0809（圖3.2）依次連接。如圖3.3所示。圖3.3模擬量監(jiān)測接口電路圖3.3藥品庫濕度輸出接口電路設(shè)計(jì)開關(guān)量輸出是實(shí)現(xiàn)傳感器將感應(yīng)到的模擬或數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成一個開關(guān)量信號，再繼而輸出的一個功能。一般的開關(guān)量輸出通過繼電器實(shí)現(xiàn)，如單擲單刀、單擲雙刀、雙擲雙刀等。開關(guān)量感器發(fā)出的信號是接點(diǎn)信號，又?jǐn)嚅_和閉合兩種狀態(tài)，比如液位傳感器開關(guān)就是一種常見的開關(guān)量傳感器。當(dāng)液位傳感器低于設(shè)定值時，液位床干起開關(guān)就斷開（或者閉合）；當(dāng)液位傳感器高于設(shè)定值時，開關(guān)閉合（或者斷開）。在控制系統(tǒng)中一個常見的屬于就是模擬量和開關(guān)量。不論輸入還是輸出，一個參數(shù)要么是模擬量，要么是開關(guān)量。模擬量——控制系統(tǒng)量的大小是一個在一定范圍內(nèi)變化的連續(xù)數(shù)值。開關(guān)量——該理量只有兩種狀態(tài)，如開關(guān)的導(dǎo)通和斷開的狀態(tài)，繼電器的閉合和打開，電磁閥的通和斷等。開關(guān)量輸入電路如圖3.4所示。開關(guān)量輸出的電路如圖3.5所示。圖3.4開關(guān)量輸入電路圖圖3.5開關(guān)量輸出電路圖3.4人機(jī)對話接口電路設(shè)計(jì)根據(jù)設(shè)計(jì)要求需要鍵盤與顯示器接口設(shè)計(jì)。下面依次設(shè)計(jì)。（1）鍵盤接口設(shè)計(jì)：在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，為了控制器運(yùn)行狀態(tài)，需要向系統(tǒng)輸入一些命令和數(shù)據(jù)，因此應(yīng)用系統(tǒng)中應(yīng)設(shè)有鍵盤，這些鍵包括數(shù)字鍵、功能鍵和組合鍵等。這就涉及到鍵盤接口設(shè)計(jì)。按鍵方式有獨(dú)立式按鍵和矩陣式鍵盤。根據(jù)本次設(shè)計(jì)要求，選用獨(dú)立式按鍵。獨(dú)立式按鍵是直接用I/O口線構(gòu)成單個按鍵電路，每個獨(dú)立式按鍵單獨(dú)占用一根I/O口。每根I/O口線上的按鍵工作狀態(tài)不會影響其他I/O口線的工作狀態(tài)，配置靈活，軟件結(jié)構(gòu)簡單，每個按鍵必須占用一根I/O口。設(shè)計(jì)需要兩個按鍵來控制濕度，濕度可以控制在一定范圍之內(nèi)（高于95%RH時按鍵K0按下，當(dāng)濕度低于0%RH，K1按下）。鍵盤接口設(shè)計(jì)電路如圖3.6所示。圖3.6鍵盤接口設(shè)計(jì)電路（2）顯示器接口技術(shù)：在單片機(jī)應(yīng)用中，常用的顯示器件有LED（發(fā)光二極管顯示器）和LCD（液晶顯示器）。根據(jù)設(shè)計(jì)要求選取LED（發(fā)光二極管顯示器），共陰極連接。LED顯示塊是由發(fā)光二極管顯示字段的顯示器件，也稱數(shù)碼管，在單片機(jī)中通常應(yīng)用7段LED。該LED由8個二極管構(gòu)成，其中7個發(fā)光二極管構(gòu)成7筆字形“8”，一個發(fā)光二極管構(gòu)成小數(shù)點(diǎn)“.”因此提供給LED顯示器的字形正好是一個字節(jié)。數(shù)碼管的公共端相當(dāng)于一個總開關(guān)，一般稱為位碼開關(guān)，當(dāng)它為高時，數(shù)碼管全滅；當(dāng)它為低時，根據(jù)發(fā)光二極管的狀態(tài)，高電平，該段亮；低電平，該段不亮。LED的顯示分為靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示，設(shè)計(jì)選用靜態(tài)顯示，由MC14543構(gòu)成靜態(tài)LED驅(qū)動接口電路。MC14543完成鎖存、譯碼、驅(qū)動，LED數(shù)碼管來顯示。LED如圖3.7所示。MC14543構(gòu)成的靜態(tài)LED驅(qū)動電路如圖3.8所示。圖3.7LED引腳圖（發(fā)光二極管顯示器）圖3.8MC14543構(gòu)成的靜態(tài)LED驅(qū)動電路圖藥品庫濕度軟件設(shè)計(jì)4.1軟件實(shí)現(xiàn)功能綜述根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)簡要說明軟件要完成的任務(wù)等等該系統(tǒng)軟件主要由主程序、中斷子程序、數(shù)據(jù)采集與A/D轉(zhuǎn)換子程序、顯示子程序、報(bào)警子程序等模塊組成,因?yàn)镃語言編寫的軟件易于實(shí)現(xiàn)模塊化,生成的機(jī)器代碼質(zhì)量高、可讀性強(qiáng)、移植好,所以本系統(tǒng)的軟件采用C語言編寫。系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)的功能:1)通過LCD顯示濕度值。2)比較監(jiān)測到的濕度值和報(bào)警設(shè)置值,發(fā)現(xiàn)超限則蜂鳴器報(bào)警提示。3）系統(tǒng)定期把相關(guān)濕度數(shù)據(jù)通過串行通信傳給上位機(jī)PC機(jī)。3)根據(jù)相應(yīng)的濕度值控制濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)運(yùn)行。4）顯示子程序?qū)γ看斡蓚鞲衅魉杉臄?shù)值經(jīng)量化處理后所得到的標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行顯示。5）報(bào)警子程序是當(dāng)出現(xiàn)異常情況時輸出報(bào)警信號4.2流程圖設(shè)計(jì)4.2.1主程序流程圖設(shè)計(jì)用監(jiān)控器可無人值班,在線實(shí)時24小時連續(xù)的采集和記錄監(jiān)測點(diǎn)位的濕度變化情況，以數(shù)字、圖形和圖像等多種方式進(jìn)行實(shí)時顯示和記錄存儲監(jiān)測信息，監(jiān)測點(diǎn)為8個?？稍O(shè)定監(jiān)控點(diǎn)位的濕度報(bào)警上下限值，當(dāng)出現(xiàn)被監(jiān)控點(diǎn)位數(shù)據(jù)異常時可自動發(fā)出報(bào)警信號。上傳報(bào)警信息并進(jìn)行本地及遠(yuǎn)程監(jiān)測，系統(tǒng)可在不同時刻通知不同的值班人員。先用濕度傳感器檢測出藥品庫內(nèi)的濕度,讀取成功后顯示在監(jiān)視器內(nèi),然后監(jiān)視器會和程序內(nèi)的設(shè)定值,即濕度檢測范圍0%RH~95%RH，若不在其范圍之內(nèi),則監(jiān)控器會發(fā)生報(bào)警,使值班人員來處理藥品庫內(nèi)的濕度,可用加濕裝備對藥品庫加濕,或者降低藥品庫內(nèi)的濕度;報(bào)警1.2秒,若沒有超過限度,也延遲1.2秒,然后重新檢測濕度,循環(huán)下去.如圖4.1。NNNYY讀取成功是否超限返回開始讀取濕度值顯示數(shù)據(jù)延時1.2S報(bào)警信號DHT11通訊重啟動圖4.1主程序流程圖設(shè)計(jì)4.2.2模擬量檢測流程圖設(shè)計(jì)溫度量模擬量信號的處理包括回路斷線檢測、數(shù)字濾波、誤差補(bǔ)償、數(shù)據(jù)有效性合理性判斷、標(biāo)度換算、梯度計(jì)算、越復(fù)限判斷及越限報(bào)警，最后經(jīng)格式化處理后存入實(shí)時數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般由數(shù)據(jù)輸入通道、數(shù)據(jù)存儲與管理、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)輸出及顯示這五個部分組成。輸入通道要實(shí)現(xiàn)對被測對象的檢測、采樣和信號轉(zhuǎn)換等工作。數(shù)據(jù)存儲與管理要用存儲器把采集到的數(shù)據(jù)存儲起來，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，并進(jìn)行管理和調(diào)用。數(shù)據(jù)處理就是從采集到的原始數(shù)據(jù)中，刪除干擾噪聲、無關(guān)信息和不必要的信息，提取出反映被測對象特征的重要信息。另外，就是對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以便于檢索；或者把數(shù)據(jù)恢復(fù)成原來的物理量形式，以可輸出的形態(tài)在輸出設(shè)備上輸出，如打印、顯示、繪圖等。數(shù)據(jù)輸出及顯示就是把數(shù)據(jù)以適當(dāng)?shù)男问竭M(jìn)行輸出和顯示。如圖4.2。NNY開始地址指針賦值置起始通道數(shù)啟動A/D讀取A/D數(shù)據(jù)修改通道數(shù)允許輸出通過P0口讀出12位轉(zhuǎn)換結(jié)果存入緩沖轉(zhuǎn)換返回圖4.2模擬量監(jiān)測流程圖4.3元件清單本次設(shè)計(jì)需要AT89C51（單片機(jī)）、74L373（地址鎖存器）、6264（數(shù)據(jù)存儲器）、ADC0809（A/D轉(zhuǎn)換器）、DHT11（濕度傳感器）、MOC3041（晶閘管）