单片机真空吸着回路结露检测实验系统研究(3)
（4）用ALTIUM DESIGNER软件进行PCB设计，并做出实物。
1.2 研究内容与方法
（1）系统整体设计：采用模块化设计的方法，将系统分为几个相对独立的模块，提高系统的实用性和可操作性。
（2）系统硬件设计：包括单片机最小系统，单片机和上位机的通信，显示电路、温湿度测量电路、报警等。
（3）系统软件设计：整个系统的程序编写，单片机与上位机的通讯等。
利用所学的数电模电和单片机的相关知识，搭建整个系统的原理图，力求在实现功能的情况下原理简单明了。器件在选择上面从实际情况出发，追求可靠性高，温湿度传感器精度符合实验要求，工作稳定，同时应尽量的降低是成本。
2. 系统整体设计
本章从系统整体的角度，结合具体需求，在分析了个型号单片机、显示器、传感器之后给出了本次设计的选型方案，并提出了系统的整体组成和工作流程。
2.1 重要部分原件的选择
2.1.1 单片机的选型
一般而言结露试验一次要进行20小时左右，因此要求本系统有较高的稳定性和较强的抗干扰能力。相比较而言，Intel公司的8051单片机，包括8031系列和8051系列是最原始的单片机，性能较低；Microchip公司的PIC单片机运用也十分广泛，它是一种指令精简的单片机，中等的PIC系列只有35条指令，但它的编程比51单片机相对麻烦，不适合新接触单片机的人使用；STC公司在8051内核的基础上推出的单片机指令代码完全兼容，编程简便，具有运行速度快、抗干扰能力强的特点。综合考虑自己的所学知识和能力，选用STC公司的单片机作为微控制器。
2.1.2 显示模块的选择
根据设计需求，显示屏要能有显示数字、字母、字符的功能，常用的显示模块有：LED数码管、点阵式数码管、LCD液晶屏等。LED数码管价格便宜，适合显示数字，但不能显示字母，同时若采用动态扫描的方式与单片机连接，那将会占用较长的时间，影响系统整体运行性能；单色点阵式数码管由8×8发光二极管构成，一般为红色，可用于实现字母、图形、数字、字符的显示，清楚明了，缺点是价格很贵；LCD液晶显示屏可以显示字母、数字、图形，可以用程序编写字符库，这样LCD液晶屏就能显示字符，价格处于点阵式数码管和LED数码管之间。
2.1.3 温湿度传感器的选择
在温湿度传感器的选择上面主要考虑了传感器的精度：相对湿度误差 ，温度误差 ；其次要考虑尺寸要求：传感器与气管的连接，气管直径 ，要同时容纳温湿度传感器。一、分别选用温度和湿度传感器进行测量采集数据的话，精度上面能达到要求但是尺寸很难满足，并且对于电路设计和程序编写都会增加不少麻烦。二、盛世瑞恩的SHT75传感器湿度精度 ，温度精度 ，达到要求。在体积上测量头部 ，符合要求。
综 上所述，本次设计的方案选定为：采用STC公司的89C52RC单片机作为控制器，显示屏选用LCD1602A，温湿度传感器选用盛世瑞恩公司的SHT75传感器。
2.2 系统的组成和工作流程
依据系统的功能实现，对其划分如下功能模块：CPU、显示模块、测量模块、按键控制、报警、通讯，整个系统的构成如下pic所示。
2-1 系统整体
STC89C52RC单片机是整个系统的心脏，接受并处理各种数据，控制和调节各个子模块，是系统完美运行的保障。系统的运行过程为由按键控制预先调整报警的峰值，然后SHT75测量温湿度并将其信号传送至单片机处理，并在显示屏上显示出来。若超过预先设定的峰值，将会报警。单片机与上位机通过RS232进行通讯。
3. 系统的硬件设计