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多通道智能湿度测试仪设计

一、前言： (1)

1.1、湿度的定义： (1)

1.2、湿度测试的意义： (1)

二、总体方案设计： (2)

2.1、方案比较： (2)

2.2、方案论证： (2)

2.3、方案选择： (3)

三、单元模块设计： (4)

3.1、各单元模块功能介绍及电路设计： (4)

3.2、电路参数的计算及元器件的选择： (6)

3.3、特殊器件的介绍： (8)

四、软件设计： (11)

4.1、软件的组成结构 (11)

4.2、软件各个模块的实际操作： (11)

4.3、程序 (12)

五、系统调试： (18)

5.1、模块调试 (18)

5.2、系统的调试 (18)

六、系统功能、指标参数： (20)

6.1、功能的实现 (20)

6.2、系统的测试方法 (20)

七、设计总结： (23)

8、参考文献 (24)

一、前言：

1.1、湿度的定义：

在计量法中规定,湿度定义为“物象状态的量”。日常生活中所指的湿度为相对湿度，用RH%表示。总言之，即气体中(通常为空气中)所含水蒸气量(水蒸气压)与其空气相同情况下饱和水蒸气量(饱和水蒸气压)的百分比。

湿度很久以前就与生活存在着密切的关系,但用数量来进行表示较为困难。对湿度的表示方法有绝对湿度、相对湿度、露点、湿气与干气的比值（重量或体积）等等。

空气湿度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；若表示在湿蒸汽中液态水分的重量占蒸汽总重量的百分比，则称之为蒸汽的湿度。

空气的温度越高，它容纳水蒸气（水蒸气与水汽是不同的）的能力就越高。虽然水蒸气可以与空气中的部分成分（比如悬浮的灰尘中的盐）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，相反的大多数水蒸气可以溶解在空气中。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。

理论上“空气中的水蒸气饱和”这个说法是不正确的，因为空气中的水蒸气的饱和度与空气的成分本身无关，而只与水蒸气的温度有关。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。但出于简化一般人们（甚至在科学界）使用“空气中溶解的水蒸气”或“空气中的水蒸气饱和”这样的词句。在这篇文章中我们也使用这些常用的词句。

1.2、湿度测试的意义：

在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门，经常需要对环境湿度进行测量及控制。对环境温、湿度的控制以及对工业材料水份值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一,但在常规的环境参数中，湿度是最难准确测量的一个参数。这是因为测量湿度要比测量温度复杂得多，温度是个独立的被测量，而湿度却受其他因素(大气压强、温度)的影响。此外，湿度的校准也是一个难题。国外生产的湿度标定设备价格十分昂贵。

二、总体方案设计：

2.1、方案比较：

现代湿度测量方案最主要的有两种：干湿球测湿法，电子式湿度传感器测湿法。下面对这两种方案进行比较，以便选择适合的湿度测量方法。（1）方案一：干湿球湿度计：

早在18世纪人类就发明了干湿球湿度计，干湿球湿度计的准确度还取决于干球、湿球两支温度计本身的精度；湿度计必须处于通风状态：只有纱布水套、水质、风速都满足一定要求时，才能达到规定的准确度。干湿球湿度计的准确度只有5％一7％RH 。

图2.1.1 干湿球湿度计框图

（2）方案二：湿度传感器：

湿度传感器是近几十年，特别是近20年才迅速发展起来的。湿度传感器生产厂在产品出厂前都要采用标准湿度发生器来逐支标定，电子式湿度传感器的准确度可以达到2％一3％RH 。

图2.2.2 湿度传感器框图

2.2、方案论证：

（1）方案一：

干湿球测湿法采用间接测量方法，通过测量干球、湿球的温度经过计算得到湿度值，因此对使用温度没有严格限制，在高温环境下测湿不会对传感器造成损坏。

干湿球测湿法的维护相当简单，在实际使用中，只需定期给湿球加水及更换湿球纱布即可。与电子式湿度传感器相比，干湿球测湿法不会产生老化，精度下降等问题。所以干湿球测湿方法更适合于在高温及恶劣环境的场合使用。

（2）方案二：

在实际使用中，由于尘土、油污及有害气体的影响，使用时间一长，会产生老化，精度下降，湿度传感器年漂移量一般都在±2%左右，甚至更高。一般情况下，生产厂商会标明1次标定的有效使用时间为1年或2年，到期需重新标定。

电子式湿度传感器的精度水平要结合其长期稳定性去判断，一般说来，电子式湿度传感器的长期稳定性和使用寿命不如干湿球湿度传感器。

湿度传感器是采用半导体技术，因此对使用的环境温度有要求，超过其规定的使用温度将对传感器造成损坏。

所以电子式湿度传感器测湿方法更适合于在洁净及常温的场合使用。

2.3、方案选择：

综合方案一与方案二，方案二有以下几点优势：

（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。

故，选择方案二来实现本次课程设计。

三、单元模块设计：

3.1、各单元模块功能介绍及电路设计：

（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。例如进口的1只廉价的湿度传感器只有几美元，而1只供标定用的全湿程湿度传感器要几百美元，相差近百倍。所以使用者一定要量体裁衣，不宜盲目追求“高、精、尖”。

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可靠性与卓越的长期稳定性。DHT11的性能也很良好，其供电电压： 3.3~5.5V 单总线数字信号测量范围：湿度20-90%RH，温度0~50℃；测量精度：湿度+-5%RH，温度+-2℃；分辨率：湿度1%RH，温度1℃；互换性：可完全互换，长期稳定性：<±1%RH/年。综合看来，DHT11传感器性能良好，体积小巧、接口简单、响应速度快、性价比高，可以作为理想的湿度传感器选择。

（2）数据处理模块

本设计对数据处理模块的要求是能够接受传感器采集的信号，并对信号进行处理传送到显示模块进行显示。

单片机具有体积小、功耗低、控制功能强、扩展灵活、微型化和使用方便等优点，广泛应用于仪器仪表中。结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。

PIC单片机系列是美国微芯公司（Microship）的产品，是当前市场份额增长最快的单片机之一。CPU采用RISC结构，分别有33、35、58条指令（视单片机的级别而定），属精简指令集。采用Harvard双总线结构，运行速度快(指令周期约160～200ns)，它能使程序存储器的访问和数据存储器的访问并行处理，这种指令流水线结构，在一个周期内完成两部分工作，一是执行指令，二是从程序存储器取出下一条指令，这样总的看来每条指令只需一个周期（个别除外），这也是高效率运行的原因之一。此外，它还具有低工作电压、低功耗、驱动能力强等特点。

PIC系列单片机的I/O口是双向的，其输出电路为CMOS互补推挽输出电路。I/O脚增加了用于设置输入或输出状态的方向寄存器（TRISn , 其中n对应各口，如A、B、C、D、E等）。当置位1时为输入状态，且不管该脚呈高电平或低电平，对外均呈高阻状态；置位0时为输出状态，不管该脚为何种电平，均呈低阻状态，有相当的驱动能力，低电平吸入电流达25mA，高电平输出电流可达20mA，它可以直接驱动数码管显示且外电路简单。它的A/D为10位，能满足精度要求。

因此本设计选用PIC系列的单片机16F877A作为本次温湿度传感器的控制器件。因为单片的编程简单，指令精简，运行速度较快，具有地工作电压、低功耗、驱动能力强等特点。他可以直接驱动数码管显示，外围电路设计简单，A/D位为10位，能够满足精度要求。因此综合从单片机的性能、速度、性价比、工作量等方面考虑选择PIC系列的单片机。

（3）显示模块的选择

本设计的显示模块要求能够一目了然的显示出环境中的湿度，我们可以采用LCD液晶屏显示或者LED数码管显示。

LCD液晶屏属于工业字符型液晶，能够显示16x02即32个字符。LCD液晶显示器是一种低压、微功耗的显示器件，只要2~3伏特的电压就可以工作，工作电流仅为几微安，是任何显示器无法比拟的，同事可以显示大量信息，除数字外，还可以显示文字、区县，比传统的数码LED显示器的界面有了质的提高。在仪表和低功耗应用系统中得到了广泛的应用。LCD的优点：

①显示质量高，由于液晶显示器的每一个点收到信号后就一直保持那种

②色彩和亮度恒定发光，因此液晶显示器的画质高而且不会闪烁。

③数字式接口，液晶显示器都是数字式的，和单片机的接口简单操作也很方便。

④功耗小，相比而言液晶显示的主要功耗在内部电极和驱动IC上，因为耗电量比其他器件要小的多。

LED数码管的性能特点：

①能在低电压、小电流条件下驱动发光，能与CMOS、ITL电路兼容。

②发光响应时间极短(<0．1μs)，高频特性好，单色性好，亮度高。

③体积小，重量轻，抗冲击性能好。

④寿命长，使用寿命在10万小时以上，甚至可达100万小时。成本低。

因此它被广泛用作数字仪器仪表、数控装置、计算机的数显器件。本课程设计正是用LCD 来完成显示模块的。

3.2、电路参数的计算及元器件的选择：

（1）硬件电路组成：

图3.2.1 硬件电路的组成

①使用DHT11智能式湿度传感器感受环境中的湿度变化转变为湿度信号，此信号为数字信号，简化了硬件电路的对模数转换设计部分同时也简化了软件编程；

②DHT11通过它的一条数据线与PIC单片机的数据接口相连，将采集到的湿度信号送入PIC 单片机；

③PIC单片机收到信号后，对其进行分析、处理，得到准确可靠的湿度数据；

④单片机通过SPI模式将数据同步串行的输出到数码管上进行显示。

（2）湿度信号采集模块电路

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可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。DHT11的性能也很良好，其供电电压：3.3~5.5V；单总线数字信号测量范围：湿度20-90%RH，温度0~50℃。

图3.2.2 DHT11数字温湿度传感器外形图

连接线短于20米时用5K 上拉电阻，大于20米时，根据实际情况选用合适的上拉电阻 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。

图3.2.3 DHT11与单片机接线电路

（3）显示模块的硬件电路设计：

从单片机输出三路信号，分别进入两个74HC595，进行相应的数码管的信号，如，当那三个值为001时，第一个74HC595就会分配成01100000，第二个就会变成11111110。

本设计采用主控方式，在主机工作的方式下，数据一旦装入或者写入缓冲器SSPBUF ，就可以开始读取或者发送操作。此时SSPSR 将连续地把SDI 脚上的信号，按其预先选定的时钟节拍进行移入。当收完一个字节后，都按正常字节对待（其实有的字节可能是无效数据），立即装入SSPBUf ；同时中断标志位和缓冲器满标志位都被相应地置1，通知CPU 读取SSPBUF 。这种情况很适合作为“在线主动监控”方式的接收器。有时这种应用方式可能是很有用的。如果SPI 仅作接受工作，则SDO 输出线可以不用（即把该脚设置输入）。

SPI 在这里的通信速率是Fosc/4，当CKE=1时，在SCK 引脚上的第1个时钟边沿之前，SDO 脚上的数据就有效了；而输入数据的采样时间取决于SMp 位。

SPI电路包括三个部分：移位寄存器，发送缓冲器和接受缓冲器。其中，发送缓冲器与数据总线相连，可以由用户程序写入欲发送的数据，然后自动向移位寄存器装载数据；接收缓冲器也与数据总线相连，也可以由用户程序读取接收到的数据。移位寄存器负责收发数据，它有移入和移出两个端口，分别与收和发两条通信线路连接，与通信对端单片机的移位寄存器，恰好构成一个“环形”结构。其中，串行数据输出（SDO）对应RC5/SDO引脚，串行数据输入（SDI）对应RC4/SDI引脚，时钟（SCK）对应RC3/SCK引脚。使用TMR0定时（1ms）中断，用热敏电阻测温,每1ms测量一次。经A/D转换，查表求得温度值，送LED显示，其中利用了TMR0定时中断（1ms定时中断）。每中断一次，采样一次。

图3.2.4 显示模块电路图

3.3、特殊器件的介绍：

（1）DHT11数字温湿度传感器：

DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准熟悉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可靠性和卓越的长期稳定性。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。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在即为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式存在OTP内存中，传感器内部在检测型号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为给类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。产品为4针单排引脚封装，连接方便。

（2）PIC单片机：

PIC单片机（Peripheral Interface Controller）是一种用来开发去控制外围设备的集成电路（IC）。一种具有分散作用（多任务）功能的CPU。与人类相比，大脑就是CPU，PIC 共享的部分相当于人的神经系统。

PIC单片机有计算功能和记忆内存像CPU并由软件控制允行。然而，处理能力—存储器容量却很有限，这取决于PIC的类型。但是它们的最高操作频率大约都在20MHz左右，存储器容量用做写程序的大约1K—4K字节。

时钟频率与扫描程序的时间和执行程序指令的时间有关系。但不能仅以时钟频率来判断程序处理能力，它还随处理装置的体系结构改变（1*）。如果是同样的体系结构，时钟频率较高的处理能力会较强。

（3）LCD液晶屏：

LCD 液晶屏是 Liquid Crystal Display 的简称，LCD 的构造是在两片平行的玻璃当中放置液态的晶体，两片玻璃中间有许多垂直和水平的细小电线，透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向，将光线折射出来产生画面。比CRT要好的多，但是价钱较其贵。

简单的来说，屏幕能显示的基本原理就是在两块平行板之间填充液晶材料，通过电压来改变液晶材料内部分子的排在列状况，以达到遮光和透光的目的来显示深浅不一，错落有致的图象，而且只要在两块平板间再加上三元色的滤光层，就可实现显示彩色图象。

认识了它的结构和原理，了解了它的技术和工艺特点，才能在选购时有的放矢，在应用和维护时更加科学合理。液晶是一种有机复合物，由长棒状的分子构成。在自然状态下，这些棒状分子的长轴大致平行。LCD第一个特点是必须将液晶灌入两个列有细槽的平面之间才能正常工作。这两个平面上的槽互相垂直(90度相交)，也就是说，若一个平面上的分子南北向排列，则另一平面上的分子东西向排列，而位于两个平面之间的分子被强迫进入一种90度扭转的状态。由于光线顺着分子的排列方向传播，所以光线经过液晶时也被扭转90度。但当液晶上加一个电压时，分子便会重新垂直排列，使光线能直射出去，而不发生任何扭转。LCD

的第二个特点是它依赖极化滤光片和光线本身，自然光线是朝四面八方随机发散的，极化滤光片实际是一系列越来越细的平行线。这些线形成一张网，阻断不与这些线平行的所有光线，极化滤光片的线正好与第一个垂直，所以能完全阻断那些已经极化的光线。只有两个滤光片的线完全平行，或者光线本身已扭转到与第二个极化滤光片相匹配，光线才得以穿透。LCD 正是由这样两个相互垂直的极化滤光片构成，所以在正常情况下应该阻断所有试图穿透的光线。但是，由于两个滤光片之间充满了扭曲液晶，所以在光线穿出第一个滤光片后，会被液晶分子扭转90度，最后从第二个滤光片中穿出。另一方面，若为液晶加一个电压，分子又会重新排列并完全平行，使光线不再扭转，所以正好被第二个滤光片挡住。总之，加电将光线阻断，不加电则使光线射出。当然，也可以改变LCD中的液晶排列，使光线在加电时射出，而不加电时被阻断。但由于液晶屏幕几乎总是亮着的，所以只有加电将光线阻。

四、软件设计：

4.1、软件的组成结构

整个软件系统大致可分为四个模块，分别是数据的获取模块，数据的处理模块，数据的存储模块和数据的显示模块。其中数据的处理模块和数据的存储模块可以同时进行，互相转换。

图3.1 软件组成

4.2、软件各个模块的实际操作：

（1）数据的获取模块

PIC通过接口获取DHT11传输的信号，而数据传输的控制也靠控制接口来完成。所以接口的设置至关重要，而在数据传输中接口是固定不变的，其输入输出是通过软件的设置的，在此系统中，输入输出接口主要有以下几个：

RB端口，RB1作为与DHT11建立通信并接收湿度值信号的端口，开始定义为输出，之后定义输入。

RC端口，RC3，RC4，RC5，设置RC3、RC4、RC5为输出，分别连接到移位寄存器74HC595

的三个控制端口：RC3连接SRCLK，为74HC595提供同步的串行时钟；RC4连接RCLK，用来控制74HC595的输出使能，RC5连接SER，用来对74HC595输出数据。

（2）数据的处理模块

由于使用串行端口接收数据，所以PIC接收到数据之后需要对数据进行处理。在接收数据时，每接收8个串行的bit就要被转换为一个字节的数据。需要设置一个计数器，PIC每接收一个bit时计数器就加一，当计数器计数到8时，提醒PIC将缓存其中收到的一个字节的信号送入寄存器中存储。

（3）数据的存储模块

在数据处理的同时也在进行数据的存储。需要事先定义好所需通用寄存器的地址和名字，以便在数据处理完后将数据储存。在遇到数据传输错误或者需要调用数据时，可通过寄存器

的名称和地址找到数据，进行处理。

（4）数据显示模块

当数据的接收，处理和储存都实现了，就可开始显示数据。选用主控同步串行端口MSSP 的SPI模式，先将数据以串行的方式发送到移位寄存器595中，当穿行输出8位bit时则并行输出到7段数码管上显示数据。

4.3、程序

#include

typedef unsigned char U8; /* defined for unsigned 8-bits integer variable 无符号8位整型变量 */

typedef signed char S8; /* defined for signed 8-bits integer variable 有符号8位整型变量 */

typedef unsigned int U16; /* defined for unsigned 16-bits integer variable 无符号16位整型变量 */

typedef signed int S16; /* defined for signed 16-bits integer variable 有符号16位整型变量 */

typedef unsigned long U32; /* defined for unsigned 32-bits integer variable 无符号32位整型变量 */

typedef signed long S32; /* defined for signed 32-bits integer variable 有符号32位整型变量 */

typedef float F32; /* single precision floating point variable (32bits) 单精度浮点数（32位长度） */

typedef double F64; /* double precision floating point variable (64bits) 双精度浮点数（64位长度） */

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define Data_0_time 4

//----------------------------------------------//

//----------------IO口定义区--------------------//

//----------------------------------------------//

sbit P2_0 = P2^0 ;

sbit P2_1 = P2^1 ;

sbit P2_2 = P2^2 ;

sbit P2_3 = P2^3 ;

//----------------------------------------------//

//----------------定义区--------------------//

//----------------------------------------------//

U8 U8FLAG,k;

U8 U8count,U8temp;

U8 U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;

U8 U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp; U8 U8comdata;

U8 outdata[5]; //定义发送的字节数

U8 indata[5];

U8 count, count_r=0;

U8 str[5]={"RS232"};

U16 U16temp1,U16temp2;

SendData(U8 *a)

{

outdata[0] = a[0];

outdata[1] = a[1];

outdata[2] = a[2];

outdata[3] = a[3];

outdata[4] = a[4];

count = 1;

SBUF=outdata[0];

}

void Delay(U16 j)

{ U8 i;

for(;j>0;j--)

{

for(i=0;i<27;i++);

}

void Delay_10us(void)

{

void COM(void)

{

U8 i;

for(i=0;i<8;i++)

{

U8FLAG=2;

//----------------------

P2_1=0 ; //T

P2_1=1 ; //T

//----------------------

while((!P2_0)&&U8FLAG++);

Delay_10us();

// Delay_10us();

U8temp=0;

if(P2_0)U8temp=1;

U8FLAG=2;

while((P2_0)&&U8FLAG++);

//----------------------

P2_1=0 ; //T

P2_1=1 ; //T

//----------------------

//超时则跳出for循环

if(U8FLAG==1)break;

//判断数据位是0还是1

// 如果高电平高过预定0高电平值则数据位为 1

U8comdata<<=1;

U8comdata|=U8temp; //0

}//rof

}

//--------------------------------

//-----湿度读取子程序 ------------

//--------------------------------

//----以下变量均为全局变量--------

//----温度高8位== U8T_data_H------

//----温度低8位== U8T_data_L------

//----湿度高8位== U8RH_data_H-----

//----湿度低8位== U8RH_data_L-----

//----校验 8位 == U8checkdata-----

//----调用相关子程序如下----------

//---- Delay();, Delay_10us();,COM();

//--------------------------------

void RH(void)

{

//主机拉低18ms

P2_0=0;

Delay(180);

P2_0=1;

//总线由上拉电阻拉高主机延时20us

Delay_10us();

//主机设为输入判断从机响应信号

P2_0=1;

//判断从机是否有低电平响应信号如不响应则跳出，响应则向下运行

if(!P2_0) //T !

{

U8FLAG=2;

//判断从机是否发出 80us 的低电平响应信号是否结束

while((!P2_0)&&U8FLAG++);

U8FLAG=2;

//判断从机是否发出 80us 的高电平，如发出则进入数据接收状态

while((P2_0)&&U8FLAG++);

//数据接收状态

COM();

U8RH_data_H_temp=U8comdata;

COM();

U8RH_data_L_temp=U8comdata;

COM();

U8T_data_H_temp=U8comdata;

COM();

U8T_data_L_temp=U8comdata;

COM();

U8checkdata_temp=U8comdata;

P2_0=1;

//数据校验

U8temp=(U8T_data_H_temp+U8T_data_L_temp+U8RH_data_H_temp+U8RH_data_L_temp); if(U8temp==U8checkdata_temp)

{

U8RH_data_H=U8RH_data_H_temp;

U8RH_data_L=U8RH_data_L_temp;

U8T_data_H=U8T_data_H_temp;

U8T_data_L=U8T_data_L_temp;

U8checkdata=U8checkdata_temp;

}//fi

}

//----------------------------------------------

//main()功能描述: AT89C51 11.0592MHz 串口发

//送温湿度数据,波特率 9600

//---------------------------------------------- void main()

{

U8 i,j;

//uchar str[6]={"RS232"};

/* 系统初始化 */

TMOD = 0x20; //定时器T1使用工作方式2

TH1 = 253; // 设置初值

TL1 = 253;

TR1 = 1; // 开始计时

SCON = 0x50; //工作方式1，波特率9600bps，允许接收 ES = 1;

EA = 1; // 打开所以中断

TI = 0;

RI = 0;

SendData(str) ; //发送到串口

Delay(1); //延时100US（12M晶振)

while(1)

{

//------------------------

//调用温湿度读取子程序

RH();

//串口显示程序

//--------------------------

str[0]=U8RH_data_H;

str[1]=U8RH_data_L;

str[2]=U8T_data_H;

str[3]=U8T_data_L;

str[4]=U8checkdata;

SendData(str) ; //发送到串口 //读取模块数据周期不易小于 2S Delay(20000);

}//elihw

}// main

void RSINTR() interrupt 4 using 2 {

U8 InPut3;

if(TI==1) //发送中断

{

TI=0;

if(count!=5) //发送完5位数据

{

SBUF= outdata[count];

count++;

}

if(RI==1) //接收中断

{

InPut3=SBUF;

indata[count_r]=InPut3;

count_r++;

RI=0;

if (count_r==5)//接收完4位数据 {

//数据接收完毕处理。

count_r=0;

str[0]=indata[0];

str[1]=indata[1];

str[2]=indata[2];

str[3]=indata[3];

str[4]=indata[4];

P0=0;

}

五、系统调试：

调试通常采用先分调后联调（总调），任何复杂系统都是由一些基本单元模块组成的，因此，调试时可以循着信号的流程，逐级调整各单元模块，使其参数基本符合设计指标。

调试方法的核心是，把组成系统的各功能块先调试好，并在此基础上逐步扩大调试范围，最后完成整个系统的调试。采用先分调，后联调的方法能及时发现问题和解决问题，新设计的软件系统一般采用此方法。

5.1、模块调试

控制部分程序的调试以采用上述调试方法，先将各个子模块调试好，再进行总调试。确定单片机控制电路连接情况无误后，可对控制电路模块进行调试，包括输出端模块的调试、显示数据模块的调试、湿度传感模块的调试、SPI主控同步串行通信模块。

(1) 端口输出模块的调试：用一简单程序分别从B、C端口输出，并将输出结果驱动LED灯，检查各端口的稳定情况，此时，可按下复位键看LED灯是否熄灭，各端口输出正常，复位键也正常则说明单片机工作正常.

(2) 显示数据模块的调试：输出一个确定数字到七段数码显示管上，检测数码管显示是否正确，改变数字，数码管显示是否随之改变，则证明数码管显示正常。

(3) 湿度传感模块的调试：连接PORTB1端到DHT11的串行接口上，在PORTB1端口输出一个32ms的开始信号，之后将PORTB端口设为输入，等待DHT11的响应信号，若接收到DHT11发出的80us的低电平响应信号，说明DHT11工作正常。

(4)SPI主控同步串行通信模块的调试：将SPI的SDO端口（输出端口）与一个LED相连，设一个确定的字节，送到SPI模块的SSPBUF数据缓冲器中，调用串行通信的程序，将字节送到LED上，若果LED被点亮，则说明送出的数字是1，若不亮，则送出的数字为0，将发送完毕的8个数字与确定的字节相比较，若一致，则SPI模块正确。

5.2、系统的调试

当系统各部分调试正常后，则对系统总体功能进行调试，验证其在总体情况下能否实现预期的功能。总调时，需注意一下几个方面。

（1）检查系统是否有错误

这里要检查系统是否有语法错误和逻辑错误。在MPLAB—IDE（Integrated Development Environment）调试软件中编译所建的程序，如果编译成功，则系统没有语法错误。认真检查

每一个模块之间的连接是否符合逻辑，子程序的跳转是否满足逻辑条件，可用MPLAB—IDE 调试软件中的Debugger调试器对程序进行单步运行，检测特定一条程序运行是否正确；或设置断点，将侧特定的一段程序运行是否正常。若果程序全部运行正常，则说明没有逻辑错误。（2）程序抗错误检查

当程序可按照正常逻辑顺序进行工作时，并不能说明程序是完整的，可能有某些情况未考虑到，此时可以打乱正常逻辑顺序进行测试，此时可记下出现异常的地方，通过分析完善程序。（3）软件系统与硬件系统的统一调试

检查都正确之后，可将程序烧入但建好的硬件中，查看结果显示是否正确。改变外界环境的条件，看结果显示是否相应的改变。如果有问题，注意查看系统的硬件部分连线是否正确，供电是否正常，布局是否合理。硬件模块正常，则需从新调试程序，直到正确为止。

仓库温湿度监测系统毕业设计

仓库温湿度监测系统毕业设计 Last revision on 21 December 2020

仓库温湿度监测系统摘要在电子科技的快速发展的同时，诞生于集成电路技术的单片机系统应用越来越广泛。单片机的发展，促进了工业测控领域的发展，其中对于仓库温湿度的监测要求不断增高。那么，由原始的人工监测仓库温湿度方法已经慢慢发展到利用单片机实现自动监测。本文主要介绍基于单片机的仓库温湿度监测的相关系统的硬件和软件设计内容。系统设计结构简单、实用，相比传统监测方法，在监测精度这一方面大幅度被提升，节省了人力物力与时间。关键词：STC89C51单片机；温湿度；DS18B20；HS1101 Warehouse temperature and humidity monitoring system ABSTRACT With the development of electronic technology, with the development of very large scale integrated circuit technology and the birth of the single chip microcomputer application system is more and more development, promote the development in the field of industrial measurement and control, including for increasing monitoring requirement of temperature and humidity in the , from the original manual monitoring warehouse temperature and humidity using single chip computer to realize automatic monitoring has become paper mainly introduces the related warehouse temperature and humidity monitoring system based on single chip microcomputer hardware and software design of the structure is simple and practical, and improves the measuring precision and efficiency. KEYWORD: STC89C51;Temperature and humidity；DS18B20；HS1101 目录前言 (1) 第一章绪论 (2) 课题的提出及意义 (2) 国内外现状及发展趋势 (2) 第二章温湿度监测系统的方案确定 (4)

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

温度检测系统设计报告.(DOC)

计算机硬件（嵌入式）综合实践设计报告温度检测系统设计与制作

一．系统概述 1. 设计内容本设计主要从硬件和软件部分介绍了单片机温度控制系统的设计思路，简单说明如何实现对温度的控制，并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。还介绍了在单片机控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节，该系统主要以AT89S52单片机为核心, 同时利用DS18B20温度传感器采集温度，采用4位LED 显示管实施信息显示。 AT89S52单片机设计的温度检测电路是本次设计的主要内容，是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分，该系统对温度进行实时采集与检测。本设计介绍的单片机自动控制系统的主要内容包括：系统概述、元器件选择、系统理论分析、硬件设计、部分软件设计及主要技术性能参数。 2. 元器件选择单片机AT89S52：1个 22uF电容：2个电阻：1个万能板：1个杜邦线：若干单排排针：若干

DS18B20温度传感器：2个 4位LED显示管：1个二．软件功能设计及程序代码 1.总体系统设计思想框图如下：单片机应用软件调试软件编程系统测试和调试系统集成硬件调试选择单片机芯片定义系统性能指标硬件设计 2.主程序流程图 3.DS18B20数据采集流程图

4.程序代码 ①、温度记录仪 #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> bit rec_flag=0;.",1); display(l2," ",1); eeprom_format(); display(l1,"Format Successed",1); longdelay(3); break; } if(ser_rec=='N') break; if(autobac_tim>10) break; } autobac_tim=0; break; case 'D':",1); display(l2," ",1); RDTP=512;",1); display(l2," ",1);

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

温湿度检测仪毕业论文

温湿度检测仪毕业论文第1章绪论 1.1设计任务设计一个基于单片机的测温湿度控制系统，用单片机作为主控芯片，通过温湿度传感器监控对温湿度进行实时性控制，通过设置警戒温度，利用单片机控制，当温湿度高于设定温湿度基准值时启动报警，以达到控制的目的。设计的功能如下：（1）实现LED数码管显示；（2）能通过按键选择工作模式和基准值的设定。设计技术指标如下：（1）显示三位温度三位湿度；（2）温度采集精度为±0.5℃,湿度采集精度为±5%。 1.2原理描述本设计主要由电源模块、温湿度采集模块、按键模块、报警模块、单片机控制模块以及数据显示模块几部分组成。如下图1-1所示：

图1-1 系统总体结构框图 1.2.1总体方案的设计用温温度传感器DS18B20，DHT11主要实现检测温度、湿度的检测，将温度湿度[2]信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机进行数据的分析和处理，为显示和报警电路提供信号。设定模块主要为设定温湿度报警的阈值，其流程图1-1所示： 1.2.2 系统原理温湿度采集模块使用的是DS18B20，DHT11数字温湿度传感器，它使用单总线方式，接口简单，而且无需另外校准，完全能够满足日常环境温湿度的检测要求。数据处理模块使用的是AT89S51单片机，其完成温湿度数据的采集、运算和逻辑控制的功能。其余模块主要由按键、LED和蜂鸣器构成。其中按键用于用户设定温湿度阈值，LED用于数据显示，蜂鸣器用于提示用户。按照系统的设计功能所要求的，温湿度监控系统原理图如下图1-2所示：

图1-2 温湿度监控系统原理图单片机作为主控制器，主要负责处理由温湿度传感器送来数据，并把处理好的数据送向显示器模块，温湿度传感器主要用来采集周围的环境参数，并把所采集到得数据送向单片机，按键电路主要是用来完成单片机的复位操作和温湿度初始值的设定。蜂鸣器电路就是用三极管来实现的，用来判断周围的温度或者湿度是否超出设定数值，显示电路主要用来显示当前的温湿度。 1.3整体方案的论证 1.3.1温湿度检测电路方案一：选用DS18B20温度传感器和HS1101湿度传感器。DS18B20是一线式数字温度传感器，具有独特的单线式接口方式，测量围在－55℃～125℃，－10℃～85℃，误差为0.5℃。最高精度可达0.0625℃。HS1101是电容式湿度传感器，可测相对湿度围在0%~100%RH，误差为2%RH。方案二：选用DHT11作为温湿度检测模块。DHT11是一款数字输出的复合传感器，包含一个电阻式感湿元件和NTC式温度检测元件，可测20~90%RH湿度，误差5%RH，0~50℃，误差2℃。由于HS1101所构成的测湿度电路对电阻的精度要求高并电路繁琐，而DHT11温度精度达不到要求，所以取两者方案优点用DS18B20测温度和DHT11测

分布式温湿度监测系统的设计.

郑州航空工业管理学院毕业论文（设计） 2008 届通信工程专业 0813071 班级题目分布式温度监测系统姓名学号指导教师楚随英职称高级实验师二О一二年 5 月16 日

内容提要本系统采用单总线传感器网络的设计思想，包含了二个组成部分：数据采集，单片机控制，是基于DS18B20传感器和STC89C51单片机为核心的采用数字化单总线技术的智能检测系统,其中控制部分外接显示电路、报警电路、按键、以及基本的晶振复位电路。本设计通过智能传感器DS18B20采集并存储测量数据,然后将数据传送给单片机并与设定的温度高、低界限相比较,若当前温度值超过高温界限，LED1灯会亮并启动报警器，三极管Q1导通,继电器U1的常开触点闭合;若当前温度值低于低温界限，LED2灯会亮并启动报警器,三极管Q2导通,继电器U2常开触点闭合。通过LED显示器和LED灯来显示当前温度值并判断当前温度是否超过了所设定的最高和最低温度界限。关键词单片机；温度；传感器；测量

The design of distributed temperature monitoring 081307120 Ma Xiaolong The tutor Chu Suiying Senior Experimentlist Abstract This system uses an design idea based on one-wire sensor network, consisting the data acquisition, and MCU control. It is an intelligent detection system based on DS18B20 sensors and STC89C51 MCU as the core of digital one-wire technology.Control circuit consists of warning,serial communication, display and temperature acquisition. In this system, intelligent sensor DS18B20 collection and storage measurement datas.Then datas are sent to microcontroller and compared with the temperature boundries has been set.If current temperature is higher than upper bound,the LED1 will be bright and start clarm, the transisitor-Q1 will be conduct and the ralay will be contact closed at the same time.On the countrary,if it is lower than lower limit,the LED2 will be bright and start clarm, the transisitor-Q2 will be conduct and the ralay will be contact closed at the same time.Through the LED display and LED lights to display the current temperature and the temperature is more than the judge to set the highest and lowest temperature limits.

基于单片机AT89C51下蔬菜大棚温湿度测控系统毕业设计

蔬菜大棚温湿度测控系统设计摘要温室大棚是设施农业的重要组成部分，大棚测控系统是实现大棚自动化、科学化的基本保证。通过对监测数据的分析，结合作物生长规律，控制环境条件，使作物达到优质、高产、高效的栽培目的。计算机应用技术的发展，也使得用计算机控制的方面也涉及到各个领域，其中在大棚内用单片机控制温度、湿度是应用于实践的主要方面之一。对于蔬菜大棚来说，最重要的一个管理因素是温度和湿度等控制。本设计是一个专门为温室大棚温湿度测量控制而设计的系统。通过对系统的硬件部分和软件部分设计来达到监控要求。硬件部分实现了对温湿度传感器模块、显示模块、控制模块的设计；软件部分主要根据系统的设计思想设计出了主程序和子程序流程图，并通过程序实现。在系统设计过程中充分考虑到性价比，选用价格低、性能稳定的元器件。通过实践证明，系统具有性能好、操作方便等优点，能实现对温湿度等的显示、调节和控制。系统在其它领域还具有一定的推广价值。关键词：大棚，温度，湿度，传感器

The Design of Greenhouse Temperature and Humidity Control System ABSTRACT Greenhouse is an important component of protected agriculture. Measuring and controlling systen is the basis of the management automation in the greenhouse. With the growth rules analyzing measurement data and controlling circumstance condition. It makes greenhouse better, and more productive and high quality. With the development of computer application technology, the computer-controlled areas are also involved, the plastic temperature using SCM and humidity is one of the main aspects used in practice. For vegetable shed speaking, one of the most important management factor is the temperature and humidity control. The thesis is about an intelligent system designed for controlling the temperature and humidity of a greenhouse. It can meet the demand of monitoring through the design of hardware and that of software in details. The former is more important in this dissertation, including the introduction of sensor of measuring temperature and humidity, demonstrating mode of data, the mode of control and the connecting part of the changing column. And according to the design thoughts the latter shows the flow chart of the main program and the subprogram, realized by program. This thesis choose the decices as full consideration of the ration between prformance and cost as possible. The system adopts quite a new integrated circuit, which makes it function better and run more conveniently when put into practice. Furthermore, not only can it achieve the goals of manifesting and regulating the temperature, but also it can be controlled. And it has much of value to apply and popularize in other fields. KEY WORDS:Vegetable, Temperature, Humidity, Sensor

基于SHT11温湿度测量仪的设计

应用天地２０１１年１２月第３０卷　第１２期基于ＳＨＴ１１温湿度测量仪的设计叶　钢（丽水职业技术学院机电信息分院　丽水　３２３０００）摘　要：温湿度测量仪是对环境温湿度进行现场检测的常用仪表，讨论了一种基于ＳＨＴ１１的数字温湿度测量仪的设计方法。该温湿度测量仪的控制系统采用ＡＴ８９Ｓ５１单片机，温湿度传感器采用ＳＨＴ１１为主要硬件，通过仿真软件Ｐｒｏｔｅｕｓ进行系统仿真与验证，最终实现简易数字式温湿度测量仪的硬件电路与软件程序的设计。实践证明该温湿度测量仪具有测量精度高等特点，具有一定的实用价值。关键词：ＳＨＴ１１；ＡＴ８９Ｓ５１；温湿度测量仪中图分类号：ＴＨ８１１文献标识码：ＡＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ＳＨＴ１１Ｙｅ　Ｇａｎｇ（Ｌｉｓｈｕｉ　Ｖｏｃａｔｉｏｎａｌ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｃｏｌｌｅｇｅ，Ｌｉｓｈｕｉ，３２３０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ｏｆ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｆｏｒ　ｏｎ－ｓｉｔｅ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｆ　ｔｈｅ　ｃｏｍｍｏｎｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　ａｒｅ　ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ　ｉｎ　ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ，ａ　ＳＨＴ１１ｂａｓｅｄ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄ．Ｔｈｅ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ｆｏｒ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ　ｕｓｉｎｇ　ＡＴ８９Ｓ５１ＭＣＵ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｓｅｎｓｏｒ　ｕｓｉｎｇ　ＳＨＴ１１ａｓ　ｍａｉｎ　ｈａｒｄｗａｒｅ，ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ　ｓｏｆｔｗａｒｅ　Ｐｒｏｔｅｕｓ　ｓｙｓｔｅｍ　ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎｄ　ｖａｌｉｄａｔｉｏｎ，ｆｉｎａｌｌｙ　ｒｅａｌｉｚｅｓ　ｔｈｅ　ｓｉｍｐｌｅ　ｄｉｇｉｔａｌ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ｈａｒｄｗａｒｅ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ａｎｄｓｏｆｔｗａｒｅ　ｐｒｏｇｒａｍ　ｄｅｓｉｇｎ．Ｔｈｅ　ｐｒａｃｔｉｃｅ　ｐｒｏｖｅｓ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ｈａｓ　ｈｉｇｈｅｒ　ｍｅａｓ－ｕｒｉｎｇ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ａｎｄ　ｈａｓ　ａ　ｃｅｒｔａｉｎ　ｐｒａｃｔｉｃａｌ　ｖａｌｕｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＳＨＴ１１；ＡＴ８９Ｓ５１；Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｍｅａｓｕｒｉｎｇ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　收稿日期：２０１１－１０－１４０　引　言在日常生活或者工农业生产中，经常会需要检测环境的温湿度，因此采用单片机和温湿度传感器构成的数字温湿度测量仪显得非常重要，数字温湿度测量仪已被广泛应用于电子测量、仪表自动化、温室大棚、自动控制等多个智能化领域中。在过去某些场合经常采用热敏电阻和湿度电容来分别测量环境的温湿度，这种测量系统普遍精度不高，而且在多点测量时系统设计较为复杂。而采用ＳＨＴ１１这种集温湿度传感器于一体的数字集成式传感器，则会使得系统大大降低成本，简化设计。ＳＨＴ１１是瑞士ＳＥＮＳＩＲＩＯＮ公司推出来的一款数字温湿度传感器，它的特点如下：１）输出数字信号；２）输出数据已经过内部校准；３）内部包含一个１４位的Ａ／Ｄ转换器，能实现最高１４ｂｉｔ温度及１２ｂｉｔ的湿度测量；４）响应迅速、抗干扰能力强、性价比高。１　ＳＨＴ１１的引脚排列及内部框图ＳＨＴ１１的引脚采用４线制，其内部包含湿度传感模块、温度传感模块、１４位的Ａ／Ｄ模块、校验存储器、数字２线制接口及ＣＲＣ发生器等，ＳＨＴ１１内部框图以及ＳＨＴ１１引脚说明分别如表１、图１所示。２　ＳＨＴ１１串行通信格式１）发送命令微处理器采用一组“启动传输”时序，来表示数据传输的初始化。其时序图如图２所示，在图中可以看见：当时钟— ６６ — 中国科技核心期刊

温湿度测试仪设计

温湿度测试仪设计【摘要】本文利用DHT11采集温湿度，采用现在市场上主流的80c52单片机为控制器，组成一个室内温湿度模拟采集和控制系统。电路主要分为以下几大部分：基于80C52最小系统组成、LCD显示电路、按键控制、PT2262/2272无线遥控、以及PWM调制加温电路和降温电路组成。本设计电路简单，具有创新性和实际的市场价值。【关键词】DHT11；80c52单片机；PWM调制； PT2262/2272 一、引言据研究，室内温度过高时，会影响人的体温调节功能，由于散热不良而引起体温升高、血管舒张、心率加速等问题。冬季，如果室内温度经常保持在25℃以上，人就会感到神疲力乏、头晕脑涨、思维迟钝、记忆力差等各种不适。同时，由于室内外温差悬殊，人体难以适应，易患伤风感冒。但如果室内温度过低，则也会使人体代谢功能下降，皮下血管收缩，呼吸道粘膜的抵抗力减弱，容易诱发呼吸道等等问题。在注意室内温度调节的同时，还应注意室内的湿度。室内湿度过大时，夏天会抑制人体散热，使人感到十分闷热、烦躁；冬天则会加速热传导，使人觉得阴冷、抑郁。室内湿

度过低时，因上呼吸道粘膜的水分大量散失，人会感到口干、舌燥，甚至鼻出血等。然而，人的体感并不单纯受气温或气湿两种因素的影响，而是两者综合作用的结果。通过实验测定，在装有空调的室内，最宜人的室内温湿度：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18℃，湿度应是40%至60%，此时，人的精神状态好，思维最敏捷，工作效率高。据此，现在室内大都有空调，也会有空气加湿器，但是怎样利用好空调和空气加湿器，让大家都能在舒适的环境中工作呢？本文设计的这款温度测试仪。可以让大家知道什么时候打开空调或空气加湿器才合适，而不至于在空调房里感觉不适，不能好好工作。二、温湿度测试仪的硬件设计（一）系统总体方案介绍我们设计的这款温度测试仪是一个基于80c51系列单片机的温湿度控制系统。该系统利用DHT11采集温湿度值，并将采集到的温湿度信号送至单片机，由单片机控制LCD 显示。并通过按键或者遥控部分设置室内合适的温湿度，采用风扇转速模拟加热环境，蜂鸣器响声模拟降温环境，利用PWM送给后级的加热或降温系统，从而达到一个恒温或者恒湿的适合人们工作生活的环境。该仪器具有测量精度较

分布式温湿度监测系统的设计

XX航空工业管理学院毕业论文（设计）2008 届通信工程专业0813071 班级题目分布式温度监测系统姓名学号指导教师楚随英职称高级实验师二О一二年 5 月16 日

The design of distributed temperature monitoring 081307120 Ma Xiaolong The tutor Chu SuiyingSenior Experimentlist Abstract This system uses an design idea based on one-wire sensor network, consisting the data acquisition, and MCU control. It is an intelligent detection system based on DS18B20 sensors and STC89C51 MCU as the core of digital one-wiretechnology.Control circuit consists of warning,serial munication, display and temperature acquisition. In this system, intelligent sensor DS18B20 collection and storage measurement datas.Then datas are sent to microcontroller and pared with the temperature boundries has been set.If current temperature is higher than upper bound,the LED1 will be bright and start clarm, the transisitor-Q1 will be conduct and the ralay will be contact closed at the same time.On the countrary,if it is lower than lower limit,the LED2 will be bright and start clarm,the transisitor-Q2 will be conduct and the ralay will be contact closed at the same time.Through the LED display and LED lights to display the current temperature and the

温室大棚温湿度测控系统设计毕业设计论文

温室大棚温湿度测控系统设计 [摘要]随着计算机应用技术的发展，用计算机控制的方面也涉及到各个领域，其中在塑料大棚内用单片机控制温度、湿度是应用于实践的主要方面之一。这对于农作物的生长发育有非常大的促进作用，它可以避免因为外面气候的剧烈变化对农作物造成的伤害，而使农作物能够在一个最适合它的温度、湿度的环境中生长发育，从而可以促进作物健康生长，抑制微生物的危害，提高产量，增加经济效益。本设计由AT89S52单片机，温度检测电路，湿度检测电路，控制系统，报警电路，采用LCD12864作为显示电路组成；温度检测和湿度检测采用DHT90温湿度传感器采集信息，将其采集到的数字信号传入AT89S52单片机，单片机通过比较输入温度与设定温度来控制风扇或电炉驱动电路，当棚内温度在设定范围内时，单片机不对风扇或电炉发出动作，实现了对大棚里植物生长温度及土壤和空气湿度的检测、监控，并能对超过正常温度、湿度范围的状况进行实时处理，使大棚环境得到了良好的控制。该设计还具有对温度和湿度的显示功能，对大棚内环境温度和湿度的预设功能。 [关键词]温度检测、湿度检测、控制系统、报警系统

Design in Greenhouse Temperature and Humidity Monitoring System XX Tutor: xxx Abstract: With the development of computer application technology, the computer-controlled areas are also involved, including the plastic canopy temperature using SCM and humidity is one of the main aspects used in practice. This crop growth and development of a very large role in promoting, it could avoid severe climate change outside the damage to crops, Er Shi crops it can be one of the most suitable temperature and humidity of the environment, growth and development, which can promote healthy crop growth, inhibition of microbial hazards, increase productivity, increase economic benefits. The design by the AT89S52 microcontroller, temperature detection circuit, humidity detection circuit, control system, alarm circuit, as shown by LCD12864 circuit; temperature measurement and humidity detected by DHT90 temperature and humidity sensors to collect information, its collection to the digital signal incoming A T89S52 SCM, SCM by comparing the input temperature and set temperature to control fan or electric drive circuit, when the studio, the set temperature range, the microcontroller does not send fan or electric action, realized in the canopy and the plant growth and soil and air temperature humidity detection, monitoring, and can exceed the normal temperature and humidity range of state of real-time processing, so a good greenhouse environment control. The design also features display of temperature and humidity, ambient temperature and humidity of the shed by default. Key words: temperature testing, humidity testing, control system, alarm system.

温湿度检测系统的设计与实现

无线传感网络技术课程实训温湿度检测系统的设计与实现院（系）名称电子与信息工程学院专业班级学号学生姓名指导教师起止时间：2017.6.26—2017.7.14

课程设计（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院教研室：软件工程

本科生课程设计（论文）目录第1章绪论 (1) 1.1系统的开发背景 (1) 1.2开发工具 (1) 第2章需求分析 (2) 2.1调研情况 (2) 2.2 模块划分 (2) 2.3 系统原理图 (3) 2.4 系统性能需求 (3) 第3章系统概要设计 (4) 3.1系统总体结构设计 (4) 3.2模块的创建 (4) 第4章硬件设计 (5) 4.1 DHT11温度湿度传感器电路设计 (5) 4.2 晶振电路和复位电路设计 (5) 4.3 LED数码显示模块设计 (6) 4.4 报警模块设计 (7) 4.5 主程序设计 (7) 4.6 LED显示子程序设计 (8) 第5章系统的测试 (10) 5.1 系统安装接线图 (10) 5.2 调试与结果 (10) 第6章总结 (12) 参考文献 (13) 附录程序 (14)

第1章绪论 1.1系统的开发背景随着科学技术的快速发展，人类社会已取得了巨大进步！在居家生活、工农业生产、环保、气象、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。传统的方法是用温度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的场所进行换气、降温和去湿等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性相对较大。随着生产的发展急需一个含有微型计算机或微处理器的测量仪器，由于它拥有对数据存储，运算逻辑判断及自动化的功能，有着智能作用等优点，一个低成本和具有较高精度的温度湿度检测器将在许多领域代替人工操作，自动不间断检测环境温度和湿度。目前市场上普遍存在的温湿度检测仪器大都是单点测量，而且温湿度信息传递不及时，精度达不到要求，不利于控制者根据温度、湿度变化及时做出决定。为此，本设计开发了一种能够同时测量多点，并实时性高、精度高，通过显示器显示温湿度信息，并能进行温湿度超限报警的测控产品。本文设计的是基于单片机的室内温湿度检测与报警系统，运用温湿度传感器进行温度和湿度的检测，该仪器具有测量精度较高、硬件电路简单、并能很好的进行显示，可测试一定范围室内环境温湿度的特点。省去了人工检测的繁琐、耗时的过程，随时通过检测器的显示器进行读数，既方便，又快捷。 1.2开发工具 STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS八位微控制器，具有8K在系统可编程Flash 存储器，使用ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。 LED数码管是现在电子设计中使用相当普遍的一种显示设备，每个数码管由7个发光二极管按照一定的排列结构组成，根据七个发光二极管的正负极连接不同，又分为共阴极数码管和共阳极数码管两种，选择的数码管不同，程序设计上也有一定的差别。编程采用Keil C 软件，使用C语音。