基于单片机的温湿度检测

编号：

审定成绩：毕业设计（论文）

设计（论文）题目：基于单片机的温湿度检测

学院名称：自动化学院

学生姓名：

专业：测控技术与仪器

班级：

学号：

指导教师：

答辩组负责人：

填表时间：2011 年5月

摘要

随着科学技术的快速发展，人类社会取得了很大的进步。在生活、工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门，经常需要对环境中的温湿度进行测量及控制。本检测仪采用技术成熟的DHT11和 DS18B20作为测量湿度和温度的传感器的一个智能化的温湿度测量装置。DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。控制芯片采用技术成熟，价位低廉的STC89C51单片机。LED显示电路,报警电路都由STC89C51单片机控制。最后设计了检测仪各个功能部分的软件程序。由本设计课题做成的温湿度检测系统结构简单、价格便宜、量程宽，具有较高的可靠性、安全性及实用性。

【关键词】STC89C51单片机 DHT11数字温湿度传感器DS18B20温度传感器LED显示

ABSTRACT

With the development of science and technology, human society has achieved great progress! In the life that occupy the home, industry, agriculture, national defense, weather, environmental protection and scientific research departments, such as aerospace, often need to the environment humidity and temperature measurement and control. The detector of an intelligent humidity measuring device. The Detector adopts the technology DHT11 and DS18B20 as measuring the humidity and temperature sensor and temperature sensor. Each DHT11 sensors are accurate calibration of humidity in calibration. It uses a dedicated digital modules and acquisition of temperature and humidity sensor technology to ensure that products with high reliability and excellent long-term stability。Detector chip adopt mature technology, powerful, price cheap popular STC89C51. LED display circuit, alarm circuit controlled by STC89C51. Finally the design of the system software program each function. By this design task to make the temperature and humidity of the detection detector structure is simple, cheap price, wide range, high reliability, safety and practicality.

【Key words】STC89C51 DHT11 DS18B20 LED

目录

摘要 .............................................................................................................................................. I ABSTRACT ..................................................................................................................................... II 前言 ......................................................................................................................................... - 1 - 第一章概述................................................................................................................................ - 2 - 第一节温湿度基本概念.................................................................................................... - 2 - 第二节温湿度检测的目的及意义.................................................................................... - 3 - 第二章电路设计........................................................................................................................ - 5 - 第一节电路总体设计........................................................................................................ - 5 -

一、单片机系统总体设计.......................................................................................... - 5 -

二、单片机简介.......................................................................................................... - 6 -

第二节各模块电路设计.................................................................................................... - 7 -

一、电源电路设计...................................................................................................... - 7 -

二、温度检测电路设计.............................................................................................. - 7 -

三、湿度检测电路设计.............................................................................................. - 9 -

四、显示电路设计.................................................................................................... - 10 -

五、时钟电路设计.................................................................................................... - 12 -

六、复位电路设计.................................................................................................... - 13 -

七．报警电路设计.................................................................................................... - 13 - 第三章本章小结.............................................................................................................. - 14 - 第三章软件设计.................................................................................................................... - 15 - 第一节主程序设计.......................................................................................................... - 15 - 第二节DS18B20的模块程序设计.................................................................................... - 16 -

一、DS18B20工作原理........................................................................................... - 16 -

二、DS18B20的工作时序....................................................................................... - 16 -

三、温度检测程序流程............................................................................................ - 18 -

四、显示模块编程.................................................................................................... - 18 -

第三节 DHT11程序设计................................................................................................... - 19 -

一、DHT11的检测原理........................................................................................... - 19 -

二、湿度检测原理.................................................................................................... - 20 -

三、湿度检测的程序框图........................................................................................ - 22 -

第四节本章小结.............................................................................................................. - 23 - 第四章温湿度测系统测试................................................................................................ - 24 - 第一节软硬件调试........................................................................................................ - 24 -

一、keil简介............................................................................................................. - 24 -

二、软件的调试过程................................................................................................ - 25 -

第二节本章小结.............................................................................................................. - 27 - 结论 ........................................................................................................................................... - 28 - 致谢 .............................................................................................................. 错误!未定义书签。参考文献.................................................................................................................................... - 30 - 附录 ....................................................................................................................................... - 31 -

一、英文原文：........................................................................................................ - 31 -

二、英文翻译：........................................................................................................ - 36 -

三、工程设计图纸：................................................................................................ - 41 -

四、源程序：............................................................................................................ - 41 -

四、源程序：............................................................................................................ - 42 -

五、其他：................................................................................................................ - 53 -

前言

温度是指物体冷热程度，微观上是指物体分子热运动的剧烈程度。在整个宇宙当中，温度无处不存在。无论在地球上还是在月球上，也无论是在炽热的太阳上还是在阴冷的海王星上，这一切无不由于空间位置的不同而存在着温度的差异。

湿度是表示大气干燥程度的物理量。在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气就越潮湿。空气的干湿程度叫做“湿度”。在此意义下，常用绝对湿度、相对湿度、比较湿度、混合比、饱和差以及露点等物理量来表示。湿度表示气体中的水蒸汽含量,有绝对湿度和相对湿度两种表示方法。绝对湿度是一定体积的空气中含有的水蒸气的质量，一般其单位是克/立方米，绝对湿度的最大限度是饱和状态下的最高湿度；相对湿度是绝对湿度与最高湿度之间的比，它的值显示空气中水蒸气的饱和度有多高。

温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，同时也是工农业生产中最常见最基本的工艺参数，例如机械、电子、化工等各类工业中广泛需要对温度、湿度的检测与控制。并且随着人们生活水平的提高，人们对自己的生存环境越来越关注。空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响，所以对温度、湿度的检测就非常有必要了。

第一章 概述

第一节 温湿度基本概念

温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。在整个宇宙当中，温度无处不存在。无论在地球上还是在月球上，也无论是在炽热的太阳上还是在阴冷的冥王星上，这一切无不由于空间位置的不同而存在着温度的差别。

湿度是表示大气干燥程度的物理量。在一定的温度下在一定体积的空气里含有的水汽越少，则空气越干燥；水汽越多，则空气越潮湿。空气的干湿程度叫做“湿度”。在此意义下，常用绝对湿度、相对湿度、比较湿度、混合比、饱和差以及露点等物理量来表示。湿度表示气体中的水蒸汽含量,有绝对湿度和相对湿度两种表示方法。绝对湿度是一定体积的空气中含有的水蒸气的质量，一般其单位是克/立方米，绝对湿度的最大限度是饱和状态下的最高湿度；相对湿度是绝对湿度与最高湿度之间的比，它的值显示水蒸气的饱和度有多高。

绝对湿度是一定体积的空气中含有的水蒸气的质量，一般其单位是克/立方米。绝对湿度的最大限度是饱和状态下的最高湿度。绝对湿度只有与温度一起才有意义，因为空气中能够含有的湿度的量随温度而变化，在不同的温度中绝对湿度也不同，因为随着温度的变化空气的体积也要发生变化。但绝对湿度越靠近最高湿度，它随温度的变化就越小。

下面是计算绝对湿度的公式1.1：

,max :100%100%e s E S

ω

ωρ?ρ=== ………………………………….………… （1.1） 公式 1.2 e m R T V ωωρ== ……………………………………………（ 1.2）

其中的符号分别是： e – 蒸汽压，单位是帕斯卡 ，Rw – 水的气体常数=461.52J/(kg K) ，T – 温度，单位是开尔文 ，m – 在空气中溶解的水的质量，单位是克。

一台湿度计正在记录相对湿度相对湿度是绝对湿度与最高湿度之间的比，它的值显示水蒸气的饱和度有多高。相对湿度为100%的空气是饱和的空气。相对湿度是50%的空气含有达到同温度的空气的饱和点的一半的水蒸气。

相对湿度超过100%的空气中的水蒸气一般凝结出来。随着温度的增高空气中可以含的水就越多，也就是说，在同样多的水蒸气的情况下温度升高相对湿度就会降低。因此在提供相对湿度的同时也必须提供温度的数据。通过相对湿度和温度也可以计算出露点。

以下是计算相对湿度的公式1.3。

,max :100%100%e s E S

ω

ωρ?ρ===…………………………………...( 1.3) 其中的符号分别是： ρw -绝对湿度，单位是克/立方米，ρw,max -最高湿度，单位是克/立方米，e-蒸汽压，单位是帕斯卡，E-饱和蒸汽压，单位是帕斯卡，s-比湿，单位是克/千克，S-最高比湿，单位是克/千克。[1]

第二节 温湿度检测的目的及意义

随着人们的生活及其生产水平的不断提高，对生活环境和生产环境的要求就显得尤为重要，温湿度的控制就是一个典型的例子，因此温湿度检测系统就是现代生产生活中应运而生的一种智能、快捷、方便可靠的检测系统，特别是在工业生产中如果检测得不准确就会发生许多的生产事故。如化工生产中对温度的检测不当就会导致生产效率的的降低和产品质量的下降。而现在所使用的温湿度检测系统通常都是精度为1℃或0.1℃的水银、煤油或酒精温度计进行的温度检测和用传统的物理模拟量得方法进行的湿度检测。这些温湿度检测计的刻度间隔通常都很密，不容易准备分辨，读数困难，而且他们的热容量还比较大，达到热平衡所需的时间较长，因此很难读准，并且使用非常不方便。

空气的温度越高,它容纳水蒸气的能力就越高。虽然水蒸气可以与空气中的部分成分进行化学反应，或者被多孔的粒子吸收，但这些过程或反应所占的比例非常小。大多数的水蒸气是溶解在空气中的。干空气一般可以看作一种理想气体，但随着其中水汽成分的增高它的理想性越来越低。这时只有使用范德华方程才能描写它的性能。

在同一温度下真空中的水蒸气的饱和度与空气中的水蒸气的饱和度实际上是一样高的。

假如饱和的空气的温度降低到露点以下和空气中有凝结核（比如雾剂）的话（在自然界一般总有凝结核存在），空气中的水就会凝结。云、窗户玻璃和其它冷的表面上的凝结水、露和雾、人在冷空气中哈出的汽等等许多现

象就是这样形成的。偶尔（或在实验室中人工造成的）水蒸气可以在露点以下也不凝结。这个现象叫做过饱和。

空气中水蒸气的溶解量随温度不同而变化。一立方米空气可以在10℃下溶解9.41克水，在30℃下溶解30.38克水。

空气湿度是指空气潮湿的程度，可用相对湿度(RH)表示。相对湿度是指空气实际所含水蒸气密度和同温下饱和水蒸气密度的百分比值。人体在室内感觉舒适的最佳相对湿度是，49％～5l％，相对湿度过低或过高，对人体都不适甚至有害。

在冬天，我国北方采用火炉或暖气取暖，室内空气被加热会导致室内相对湿度降低。特别是北京等大城市一些集中供暖的住宅，由于室温较高，相对湿度常常低至．10％以下。在这种环境中居住，人易患呼吸道疾病和出现口干、唇裂、流鼻血等现象。这是因为，鼻子内部、呼吸道、肺部连同网状肺泡是由支撑发状纤毛的黏膜覆盖，当空气相对湿度低于40％时，纤毛的运动就会变得十分缓慢，于是灰尘易粘在粘膜上，刺激咳嗽，不利于排除病菌，从而导致呼吸道疾病的发生。另外，由于相对湿底低，人体表皮水分大量散失，导致人的皮肤弹性下降，另外，由于相对湿度低，人体表皮水分大量散失，导致人的皮肤弹性下降，加速皮肤衰老，出现表皮粗糙、细胞脱落等现象，一定程度上降低了皮肤抵抗病菌的能力。我国南方妇女皮肤细嫩、光润，主要原因之一是南方相对湿度高。相对湿度过低，还会导致木材水分散失，引起家具或木质地板变形、开裂和损坏；钢琴、提琴等对湿度要求高的乐器不能正常使用；文物、档案和图书脆化、变形。相对湿度过高，又易使室内家具、衣物、地毯等织物生霉，铁器生锈，电子器件短路，地毯、壁纸发生静电现象，对人体有刺激，甚至诱发火灾。

随时了解人们生活环境的温湿度的动态有助于提高人们的生活水平。人们舒适的环境中才能提高工作、生活和休息的质量。

第二章电路设计

第一节电路总体设计

一、单片机系统总体设计

温湿度是是考虑环境最重要的因素。随着社会的发展，人们的环境的温度和湿度的要求越来越高。尤其温湿度检测系统是在环境试验、科学研究（诸如种植、养殖生物工程、化工工程）、工业生产等领域应用广泛的现场环境控制系统。他能模拟各种环境条件，即按照实际要求精确控制环境的温度和湿度，为研究不同的生化过程创造了良好的环境条件。因此，温湿度监测系统广泛应用在科研、现代农业、医药、冶金、化工、林业、环境科学及生物遗传工程等领域。

本检测仪以89C51为核心进行设计，运用单片机最小系统进行设计。首先设计检测电路。先考虑温湿度传感器，我通过资料查找到了DHT11数字式传感器。由于DHT11温度检测范围为0~50摄氏度，湿度检测范围为20~90%RH。由于该传感器的温度检测范文比较小，所以本论文将选用另一个温度传感器，本检测仪选择了DS18B20数字式温度传感器。数字式传感器使用比较简单，由于它们输出的都是数字信号，所以不需要设计AD转换电路。

该检测仪的显示用LED显示，LED显示电路简单、方便。本检测仪用4位LED数码管，数码管分为共阴极和共阳极两种。使用数码管需要用锁存器，本系统运用的是74LS245锁存器。[2]

检测后还应该针对特殊情况进行处理。例如当温度过高是就设计了蜂鸣器报警电路。该系统的结果框图为图2.1.

2.1框图结构

二、单片机简介

单片机是指一快半导体硅片上集成了微处理器，存储器，各种输入、输出接口（定时器/计数器，并行I/O口，串行口，A/D转换器以及脉宽调制器等），这样一块集成电路芯片具有一台计算机的属性，叫做单片机。89C51单片机是一种常用的51单片机.51单片机性能强大。是一种低功耗、高性能的芯片。扩展功能强大方便，可以通过I/O口进行扩展。单片机的引脚图为如图2.2.

图2.2 单片机引脚图

引脚功能的说明：

①电源引脚

Vcc（40脚）：典型值＋5V。

Vss（20脚）：接低电平。

②外部晶振

X1、X2分别与晶体两端相连接。当采用外部时钟信号时，X2接振荡信号，X1接地。

③输入输出口引脚：

P0口：I/O双向口。作输入口时，应先软件置“ 1”。

P1口：I/O双向口。作输入口时，应先软件置“ 1”。

P2口：I/O双向口。作输入口时，应先软件置“ 1”。

P3口：I/O双向口。作输入口时，应先软件置“ 1”。

④控制引脚：

RST/Vpd、ALE/-PROG、-PSEN、-EA/Vpp组成了MSC-51的控制总线。RST/Vpd

（9脚）：复位信号输入端（高电平有效）。[2]

第二节各模块电路设计

一、电源电路设计

51单片机的工作电压在5V左右，5V的电源可以有多种设计方式实现。如干电池供电、继电器供电、普通变压器供电、还有USB供电等等。这些供电都是很常用的供电方式。

由于USB接口的使用非常方便，它可以直接的于计算机相连或者用变压器相连供电。虽然USB接口的功能非常强大，它可以用作各种通信接口；但是当我们只是单一的用作电源接口时它的使用就非常简单。接口的1、4两线分别表示电源的正极和接地接口。

我们使用的电压为5V，但是电压是指有效值。为了使该检测仪工作更加稳定。所以必须设计电源滤波电路，常用的滤波电路为电容滤波。本设计的滤波电路社如图2.3。[3]

图2.3 滤波电路

二、温度检测电路设计

DS18B20是DALLAS公司生产的数字温度传感器，采用3引脚TO－92小体积封装形式；温度测量范围为－55℃～＋125℃,可编程为9位～12位A/D转换精度，测温分辨率可达0.0625℃，被测温度用符号扩展的16位数字量方式串行输

出；其工作电源既可在远端引入，也可采用寄生电源方式产生； CPU只需一根端口线就能与诸多DS18B20通信，占用微处理器的端口较少，可节省大量的引线和逻辑电路。以上特点使DS18B20非常适用于远距离多点温度检测系统。，主要由以下4部分组成，64位ROM、温度传感器、非挥发的温度报警触发器TH和TL、配置寄存器。DS18B20的管脚排列如图2.4所示，DQ为数字信号输入／输出端；GND为电源地；VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。

图2.4 DS18B20的管脚排列

DS18B20为数字式传感器，1引脚接地，3引脚为电路的电源引脚，2引脚为数字信号的于单片机的接口。具体的设计电路如图2.5.[4]

图2.518B20的接口与MCS电路

三、湿度检测电路设计

本检测仪的关键在于数字温湿度传感器DHT11，下面是关于DHT11说明：

表2.1 DHT11简介

1、传感器性能说明

2、接口说明

建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻。

图2.6 DHT11接口电路

3、电源引脚

DHT11的供电电压为3－5.5V。传感器上电后，要等待1s 以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF 的电容，用以去耦滤波。[5]

四、显示电路设计

一、显示器的选择

在单片机最小系统基础上设计完检测电路。接着将设计显示电路。常用的小系统显示器有LEDL和LCD两种，LCD液晶显示是很常用的显示器，由于它的显示功能比LED强大，它可以显示各种字符汉字图形等等，所以使用就比较复杂，同时价格也比较高。但是LED数码管的功能单一，控制简单，同时价格也比较便宜。当我们在做功能单一的小系统显示时，通常就选择LED数码管显示。

LED数码管的使用根据使用要求的不同，选择不同的数码管。数码管分为共阴和共阳两种。这方面可以根据自己的习惯进行选择。他们的区别是使用时候的需要通不同的电平，将其控制。数码管的控制输出是通过数码管的位选和段选来控制。

比如我们使用共阴数码管，其显示控制为位选端输入低电平，通过段选给需要显示的数码管断码输入高电平。

我们常见的使用数码管有一位、两位、四位、六位、八位等等。我们在使用的过程中我们可以根据我们检测精度的需要等等方面的的要求进行选择。例如本系统我们就选择了四位的共阴极数码管。

二、显示电路设计

不管将极为数码管连在一起，数码管的显示原理都是一样的，都是靠点亮里面到的发光二级管实现显示。数码管的内部电路如图2.7（a）所示可以看出，一位一位数码管的引脚是十个显示一个8子需要7个小段另外还有一个小数点，3和8为公共端共阴极原理图如图2.4（b）所示。

图2.7 数码管内部原理图

数码管电路的显示必须有相应的所存器，在LED和数码管显示方面，要维持一个数据的显示，往往要持续的快速的刷新。尤其是在四段八位数码管等这些要选通的显示设备上。在人类能够接受的刷新频率之内，大概每三十毫秒就要刷新一次。这就大大占用了处理器的处理时间，消耗了处理器的处理能力，还浪费了处理器的功耗。

锁存器的使用可以大大的缓解处理器在这方面的压力。当处理器把数据传输到锁存器并将其锁存后，锁存器的输出引脚便会一直保持数据状态直到下一次锁存新的数据为止。这样在数码管的显示内容不变之前，处理器的处理时间和IO 引脚便可以释放。可以看出，处理器处理的时间仅限于显示内容发生变化的时候，这在整个显示时间上只是非常少的一个部分。而处理器在处理完后可以有更多的时间来执行其他的任务。这就是锁存器在LED和数码管显示方面的作用:节省了宝贵的MCU时间。

常用于输出电路的有74LS164、74LS245、74HC373、74HC573等等。本系统直接用单片机的P0口控制数码管的段选。所以我选择了八位输入和八位输出的74LS245锁存器，74LS245的使用非常简单1控制脚接高电平，19控制脚接低电平。设计电路如图2.8。[6]

图2.8LED显示电路。

五、时钟电路设计

时钟电路用于产生单片机工作时所必须的时钟控制信号。单片机的内部电路在时钟信号的控制下按照时序执行指令进行工作。时序研究是指令执行中各个信号在时间上的关系。

知心指令是CPU首先要到程序储存器中取出需要执行的指令操作码，燃火译码，并由时序电路产生一系列控制信号去完成指令所规定的操作，时序信号有两种，一是用于片内对各个功能部件的控制，二是片外储存器或I/O端口的控制，这部分时序对于分析和设计硬件电路非常重要。

常用的时钟电路有内部时钟方式和外部时钟方式两种。本设计采用的是内部时钟电路。晶振的频率越高，则系统的时钟频率就越高单片机的运行熟读就越快。为了提高系统的温度稳定性，才用温度稳定性能好的电容。常用的是6MHz或12MHz的石英晶振。所以本检测仪选择了12MHz的晶振。

51单片机内部有一个构成振荡器的放大器，该高增益反相放大的输入端为XTAL1引脚，输出端为XTAL2引脚。这两脚之间接12MHz的晶振C2和C3为30pF 的电容。具体的电路设计如图2.9.[2]

图2.9 单片机的时钟电路

六、复位电路设计

复位是单片机的初始化操作，只需给单片机的复位引脚加上大于两个机器周期的高电平就可以了。复位时PC初始化为0000H，使单片机从0000H开始执行程序。51的复位是由外部的复位电路来实现的。片内用施密特触发器来构成。复位电路通常采用的两种方式的上电自动复位和按键复位两种方式。本检测仪采用的是按键电平复位方式。其中电平复位是通过RST端经电阻与电源Vcc接通而实现的，按键手动电平复位电路如图2.10所示。[2]

图2.10 复位电路

七．报警电路设计

在检测到相应的温湿度的时候该检测仪能将其显示出来，完成正常的检测。当检测到环境有危情时，检测仪设计了蜂鸣器报警电路。

蜂鸣器俗称喇叭，是广泛应用于各种电子产品的一种元器件，它用于提示、报警、音乐等许多应用场合。

蜂鸣器与家用电器上面的喇叭在用法上也有相似的地方，通常工作电流比较大，电路上的TTL电平基本上驱动不了蜂鸣器，需要增加一个电流放大的电路才可以，这一点与家用电器中的功放有相似之处。

学习板采用了一个很简单的电路来实现蜂鸣器的联接，由上所述，一个管脚很难驱动蜂鸣器发出声音，所以增加了一个三极管来增加通过蜂鸣器的电流，见

下方原理图。

蜂鸣器的正极性的一端联接到5V电源上面，另一端联接到三极管的集电极，三极管的基级由单片机的P1.7管脚通过一个与非门来控制，当P1.7管脚为低时，与非门输出高电平，三极管导通，这样蜂鸣器的电流形成回路，发出声音。当P1.7管脚为高时，与非门输出低电平，三极管截止，蜂鸣器不发出声音。在这里与非门是作为非门来用的，这里采用一个非门的作用是为了防止系统上电时峰鸣器发出声音，以为系统复位以后，I/O口输出的是高电平。

用户可以通过程序控制P1.7管脚的置低和置高来使蜂鸣器发出声音和关闭。

蜂鸣器的声音大小及音调可以通过调整P1.7管脚的置高时间及输出的波形进行控制，这一点可以在调试程序的时候来试验。蜂鸣器的报警电路设计如图2.11所示。[7]

图2.11报警电路

第三章本章小结

本检测仪的硬件的设计中，运用了以下方面的知识。51单片机的原理，51系列单片机中单片机各个引脚的基本用途，单片机最小系统的构成。传感器方面的知识。

本检测仪使用的两个传感器都是数字式的传感器，所以设计的检测电路非常简单，设计的时钟、复位、电源电路都是常用的电路。找到其相应的参考书就能完成其硬件电路的设计。显示电路采用的是四位共阴极数码管显示，分别用单片机的P0和P2口控制数码管的段和位。本检测仪运用以上相应的知识成功的完成了所需要实现功能的设计。

第三章软件设计

第一节主程序设计

完成本检测仪的硬件设计以后，将进行软件的操作。软件操作就是要对单片机进行编程。本检测仪选择了用C语言对其进行软件编程。C语言是我们运用的最多也最广泛的编程语言。

根据设计的硬件电路，本系统设计的工作原理为。首先通过传感器对环境的温湿度进行检测，然后通过单片机对检测信号进行处理，再通过单片机的I/O将处理后的信号送到数码管显示出来。由于该检测仪我只设计了一个数码管，所以我设计了一个按键方式对其分别进行检测显示。设计本检测仪主程序的框图如图

3.1

基于单片机的温湿度计的设计

基于单片机的温湿度计的设计

单片机课程设计 项目名称基于单片机的湿度显示器设计 专业班级通信092 学生姓名 指导教师 2012年12月12日

摘要 温度和湿度是两个最基本的环境参数，人们生活与温湿度息息相关。在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域，经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要。因此，研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。 随着科技的不断发展，单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。已经成为一种比较成熟的技术。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点，目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。 本论文介绍了一种以AT89C51为主要控制器件，以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。 关键词：温湿度传感器； LCD1602； AT89C51； DHT1 1；

Abstract Temperature and humidity are the two most basic environmental parameters, people's life is closely related with the temperature and humidity. In daily life, industry, medicine, environmental protection, chemical industry, petroleum and other fields, we often need to environment temperature and humidity measurement and control. Accurate measuring temperature and humidity in biological pharmacy, food processing, paper making industries is very important. Therefore, the study of the temperature and humidity measurement method and equipment has important significance. With the continuous development of science and technology, microcontroller technology has spread to our work, life, scientific research, and other fields. Has become a more mature technology. Due to the high level of integration SCM, strong function, high reliability, small volume, low power consumption, easy to use, etc., and has penetrated into our work and all aspects of life. This paper introduces a kind of AT89C51 as the main control device, in order to DHT11 digital temperature sensor for new digital temperature and humidity meter. This design mainly includes hardware circuit design and software design. Keywords:Temperature and humidity sensor; LCD1602; AT89C51; DHT1 1;

基于单片机的温度测量系统设计

基于STC单片机的温度测量系统的研究 摘要：本文针对现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的不足，提出了一种基于STC单片机，采用Pt1000温度传感器，通过间接测量铂热电阻阻值来实现温度测量的方案。重点介绍了，铂热电阻测量温度的原理，基于STC实现铂热电阻阻值测量，牛顿迭代法计算温度，给出了部分硬件、软件的设计方法。实验验证，该系统测量精度高，线性好，具有较强的实时性和可靠性，具有一定的工程价值。 关键词：STC单片机、Pt1000温度传感器、温度测量、铂热电阻阻值、牛顿迭代法。 Study of Temperature Measurement System based on STC single chip computer Zhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei Maolin Abstract:A method to achieve temperature Measurement by the Indirect Measurement the resistance of platinum thermistor is proposed. It is realized by the single chip computer STC with Pt1000temperature sensor.The shortcomings of available methods whose Linearity, Sensitivity, and vibration resistance are worse are overcame by the proposed method. This paper emphasizes on the following aspects:the principle of temperature measurement by using platinum thermistor , the measurement of platinum thermistor’s resistance based on STC single chip computer, the calculating temperature by Newton Iteration Method. Parts of hardware and software are given. The experimental results demonstrate that the precision and linearity of the method is superior. It is also superior in real-time character and reliability and has a certain value in engineering application. Keywords: STC single chip computer，Pt1000temperature sensor，platinum thermistor’s resistance，Newton Iteration Method 0 引言 精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高，而温度控制的核心正是温度测量。 目前在国内，应用最广泛的测温方法有热电偶测温、集成式温度传感器、热敏电阻测温、铂热电阻测温四种方法。 (1) 热电偶的温度测量范围较广，结构简单，但是它的电动势小，灵敏度较差，误差较大，实际使用时必须加冷端补偿，使用不方便。 (2) 集成式温度传感器是新一代的温度传感器，具有体积小、重量轻、线性度好、性能稳定等优点，适于远距离测量和传输。但由于价格相对较为昂贵，在国内测温领域的应用还不是很广泛。 (3) 热敏电阻具有灵敏度高、功耗低、价格低廉等优点，但其阻值与温度变化成非线性关系，在测量精度较高的场合必须进行非线性处理，给计算带来不便，此外元件的稳定性以及互换性较差，从而使它的应用范围较小。 （4）铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗振性能好等优点。虽然它 的价格相对于热敏电阻要高一些，但它的综合性能指标确是最好的。而且它在0~200°C范

基于单片机的温湿度测量仪设计

单片机课程设计报告 题目：基于单片机的温湿度仪表设计 班级：智能科学与技术1201班

学生姓名：文波 学号：120407130 指导教师：朱建光 成绩： 工业大学 摘要 温度和湿度是两个最基本的环境参数，人们生活与温湿度息息相关。在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域，经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。准确测量温湿度在生物制药食品加工、造纸等行业更是至关重要。因此，研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。 随着科技的不断发展，单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。已经成为一种比较成熟的技术。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点，目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。 本设计STC89C52为主要控制器件，以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。

目录 第一章目标及主要任务 (3) 第二章硬件设计 (3) 2.1系统设计方案 (3) 2.2 STC89C52介绍 (4) 2.3 DHT11数字传感器介绍 (5) 2.4电路设计 (7) 第三章软件设计 (11) 3.1 系统软件主程序流程 (11) 3.2 DHT11数据采集流程 (13) 第四章结论与调试 (13)

附录（程序清单） (14) 参考文献 (22) 第一章目标及主要任务 在本次课程设计中，为实现对温湿度的检测与显示，主要利用以STC89C52为核心构架硬件电路，DHT11温湿度传感器采集环境温度及湿度信息(温度检测围：0℃至+50℃。测量精度：2℃.；湿度检测围：20%-90%RH检测精度：5%RH)，数码管直接显示温度和湿度(显示方式：温度：两位显示；湿度：两位显示)；同时利用C语言编程实现温湿度信息的显示功能。 扩展功能：可设置温湿度报警值，温湿度超过设置的响应报警值，会发出报警信号。 第二章硬件设计 2.1 系统设计方案

基于单片机的湿度传感器设计

基于单片机的湿度传感器设计 一系统方案 1.1系统功能 本文设计的湿度传感器应具备以下功能： （1）能够感受环境中的湿度变化。 （2）能够将环境中的湿度变化转化为电信号。 （3）系统能够对采集到的湿度信号进行分析处理。 （4）能够将环境中的湿度以相对湿度的形式显示出来便于观察记录。 （5）系统反应快、灵敏度高、稳定性好，具有一定的抗干扰能力。 （6）电路简单，操作方便、性价比高、实用性强。 根据系统功能要求，湿度传感器系统图包含以下模块： 信号采集模块信号处理存储模块信号显示模块 图1.1湿度传感器系统框图 1.2系统组成模块 1.2.1信号采集模块设计 本设计为智能式湿度传感器的设计，信号采集模块主要是用于测量环境中湿度变化，并将湿度变化转变成电信号的变化。因此，我们需要一个湿度传感器。和测量范围一样，测量精度同是传感器最重要的指标。每提高—个百分点．对传感器来说就是上一个台阶，甚至是上一个档次。因为要达到不同的精度，其制造成本相差很大，售价也相差甚远。 生产厂商往往是分段给出其湿度传感器的精度的。如中、低温段(0一80％RH)为±2％RH，而高湿段(80—100％RH)为±4％RH。而且此精度是在某一指定温度下(如25℃)的值。如在不同温度下使用湿度传感器．其示值还要考虑温度漂移的影响。众所周知，相对湿度是温度的函数，温度严重地影响着指定空间内的相对湿度。温度每变化0.1℃。将产生0.5％RH的湿度变化(误差)。使用场合如果难以做到恒温，则提出过高的测湿精度是不合适的。因为湿度随着温度的变化也漂忽不定的话，奢谈测湿精度将失去实际意义。所以控湿首先要控好温，这就是大量应用的往往是温湿度—体化传感器而不单纯是湿度传感器的缘故。多数情况下，如果没有精确的控温手段，或者被测空间是非密封的，±5％RH的精度就足够了。因此在本次设计中选用DHT11温湿传感器作为本次设计湿度采集模块。 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的

基于单片机的温湿度检测及显示

1设计的意义 最近几年来,随着科技的飞速发展,单片机领域正在不断的走向社会各个角落,还带动传统控制检测日新月异更新。在实时运作与自动控制的单片机应用到系统中,单片机如今就是作为一个核心部件来使用,仅掌握单片机方面知识就是不够的,还应根据其具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。“单片机原理及应用课程设计”就是电子类专业的学科基础科,它就是继“汇编语言程序设计”,“接口技术”等课程之后开出的实践环节课程。 与此同时,现代社会越来越多的场所会涉及到温度与湿度并将其显示。由于温度与湿度不管就是从物理量本身还就是在实际人们的生活中都有着密切的关系,例如:冬天温度为18至25℃,湿度为30%至80%;夏天温度为23至28℃,湿度为30%至60%。在此范围内感到舒适的人占95%以上。在装有空调的室内,室温为19至24℃,湿度为40%至50%时,人会感到最舒适。如果考虑到温、湿度对人思维活动的影响,最适宜的室温度应就是工作效率高。18℃,湿度应就是40%至60%,此时,人的精神状态好,思维最敏捷。所以,本课程设计就就是通过单片机驱动LCD1602,液晶显示温湿度,通过此设计,可以发现本设计有一定的扩展性,而且可以作为其她有关设计的基础。

2设计原理 2、1设计目标 2.1.1基本功能 检测温度、湿度 显示温度、湿度 过限报警 2.1.2主要技术参数 温度检测范围: -30℃至+55℃ 测量精度: ±2℃ 湿度检测范围: 20%-90%RH 检测精度:±5%RH 显示方式: 温度:四位显示湿度:四位显示 报警方式: 三极管驱动的蜂鸣器报警 2、2设计原理 温湿度监测系统要满足以下条件:温湿度监测系统能完成数据采集与处理、显示、串行通信、输出控制信号等多种功能。由数据采集、数据调理、单片机、数据显示等4个大的部分组成。该测控系统具有实时采集(检测粮库内的温湿度)、实时显示(对监测到的进行显示)、实时警报(根据监测的结果,超出预设定的值的进行蜂鸣警告)的功能。 传感器就是实现测量首要环节,就是监测系统的关键部件,如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉与转换,一切准确的测量与控制都将无法实现。工业生产过程的自动化测量与控制,几乎主要依靠各种传感器来检测与控制生产过程中的各种参量,使设备与系统正常运行在最佳状态,从而保证生产的高效率与高质量。 一般温湿度控制系统中的温湿度测量均采用热敏电阻与湿敏电容,这种传统的模拟式温湿度传感器一般都需要设计信号调理电路并经过复杂的校准与标定过程,因此测量精度难以保证,且在线性度、重复性、互换性等方面也存在一定问

基于单片机的温湿度检测

编号： 审定成绩：毕业设计（论文） 设计（论文）题目：基于单片机的温湿度检测 学院名称：自动化学院 学生姓名： 专业：测控技术与仪器 班级： 学号： 指导教师： 答辩组负责人： 填表时间：2011 年5月

摘要 随着科学技术的快速发展，人类社会取得了很大的进步。在生活、工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门，经常需要对环境中的温湿度进行测量及控制。本检测仪采用技术成熟的DHT11和 DS18B20作为测量湿度和温度的传感器的一个智能化的温湿度测量装置。DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。控制芯片采用技术成熟，价位低廉的STC89C51单片机。LED显示电路,报警电路都由STC89C51单片机控制。最后设计了检测仪各个功能部分的软件程序。由本设计课题做成的温湿度检测系统结构简单、价格便宜、量程宽，具有较高的可靠性、安全性及实用性。 【关键词】STC89C51单片机 DHT11数字温湿度传感器DS18B20温度传感器LED显示

ABSTRACT With the development of science and technology, human society has achieved great progress! In the life that occupy the home, industry, agriculture, national defense, weather, environmental protection and scientific research departments, such as aerospace, often need to the environment humidity and temperature measurement and control. The detector of an intelligent humidity measuring device. The Detector adopts the technology DHT11 and DS18B20 as measuring the humidity and temperature sensor and temperature sensor. Each DHT11 sensors are accurate calibration of humidity in calibration. It uses a dedicated digital modules and acquisition of temperature and humidity sensor technology to ensure that products with high reliability and excellent long-term stability。Detector chip adopt mature technology, powerful, price cheap popular STC89C51. LED display circuit, alarm circuit controlled by STC89C51. Finally the design of the system software program each function. By this design task to make the temperature and humidity of the detection detector structure is simple, cheap price, wide range, high reliability, safety and practicality. 【Key words】STC89C51 DHT11 DS18B20 LED

基于单片机的温湿度控制系统

\ 基于单片机的温湿度控制系统 一、研究背景 温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数，例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度湿度的检测与控制。并且随着人们生活水平的提高，人们对自己的生存环境越来越关注。而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响，所以对温度湿度的检测及控制就非常有必要了。 随着科技的飞速发展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的要求也越来越高。传统的温湿度检测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。在这种模式下，不仅效率低不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏完整的管理系统。而问世监控系统就可以解决这样人才资源浪费，管理不及时的问题，这是由于它的智能化设计所决定的。故本次设计对于类似项目还具有普遍意义。 二、国内外研究现状 （1）温度传感器 智能温度传感器(亦称数字温度传感器)在20世纪90年代中期问世。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE_）的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。有的产品还带多路选择器、中央控制器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。智能温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU），并且可通过软件来实现测试功能，温度计也越来越智能化。 （2）湿度传感器 湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业。湿度传感器主要分为电阻式和电容式两种，产品的基本形式都是在基片上涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中的水蒸汽吸附在感湿材料上后，元件的阻抗、介质常数发生很大的变化，从而制成湿敏元件。近年来，国内外在湿度传感器研发领域取得了较大的发展。湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展。国内外各厂家的湿度传感器产品水平不一，质量价格都相差较大，用户如何选择性能价格比最优的理想产品确有一定难度，需要在这方面作深入的了解。现在国内市场上出现了不少国内外湿度传感器产品，电容式湿敏元件较为多见，感湿材料种类主要为高分子聚合物，氯化锂和金属氧化物。 三、研究方案 首先明了了设计思路以后，着手硬件电路设计。采用学校统一发放的STC89C52单片机学习板做为课题设计的主控模块。实现围绕着单片机的各个元器件正常工作并且实现所要的功能。温湿度传感器不在使用分开使用。而是采用DHT11数字温湿度一体传感器进型温湿度的测量。一方面在简化了设计流程的同时增加的系统的稳定性；另一方面为降低了设计的成本消耗。借鉴前人经验，传感器使用方法，用字符液晶显示可实现系统设计。主要内容有： ⑴学习强化单片机知识 ⑵掌握智能温湿度检测系统，提出硬件电路设计方案 ⑶画出原理图

基于单片机的温湿度计的设计

单片机课程设计 项目名称基于单片机的湿度显示器设计 专业班级通信092 学生姓名 指导教师 2012年12月12日

摘要 温度和湿度是两个最基本的环境参数，人们生活与温湿度息息相关。在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域，经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要。因此，研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。 随着科技的不断发展，单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。已经成为一种比较成熟的技术。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点，目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。 本论文介绍了一种以AT89C51为主要控制器件，以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。 关键词：温湿度传感器； LCD1602； AT89C51； DHT1 1；

Abstract Temperature and humidity are the two most basic environmental parameters, people's life is closely related with the temperature and humidity. In daily life, industry, medicine, environmental protection, chemical industry, petroleum and other fields, we often need to environment temperature and humidity measurement and control. Accurate measuring temperature and humidity in biological pharmacy, food processing, paper making industries is very important. Therefore, the study of the temperature and humidity measurement method and equipment has important significance. With the continuous development of science and technology, microcontroller technology has spread to our work, life, scientific research, and other fields. Has become a more mature technology. Due to the high level of integration SCM, strong function, high reliability, small volume, low power consumption, easy to use, etc., and has penetrated into our work and all aspects of life. This paper introduces a kind of AT89C51 as the main control device, in order to DHT11 digital temperature sensor for new digital temperature and humidity meter. This design mainly includes hardware circuit design and software design. Keywords:Temperature and humidity sensor; LCD1602; AT89C51; DHT1 1;

基于单片机的温湿度监控系统设计

第28卷　第12期 基于单片机的温湿度监控系统设计 刘宝元1　张玉虹1　姜　旭2　段存丽1　胡加兴1 (1.西安工业大学光电工程学院　西安　710032;2.西安应用光学研究所　西安　710065) 摘　要:温湿度是影响硝基软片生产和厚度检测的重要因素。采用A T89S52单片机为控制中心,由ST H10温湿度传感器及 1602字符型液晶模块构成硝基软片生产在线实时温湿度监控系统,实现对硝基软片生产环境的温湿度精确测量与控制。实 践证明,该系统电路简单、工作稳定、集成度高,调试方便,测试精度高,保证硝基软片生产线的产品质量与合格率,具有一定的实用价值。 关键词:单片机;温湿度;SH T10;自动检测;传感器中图分类号:TP212.1,TP273.5 文献标识码:A The design of temperature and humidity monitoring system based on SCM Liu Baoyuan 1　Zhang Yuhong 1　Jiang Xu 2　Duan Cunli 1　Hu Jiaxing 1 (1.School of Optoelectronic Engineering ,Xi πan Technological University ,Xi πan 710032,China ; 2.Xi πan Institute of Applied Optics ,Xi πan 710065,China ) Abstract :The temperat ure and humidity are one of t he important factors which effect production of nitro films and detec 2tion of t https://www.sodocs.net/doc/41904910.html,ing A T89S52SCM as t he control center ,t he monitoring system is composed of temperat ure and hu 2midity sensor ST H10,1062character L CM module ,which achieves precision measurement and controlling.Practice has proved t hat t he system has stable task ,simple circuit ,high integration ,convenient debugging ,which certificates quality of nitro films.Therefore the system has a certain practical value. K eyw ords :single chip microcomputer ;temperat ure and humidity ;ST H10;automatic detection ;sensor ; 作者简介:刘宝元,助教,硕士,主要研究方向为光电信息处理与光学精密检测。 0　引　言 在日常生活中温湿度监控系统[123]应用很广泛,例如: 粮库、机房、档案馆、特殊材料加工工场等场所,都必须严格控制环境的温度及相对湿度,使其保持在一定的范围内。硝基软片生产线对于温湿度有着特殊的要求,需要装有温湿度在线监控系统,由用户根据环境要求设定系统的温湿度阈值;系统实时地测量显示环境的温湿度值,实现温湿度自动控制,使其在较宽的温度范围内具有较高的测试精度,同时还可以根据用户设定报警阈值报警,一旦发现环境温湿度超限,立即报警。为此,我们设计了一款测量精度高、结构简单使用、工作稳定可靠的基于单片机的温湿度监控与自动控制升降系统,并受到了硝基软片生产客户的好评。 1　设计方案 温湿度监控系统满足以下要求: 1)按照国家计算机房B 级标准[4],温度18～28℃,相对湿度40%～70%; 2)用户可以设置系统温湿度报警值; 3)USB 口供电,提供温湿度调节控制信号,实现自动控制; 4)检测得到的数据可以通过显示模块显示。 硬件设计不仅要满足系统需求,还要满足功能和外形尺寸要求。 根据设计要求确定了系统的总体方案,整个系统由单片机、温湿度传感器、显示模块、报警器、温湿度调节系统以及键盘等6部分组成。系统功能原理图如图1所示。

基于单片机的温湿度监测系统设计

基于单片机的温湿度监测系统设计 *** 1设计目的 随着科学技术的日新月异，在居家生活、工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门，经常需要对环境中的湿度和温度进行测量及控制。但目前我国的温湿度测量和设备的操作大多还是由人工来完成，当温度极端时不利于测量的实施。本设计是以单片机控制为核心，用温湿度传感器来进行实时测量的智能型温湿度监测系统，该设计将大大降低工人的劳动强度，且本设计课题做成的温湿度监测系统结构简单、价格便宜、量程宽、带报警功能，具有较高的可靠性、安全性及应用前景。 2 设计的主要内容和要求 本基于单片机的温湿度监测系统设计，主要用来完成对所测环境的温湿度测量，显示，以及在超出设定环境值时能执行报警功能。 主要设计内容： ①设计一个温湿度采集电路。 ②设计一个温湿度液晶显示电路。 ③设计一个矩阵键盘输入电路。 ④设计一个报警器电路。 主要功能要求：能准确实时的显示温湿度，能通过键盘预置温湿度的上限值和下限值，并在所测环境值超出此范围时发出警报。 3 整体设计方案

本设计的基本设计方案：首先单片机从温湿度传感器采集温湿度信息，然后将采集来的数据转换成液晶显示所需的实际数据，再通过液晶将温湿度以及露点显示出来。并可预先设置一个温湿度范围值，当环境超过该值时发出报警提醒。总体设计方框图如图3.1所示。 主要说明：这里的温度为摄氏温度，湿度为日常生活中的相对湿度，而露点是指水蒸气凝结开始出现时的温度。 图3.1总体设计框图 4 硬件电路的设计 4.1 主控制器 本设计采用ATMEGA16单片机作为系统控制芯片，这是一款高性能、低功耗的8位AVR微处理器，其最小系统电路原理图如图4.1所示。AVR单片机大多数指令执行时间为单个时钟周期，其数据吞吐率高达1MIPS/MHz，相比51系列的单片机的处理速率要提高一倍，而他们价格相仿，所以AVR单片机成为更加合理的选择。

基于单片机的温湿度检测及显示

1设计的意义 最近几年来，随着科技的飞速发展，单片机领域正在不断的走向社会各个角落，还带动传统控制检测日新月异更新。在实时运作和自动控制的单片机应用到系统中，单片机如今是作为一个核心部件来使用，仅掌握单片机方面知识是不够的，还应根据其具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。“单片机原理及应用课程设计”是电子类专业的学科基础科，它是继“汇编语言程序设计”，“接口技术”等课程之后开出的实践环节课程。 与此同时，现代社会越来越多的场所会涉及到温度与湿度并将其显示。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，例如：冬天温度为18至25℃，湿度为30%至80%；夏天温度为23至28℃，湿度为30%至60%。在此范围内感到舒适的人占95%以上。在装有空调的室内，室温为19至24℃，湿度为40%至50%时，人会感到最舒适。如果考虑到温、湿度对人思维活动的影响，最适宜的室温度应是工作效率高。18℃，湿度应是40%至60%，此时，人的精神状态好，思维最敏捷。所以，本课程设计就是通过单片机驱动LCD1602，液晶显示温湿度，通过此设计，可以发现本设计有一定的扩展性，而且可以作为其他有关设计的基础。

2设计原理 2.1设计目标 2.1.1基本功能 检测温度、湿度 显示温度、湿度 过限报警 2.1.2主要技术参数 温度检测范围：-30℃至+55℃ 测量精度：±2℃ 湿度检测范围：20%-90%RH 检测精度：±5%RH 显示方式：温度：四位显示湿度：四位显示 报警方式：三极管驱动的蜂鸣器报警 2.2设计原理 温湿度监测系统要满足以下条件：温湿度监测系统能完成数据采集和处理、显示、串行通信、输出控制信号等多种功能。由数据采集、数据调理、单片机、数据显示等4个大的部分组成。该测控系统具有实时采集（检测粮库内的温湿度）、实时显示（对监测到的进行显示）、实时警报（根据监测的结果，超出预设定的值的进行蜂鸣警告）的功能。 传感器是实现测量首要环节，是监测系统的关键部件，如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换，一切准确的测量和控制都将无法实现。工业生产过程的自动化测量和控制，几乎主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量，使设备和系统正常运行在最佳状态，从而保证生产的高效率和高质量。 一般温湿度控制系统中的温湿度测量均采用热敏电阻与湿敏电容，这种传统的模拟式温湿度传感器一般都需要设计信号调理电路并经过复杂的校准和标定过程，因此测量精度难以保证，且在线性度、重复性、互换性等方面也存在一定

基于单片机温湿度控制(Protel图 visio图).

计算机控制设计课程设计报告 班级B电气092 姓名刘佳园 学号0910601204

课程设计题目：仓库温湿度控制系统设计 本课程设计要求设计仓库温湿度控制系统设计 仓库的温湿度是保存货物的重要参数，如果不能对其进行良好的控制，直接导致货物损坏或者变质，造成重大损失！ 本设计通过使用STC89C52单片机、DHT11传感器模块、1602液晶显示屏模块以及报警模块。简单明了的实现的可提要求。DHT11数字温湿度传感器把采集到的温湿度数据传给单片机。经过单片机的处理。准确的显示到液晶屏上。并对温湿度设置上下限。越限报警。 技术参数和设计任务： 1、利用单片机89C52实现对温湿度的控制，以实现对仓库进行温湿度控制； 2、为准确检测控制仓库的温湿度，采用DHT11传感器采集的温湿度； 3、达到方便人工监控和观察记录，采用LCD液晶屏设计； 4、使电路更稳定运行，采用保护电路； 5、为了及时控制温湿度，采用报警设计； 6、避免一些瞬间干扰量，软件设计中采用延时设计。

一、本课程设计系统概述 温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数，例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度湿度的检测与控制。并且随着人们生活水平的提高，人们对自己的生存环境越来越关注。而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响，所以对温度湿度的检测及控制就非常有必要了。 随着科技的飞速发展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的要求也越来越高。传统的温湿度检测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。在这种模式下，不仅效率低不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏完整的管理系统。而问世监控系统就可以解决这样人才资源浪费，管理不及时的问题，这是由于它的智能化设计所决定的。故本次设计对于类似项目还具有普遍意义。 1、系统原理 本设计最关键部分是关于温度和湿度的采集以及检测、显示。STC单片机执行指令的速度很快，对工作环境的要求比较低；传感器模块我选择了DHT11数字温湿度传感器。告别了以前的单独测量温度以及湿度的方式，更简洁，更方便。连接好外围电路。通过DHT11准确的检测出当前环境下的温湿度，并且将所测数据交给STC单片机进行分析和处理。再将所得数据有单片机发送给HJ1602A 液晶屏。成功完成显示。控制模块采用蜂鸣器报警方式。预先设置好所需温度和湿度的限值，将蜂鸣器接入电路。通过温度和湿度的上下限值控制蜂鸣器的报警。若逾越限值，实现蜂鸣器鸣响。但是需要注意的是温度超标和湿度超标需设置两种不同的鸣响方式，用来加以区别。提醒工作人员此时温度湿度数据出现异常、需及时调整，及时启用升温器、加湿器、降温风扇以及喷雾器来有效的调整实验室内温湿度。从而简单实现了控制。总体来说，本次设计主要涉及了温湿度的测量以及实现简单控制。硬件方面有四个模块，即传感器模块、STC89C52单片机主控模块、LCD1602液晶显示模块以及报警模块，从硬件制作方面。也相对简便。原理清晰、连线方便，不需要额外的焊接等技术。给硬件的制作带来了极大的便捷。

基于单片机的温湿度控制系统设计

理工类大学本科毕业设计论文 基于单片机的温湿度控制系统 目录 摘要 (2) 1、绪论 (2) 1.1课题背景 (2) 1.2立题的目的和意义 (2) 1.3植被栽培技术 (2) 温室环境的调节 (3) 1.4本系统主要研究内容 (3) 2 、系统总体分析与设计 (3) 2.1系统功能及系统的组成和工作原理 (3) 2.1.1.总体方案 (3) 2.1.2. 实施措施 (3) 2.1.3.硬件系统设计 (4) 主机与主要部件的选择： (4) 2.2温湿度采样与控制系统 (4) 2.2.1.温湿度采样系统 (5) 2.2.2.温湿度控制系统 (5) 2.3键盘显示系统 (5) 2.4报警系统 (7) 2.5硬件电路设计 (7) 2.5.1. 系统硬件配置 (7) 2.5.2. 主要组件简介 (7) 3 软件系统设计 (10) 3.1系统初始化模块 (10) 3.2键盘显示模块 (11) 3.3采样转换模块 (11) 3.4温湿度控制模块 (12) 3.5报警模块 (13) 4 硬件调试方案 (14) 4.1硬件电路的调试 (14) 4.2功能模块的调试方案 (15) 结论 (15) 致谢 (16) 参考文献 (16) 附录： (18)

基于单片机的温湿度控制系统设计 摘要 本文利用8051单片机设计一个温室的温湿度控制系统，对给定的温湿度进行控制并实时显示，其中温湿度信号各有四路，系统采用一定的算法对信号处理以确定采取某种控制手段，在本系统中采用温度优先模式，循环处理。 关键字：89C51 8729键盘显示 LCD显示 ADC0809 1、绪论 1.1 课题背景 改革开放以来，人们对生活质量要求显著提高，对美丽的植被和花卉的需求量也急剧上升，这对以种植植被为生计的园林工人是一个机遇，同时也对传统的手工植被种植是一个挑战，而基于单片机的温湿度控制系统对解决这些问题有着非常重大的意义。 前种植植被一般都用温室栽培，为了充分的利用好温室栽培这一高效技术，就必需有一套科学的，先进的管理方法，用以对不同种类植被生长的各个时期所需的温度及湿度等进行实时的监控。温湿度控制对于单片机的应用具有一定的实际意义，它代表了一类自动控制的方法。而且其应用十分广泛。 1.2 立题的目的和意义 8051单片机是常用于控制的芯片，在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果，用其作为温湿度控制系统的实例也很多。使用8051单片机能够实现温湿度全程的自动控制，而且8051单片机易于学习、掌握，性价比高。 使用8051型单片机设计温湿度控制系统，可以及时、精确的反映室内的温度以及湿度的变化。完成诸如升温到特定温度、降温到特定温度、在温度上下限范围内保持恒温等多种控制方式，在湿度控制方面也是如此。将此系统应用到温室当中无疑为植被的生长提供了更加适宜的环境。 1.3 植被栽培技术 植被“设施栽培”，即“保护地栽培”。它是指在某种类型的保护设施内（如阳畦、温室、大棚等），人为地创造适宜植被生长发育的最佳环境条件，在不同季节内，尤其是不利于植被生长的季节内进行植被栽培的一种措施[1]。设施栽培是人类利用自然、改造自然的一种创造。由于设施内的条件是可以人为控制的，使得植被调节的周年生产得以实现。玻璃温室和塑料薄

基于单片机的温湿度监控系统方案

XXX大学（学院）本科生毕业设计 基于单片机的温湿度检测系统Temperature and humidity detection system based on Single Chip Microcomputer 学生 所在专业 所在班级 申请学位 指导教师职称 副指导教师职称

答辩时间 目录 设计总说明 ............................................................... I INTRODUCTION ............................................................ II 第1章绪论 .. (1) 1.1 概述 (1) 1.2 国外发展现状 (1) 1.2.1 国外研究现状 (1) 1.2.2 国研究现状 (1) 第2章系统总体方案设计 (2) 2.1 设计要求 (2) 2.2 方案选择 (2) 2.2.1 传感器的选择 (2) 2.2.2 单片机的选择 (2) 第3章系统硬件设计 (3) 3.1 整体方案设计 (3) 3.1.1 系统概述 (3) 3.1.2 系统框图 (3) 3.2 最小系统模块 (3) 3.2.1 STC89C52简介 (3) 3.2.2 最小系统电路 (5) 3.3 DHT11传感器电路 (7) 3.3.1 DHT11简介 (7) 3.3.2 接口说明 (8) 3.3.3 DHT11模块电路图 (10) 3.4 液晶显示电路 (10) 3.4.1 1602液晶简介 (10) 3.4.2 液晶引脚说明 (11) 3.4.3 指令介绍 (12) 3.4.4 液晶显示模块电路 (15) 3.5 蜂鸣器模块 (16)