粮仓温湿度自动检测报警系统设计

粮仓温湿度自动检测报警系统设计

摘要

随着电子信息时代的发展，温湿度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍、最重要的工艺参数之一，尤其在粮仓保护应用中尤为重要，所以应用于粮仓温湿度检测系统设计是一个重要的课题。同时单片机技术已经伸入到各个领域，基于单片机的数字式粮仓温湿度检测系统与传统温湿度测试相比，具有读数方便，测温范围广，其输出温湿度采用液晶显示，并且温度报警可调。

本文介绍了一种基于AT89C51单片机控制温湿度传感器SHT11实现的一种数字式温湿度自动检测，并使用在粮仓温湿度自动检测报警上。说明书在分析国内外现状及在粮仓应用基础上，通过方案对比，提出基于SHT11传感器的温湿度自动检测报警，文中介绍各个关键部件的结构及原理，并结合设计方案，设计出详细的温湿度自动检测报警电路，电路采用模块化设计思想，这样设计思路更灵活，最后结合温湿度传感器功能要求，给出软件设计，结果表明设计的温湿度自动检测报警应用于玉米等粮仓，电路设计正确，原理可行，达到预期毕业设计的目的。

关键词：AT89C51单片机，温湿度传感器SHT11，粮仓检测，

Grain Depot Temperature & Humidity Detection

Apparatus Design

Abstract

Along with the electronic information age, temperature and humidity is an important physical quantity, is the process of industrial production, the most popular one of the most important technical parameters, especially in the granary protection application is particularly important, because the food safety and health related to the health of the people, so should be used in grain Depot Temperature and humidity measuring instrument design is one of the most important topic. With the era of progress and development, SCM technology has been extended to various fields, microcontroller based digital temperature and humidity of granary detection apparatus and traditional temperature and humidity tester compared with reading, convenient, wide measuring range, the output temperature and humidity using liquid crystal display, and adjustable temperature alarm.

This paper introduced one kind based on the AT89C51single-chip microcomputer to control the temperature and humidity sensor SHT11 to realize a digital temperature and humidity measuring instrument, and used in the grain depot temperature and humidity detection. Based on the analysis of current situation home and abroad and in the granary application foundation, through schemes comparison, proposes based on the SHT11 sensor temperature and humidity detector, this paper introduced the various key components of the structure and principle, and combined with the design scheme, design a detailed temperature and humidity detection circuit, the circuit based on the idea of modular design, the design train of thought more flexible, finally combined with the temperature and humidity sensor, functional requirements, software design are given, and gives the temperature and humidity sensor simulation. The simulation results show that, the temperature and humidity measuring instrument used in the corn barn, circuit design is correct, feasible principle, achieve the purpose of graduation design.

Key words: AT89C51, SHT11 temperature and humidity sensor, granary

目录

摘要...................................................................................................... I Abstract (2)

1引言 (5)

1.1课题研究背景及设计意义 (5)

1.2温湿度自动检测报警的发展及应用 (5)

1.3本文设计目标及章节安排 (6)

2粮仓温湿度自动检测设计方案及器件选型 (8)

2.1粮仓自动检测实现温湿度检测 (8)

2.2温湿度自动检测报警设计方案及原理 (8)

2.3 单片机选型及介绍 (9)

2.4 温湿度传感器选型及特点 (11)

2.4.1 SHT11结构特点 (11)

2.4.2 SHT11结构和工作原理 (11)

2.4.3 SHT11应用设计 (12)

2.5显示界面选型 (13)

2.5.1 LCD1602 参数及引脚 (13)

2.5.2 LCD1602 控制字说明 (14)

3温湿度自动检测报警硬件电路设计 (16)

3.1粮仓用温湿度自动检测报警硬件设计构想 (16)

3.2 AT89C51单片机最小电路 (16)

3.2.1电源电路设计 (16)

3.2.2 单片机复位电路 (17)

3.2.3 晶振电路 (18)

3.3温湿度传感器接口电路设计 (18)

3.4液晶显示电路设计 (19)

3.5键盘报警显示设计 (19)

3.6粮仓用温湿度自动检测报警硬件电路设计 (20)

4温湿度自动检测报警软件设计及应用 (21)

4.1 粮仓温湿度自动检测报警软件总构思及流程图 (21)

4.2 SHT11温湿度采集软件设计 (22)

4.2.1 SHT11设计思路 (22)

4.2.2 SHT11读取问题 (23)

4.3 LCD1602显示软件设计 (24)

4.3.1设计思路 (24)

4.3.2液晶显示读写时序 (24)

4.4温湿度补偿软件设计 (25)

4.5报警及键盘软件设计 (26)

5温湿度自动检测报警在粮仓中的应用 (28)

5.1仿真软件proteus简介 (28)

5.2基于SHT11的温湿度自动检测报警计仿真 (28)

5.2.1仿真电路说明 (28)

5.2.2仿真测试过程 (29)

5.2.3仿真操作过程 (30)

5.3温湿度自动检测报警在粮仓中的应用 (31)

6总结 (32)

参考文献 (34)

致谢 (36)

附录 (37)

1引言

1.1课题研究背景及设计意义

粮仓粮食的存储是否得当对国家经济正常合理的运行具有很大的影响。但是在以前的经济和科技水平有限，所以粮食的存储的环境差，存在不同程度的粮食存储变质问题。粮库管理的重点之一就是要合理布置测温点，经常检查温度变化，以便及时发现粮食的发热点，减少粮食的损失。然而，大部分粮仓采用人工测量温湿度，工作人员工作量大而且效率低。所以，粮食虫蛀、霉变的情况时有发生。

随着单片机和传感技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，温室环境自动监测控制方面的研究有了明显的进展，并且必将以其优异的性能价格比，逐步取代传统的温湿度控制措施.本文参考了一种基于单片机并采用数字化单总线技术的温湿度度测控系统应用于粮库的的设计方案，根据实用者提出的问题进行了改进，提出了一种新的设计方案,在单总线上传输数字信号。

所以说，粮仓温湿度检测报警系统设计意义重大。

1.2温湿度自动检测报警的发展及应用

随着电子信息时代的发展，温湿度作为一个重要的物理量，是工业生产过程中最普遍、最重要的工艺参数之一，尤其在粮仓保护应用中尤为重要，因为粮食安全卫生关涉到全民身体健康，所以应用于粮仓温湿度自动检测报警设计是一个重要的课题。自18世纪工业革命以来，工业发展与是否能掌握温湿度有着密切的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温湿度的因素。温湿度不但对于工业如此重要，在农业中温度湿度的监测与控制也有着十分重要的意义。

我国是一个人口众多的大国, 科学储粮是保障人民粮食供应, 促进社会安定的大事, 粮库温度的监测在科学储粮中占有重要地位。在大多数粮食存储企业, 目前仍主要靠人工检测粮库温度。国内的粮食温度检测系统与国外同类产品相比较还有很大差距：系统采用的温度传感器的测量精度和灵敏度较低；温度传感器测得的粮食温度模拟量信号转换成数字量信号时产生的电路误差较大；信号在长距离传输过程中因干扰和衰减导致精度降低。不可否认，目前国内部分电子元器件的制造工艺的不成熟和国外相应电子器件价格过高共同制约着我国粮库温湿度智能控制系统的发展和应用。因此，鉴于我国的国情，设计一种适合国内实际

情况并满足当前国家粮食储备要求的粮食温湿度智能控制系统，对改善我国粮食储备的落后面貌，加快经济的发展，具有非常重要的现实意义。

今天，我们的生活环境和工作环境有越来越多称之为单片机的小电脑在为我们服务。单片机在工业控制、尖端武器、通信设备、信息处理、家用电器等各测控领域的应用中独占鳌头。时下，家用电器和办公设备的智能化、遥控化、模糊控制化已成为世界潮流，而这些高性能无一不是靠单片机来实现的。采用单片机来对温湿度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温湿度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。单片机以其功能强、体积小、可靠性高、造价低和开发周期短等优点，成为自动化和各个测控领域中必不可少且广泛应用的器件，尤其在日常生活中也发挥越来越大的作用。因此，单片机对温湿度的控制问题是一个工农业生产中经常会遇到的问题。因此，本课题围绕基于单片机的粮库温湿度智能控制系统展开了应用研究工作。

1.3 本文设计目标及章节安排

本文介绍的温湿度测控系统就是基于单总线技术及其器件组建的。该系统能够对粮仓，尤其对玉米仓的温湿度进行采集，利用温湿度传感器将粮库内温湿度的变化，变换成数字量，其值由单片机处理，最后由单片机去控制液晶显示器，显示粮库内的实际温湿度，同时通过与预设量比较，对大棚内的温度、湿度进行自动调节。这种设计方案实现了温湿度实时测量、显示和控制。该系统抗干扰能力强，具有较高的测量精度，不需要任何固定网络的支持，安装简单方便，性价比高，可维护性好。这种温湿度测控系统可应用于粮食存储的粮库，实现对温度的实时控制，是一种比较智能、经济的方案，适于大力推广，以带来很好的经济效益和社会效益。

本论文根据设计要求，分为几个章节：

1、前言部分说明了粮仓温度自动检测的设计意义，并结合查阅的中外文献，对当前粮仓温度自动检测报警的应用情况加以分析，最后给出本文的设计要求及章节划分情况。

2、第二部分为粮仓的方案设计及管件器件的选型，在充分弄明白粮仓自动检测的基本原理基础上，结合粮仓温湿度检测的应用场合，提出了集中温湿度检测的设计方案并选择其优，并对选择设计方案中关键部件加以选型和器件分析。

3、第三章节结合粮仓温湿度自动检测报警的方案论证，给出硬件电路设计，

论文中分别设计了基于单片机的最小系统，温湿度传感器电路设计，液晶显示电路设计，报警电路设计及键盘调整电路。

4、硬件是一个系统的骨架，那么软件就是这个系统的灵魂，第四部分详细介绍了粮仓温度检测系统的实现就软件过程，并对粮仓温湿自动度检测报警存在的问题加以分析，并得出结论。

5、最后是对全文的总结并对辛苦指导的老师表示由衷的致谢。

2粮仓温湿度自动检测设计方案及器件选型

2.1 粮仓自动检测实现温湿度检测

根据课题设计要求本课题需要研究的内容主要有以下几方面：

（1）根据系统功能要求并且考虑系统的实用性和可操作性，进行系统的整体方案设计。该方案采用模块化设计方法，以方便系统调试和用户的使用，并对主要内容包括芯片的选择、芯片的功能介绍等。

（2）系统硬件设计，学会使用电子画图软件，进行电路设计，并结合专业所学，设计基本电路。

（3）系统软件设计。主要包括系统主程序，液晶显示程序，温度湿度传感器读取程序，并会编写c语言。

（4）锻炼调试分析问题能力。设计好电路，需要调试和应用，通过实际调试，增加对电路的认识。

本文的设计主要应用于粮仓的温湿度的检测，尤其用于玉米等农作物的粮仓。本系统可对温湿度值进行实时检测，测温范围可为-10～+85。C，湿度测量范围是（0-100）%RH，这也足以满足对湿度的测量要求。整个系统测量精度高、稳定性好，性能上能够达到远距离测量温湿度的要求，适于安置在粮仓内进行自动检测。

在对各类湿度、温度传感器原理介绍的基础上，根据本毕业设计实际的任务要求，完成湿度、温度传感器芯片的选型，系统芯片的选择，并设计显示接口电路、电源电路、报警电路、部分功能电路的程序。系统开始工作后，根据初始条件读取湿度值和温度值，测量数据经处理后，将其与设定的湿温度值比较，如果发现当前的温湿度超限，则发出报警信号，未超限时，系统显示正常的湿温度度值。

2.2温湿度自动检测报警设计方案及原理

温湿度的检测报警实现方法很多，侧重点也不一样，结合参阅一些文献，确定一种实现温湿度检测出的方案。这种方案以AT89C51为控制核心，通过采集温湿度数据，并显示出来，根据操作人员的参数调整，实现报警灯功能。

通过分析比较模拟量输出传感器与数字式温度传感器，以及查阅大量资料，发现有一种温湿度集一体的传感器，这种传感器个头不大，精度满足要求，能够

同时采集到被测体的温度和湿度。查阅大量资料表明，这种传感器电路简单，不需要太多外围电路，直接数字量输出，数字准确，编程方便，结构化，模块化明了。

初步分析，并且对比传感器选取市面较流行的SHT1x系列传感器为温湿度采集模块。整个检测系统的核心器件是单片机，它是整个系统的“心脏”由它来接收温湿信号并控制协调各功能模块的正常工作。通过对SHT1X温湿度传感器数据的采集、读取和分析，然后通过LCD液晶显示出来，在整个过程中，如果温度或湿度不在设定范围内，可以产生报警功能，对于报警点，可以通过键盘设置。系统工作原理框图如下图所示：

显示部分

按键部分

单片机核心电路

温度传感器

报警部分

图2-1 温湿度自动检测报警系统框图

根据设计方案可知，选取AT89C51单片机为控制核心，选取SHT11为温湿度传感器，并选用LCD1602为显示人机界面。下面分别就这些关键器件使用及其结构介绍。

2.3单片机选型及介绍

89C51是INTEL公司MCS-51系列单片机中最基本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS 产品。它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，它继承和扩展了MCS-51单片机的体系结构和指令系统。

89C51内置中央处理单元、128字节内部数据存储器RAM、32个双向输入/输出(I/O)口、2个16位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。

图2-2 AT89C51引脚排列图

各管脚功能如下：

Vss(20脚):接地

VCC（40脚）: 主电源+5V

XTAL1（19脚）:接外部晶体的一端。在片内它是振荡电路反相放大器的输入端。在采用外部时钟时，对于HMOS单片机，该端引脚必须接地；对于CHMOS 单片机，此引脚作为驱动端。

XTAL2（18脚）: 接外部晶体的另一端。在片内它是一个振荡电路反相放大器的输出端，振荡电路的频率是晶体振荡频率。若需采用外部时钟电路，对于HMOS单片机，该引脚输入外部时钟脉冲；对于CHMOS单片机，此引脚应悬浮。

RST（9脚）: 单片机刚接上电源时，其内部各寄存器处于随机状态，在该脚输入24个时钟周期宽度以上的高电平将使单片机复位（RESET）。

PSEN（29脚）: 在访问片外程序存储器时，此端输出负脉冲作为存储器读选通信号。CPU在向片外存储器取指令期间，PSEN信号在12个时钟周期中两次生效。不过，在访问片外数据存储器时，这两次有效PSEN信号不出现。PSEN端同样可驱动8个LSTTL负载。我们根据PSEN、ALE和XTAL2输出端是否有信号输出，可以判别80C51是否在工作。

ALE/PROG（30脚）:在访问片外程序存储器时，此端输出负脉冲作为存储器读选通信号。CPU在向片外存储器取指令期间，PSEN信号在12个时钟周期中两次生效。不过，在访问片外数据存储器时，这两次有效PSEN信号不出现。PSEN 端同样可驱动8个LSTTL负载。我们根据PSEN、ALE和XTAL2输出端是否有信号输出，可以判别80C51是否在工作。

EA/VPP（31脚）: 当EA端输入高电平时，CPU从片内程序存储器地址0000H

单元开始执行程序。当地址超出4KB时，将自动执行片外程序存储器的程序。当EA输入低电平时，CPU仅访问片外程序存储器。在对87C51EPROM编程时，此引脚用于施加编程电压VPP。

2.4温湿度传感器选型及特点

2.4.1 SHT11结构特点

SHT11是瑞士Scnsirion公司推出的一款数字温湿度传感器芯片。该芯片广泛应用于暖通空调、汽车、消费电子、自动控制等领域。共主要特点如下：

◆高度集成，将温度感测、湿度感测、信号变换、A／D转换和加热器等功能集成到一个芯片上；

◆提供二线数字串行接口SCK和DATA，接口简单，支持CRC传输校验，传输可靠性高；

◆测量精度可编程调节，内置A／D转换器(分辨率为8～12位，能通过对芯片内部寄存器编程米选择)；

◆测量精确度高，由于同时集成温湿度传感器，能提供温度补偿的湿度测量值和高质量的露点计算功能；

◆封装尺寸超小(7.62 mm×5.08mm×2.5 mm)，测量和通信结束后，自动转入低功耗模式；

2.4.2 SHT11结构和工作原理

温湿度传感器SHT11将温度感测、湿度感测、信号变换、A／D转换和加热器等功能集成到一个芯片上，其内部结构如图七所示。该芯片包括一个电容性聚合体湿度敏感元件和一个用能隙材料制成的温度敏感元件。这两个敏感元件分别将湿度和温度转换成电信号，该电信号首先进入微弱信号放大器进行放大；然后进入一个14位的A／D转换器；最后经过二线串行数字接口输出数字信号。SHT11在出厂前，都会在恒湿或恒温环境巾进行校准，校准系数存储在校准寄存器中；在测量过程中，校准系数会自动校准来自传感器的信号。此外，SHT11内部还集成一个加热元件，加热元件接通后能将SHT11的温度升高5℃左右，同时功耗也会有所增加。此功能主要为了比较加热前后的温度和湿度值，能综合验证两个传感器元件的性能。在高湿(>95％RH)环境中，加热传感器可预防传感器结露，同时缩短响应时间，提高精度。加热后SHT11温度升高、相对湿度降低，较加热前，测量值会略有差异。

温度传感器湿度传感器

基准校准器

二线串行数字接

口和CRC校验

运算放大器

AD转

换器

ＳＣＬＫ

ＤＡＴＡ

ＶＣＣ

ＧＮＤ图2-3 SHT11内部结构

微处理器是通过二线串行数字接口和SHT11进行通信的。通信协议和通用的I2C总线协议是不兼容的，因此需要用通用微处理器I／O口模拟该通信时序。微处理器对SHT11的控制是通过5个5位命令代码来实现的，命令代码的含义如表1所列。

表1 SHT11控制命令代码

命令代码含义

00011 测量温度

00101 测量湿度

00111 读内部状态寄存器

00110 写内部状态寄存器

11110 复位命令，使内部寄存器恢复默认值，下一次命令前至

少等待11ms

其它保留

2.4.3 SHT11应用设计

微处理器采用二线串行数字接口和温湿度传感器芯片SHT11进行通信，所以硬件接门设计非常简单；然而，通信协议是芯片厂家自己定义的，所以在软件设计中，需要用微处理器通用I／O口模拟通道。SHT11通过二线数字串行接口来访问，所以硬件接口电路非常简单。需要注意的地方是：DATA数据线需要外接上拉电阻，时钟线SCK用于微处理器和SHT11之间通信同步，由于接口包含了完全静态逻辑，所以对SCK最低频率没有需求；当工作电压高于4.5V时，SCK

频率最高为10 MHz，而当工作电压低于4.5 V时，SCK最高频率则为1 MHz。硬件连接如2-4所示。

图2-4 SHT11硬件连接

2.5显示界面选型

根据设计要求，选择LCD1602作为显示模块。

1602字符型液晶显示模块是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，如图2-5所示，目前常用16×1，16×2，20×2和40×2行等模块。现在的字符型液晶模块已经是单片机应用设计中最常用的信息显示器件了。1602型LCD显示模块具有体积小，功耗低，显示内容丰富等特点。1602型LCD可以显示2行16个字符，有8位数据总线D0-D7和RS，R/W，EN三个控制端口，工作电压为5V，并且具有字符对比度调节和背光功能[4]。

图2-5 LCD1602实物图

2.5.1 LCD1602 参数及引脚

引脚功能如表2所示：

表2-3 引脚功能

编号符号引脚说明编号符号引脚说明

1 VSS 电源地9 D

2 数据

2 VDD 电源正极10 D

3 数据

3 VL 液晶显示偏压11 D

4 数据

4 RS 数据/命令选择12 D

5 数据

5 R/W 读/写选择13 D

6 数据

6 E 使能信号14 D

7 数据

7 D0 数据15 BLA 背光源正极

8 D1 数据16 BLK 背光源负极

第1脚：VSS为地电源。

第2脚：VDD接5V正电源。

第3脚：VL为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地时对比度最高，对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度。

第4脚：RS为寄存器选择，高电平时选择数据寄存器、低电平时选择指令寄存器。

第5脚：R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电平时进行写操作。当RS和R/W共同为低电平时可以写入指令或者显示地址，当RS为低电平R/W 为高电平时可以读忙信号，当RS为高电平R/W为低电平时可以写入数据。

第6脚：E端为使能端，当E端由高电平跳变成低电平时液晶模块执行命令。

第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。

第15脚：背光源正极。

第16脚：背光源负极。

2.5.2 LCD1602 控制字说明

了解控制字是编程的基础。

LCD1602的读写操作，屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。

指令1：清显示，指令码01H,光标复位到地址00H位置。

指令2：光标复位，光标返回到地址00H。

指令3：光标和显示模式设置 I/D：光标移动方向，高电平右移，低电平左移 S:屏幕上所有文字是否左移或者右移。高电平表示有效，低电平则无效。

指令4：显示开关控制。 D：控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示 C：控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标 B：控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。

指令5：光标或显示移位 S/C：高电平时移动显示的文字低电平时移动光标。

指令6：功能设置命令 DL：高电平时为4位总线，低电平时为8位总线 N：

低电平时为单行显示，高电平时双行显示 F: 低电平时显示5x7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符。

指令7：字符发生器RAM地址设置。

指令8：DDRAM地址设置。

指令9：读忙信号和光标地址 BF：为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙。

指令10：写数据。

指令11：读数据。

3温湿度自动检测报警硬件电路设计

3.1粮仓用温湿度自动检测报警硬件设计构想

根据上述对基于AT89C51和SHT11的温湿度粮仓自动检测报警设计方案及其原理的论述，并对其关键部件进行选型。本章节依其原理，设计的温湿度检测仪包括如下电路，设计思想是，以单片机为控制核心，采集处理来自SHT11传感器的数据，并通过LCD1602显示出来，在采集显示过程中，如果温度或湿度不在设定范围内，可以产生报警，报警点可以通过按键设置。所有电路在单片机最小电路基础上进行的，组合温湿度传感器，液晶显示电路，以及键盘报警电路。

3.2 AT89C51单片机最小电路

单片机最小电路包括，复位电路，晶振电路，有了最小电路后，单片机就能下载程序工作了。

图3-1中的是按健复位电路是上电复位加手动复位，使用比较方便，在程序跑飞时，可以手动复位，这样就不用在重起单片机电源，就可以实现复位。

图3-1 单片机主板最小系统电路

3.2.1电源电路设计

电源电路主要是为单片机及其外围芯片提供电源，使各部分电路能够正常工作。本设计中用到的电源有+5V电源。+5V主要用到单片机、SHT11湿度传感器、复位电路、LCD1602显示电路中。图3-2为+5V电源电路的原理图。

图3-2 +5V电源电路的原理图

电源电路的工作原理为220V的交流电压经变压器变为较低的电压，然后经电桥电路整流，电容滤波后变为直流电压。直流电压经集成稳压器7805后电压值被分别稳定为+5V。图中稳压器后面的电解电容用来提高电源的带负载的能力。

变压器T1选一个初级电压220V的,功率10W—15W的小型E型或环型变压器,次级电压为交流+9V,经整流、滤波、稳压供直流5V用。

3.2.2单片机复位电路

复位电路允许很容易地将控制器置于一个预定的缺省状态。在进入复位状态时，将发生以下过程：

（1）AT89C51单片机停止程序执行。

（2）特殊功能寄存器（SFR）被初始化为所定义的复位值。

（3）外部端口引脚被置于一个已知状态。

（4）中断和定时器被禁止。

所有的SFR 都被初始化为预定值，SFR中各位的复位值在SFR的详细说明中定义。在复位期间内部数据存储器的内容不发生改变，复位前存储的数据保持不变。本系统采用外部 /RST 引脚提供了使用外部电路强制MCU进入复位状态的手段。在/RST引脚上加一个低电平有效信号将导致MCU进入复位状态。最好能提供一个外部上拉或对/RST引脚去耦以防止强噪声引起复位。在低有效的/RST信号撤出后，MCU 将保持在复位状态至少12个时钟周期。从外部复位状态退出后，PINRSF 标志被置位，系统进入正常的工作状态，复位电路示意图如图3-3所示。

图3-3 复位电路的原理图

3.2.3晶振电路

单片机的时钟产生方法采用内部时钟方式，主要是通过外接晶振和电容组成并联谐振电路。其电路图如图3-4所示，电路中X1和X2接单片机的时钟引脚X1和X2。AT89C51单片机允许的晶振频率可在1.2~24MHz之间选择，本设计选晶振频率为11.0592MHz，电容的取值对振荡频率输出的稳定性、大小及振荡电路的起振速度有一定的影响，可在20~33pF之间选择，典型值为22pF。

图3-4晶振电路

3.3温湿度传感器接口电路设计

微处理器采用二线串行数字接口和温湿度传感器芯片SHT11进行通信，所以硬件接门设计非常简单；然而，通信协议是芯片厂家自己定义的，所以在软件设计中，需要用微处理器通用I／O口模拟通信协议。

SHT11通过二线数字串行接口来访问，所以硬件接口电路非常简单。需要注意的地方是：DATA数据线需要外接上拉电阻，时钟线SCK用于微处理器和SHT11之间通信同步，由于接口包含了完全静态逻辑，所以对SCK最低频率没有要求；当工作电压高于4.5V时，SCK频率最高为10 MHz，而当工作电压低于4.5 V时，SCK最高频率则为1 MHz。硬件连接如图3-5所示。

图3-5温湿度传感器与单片机接口电路

3.4液晶显示电路设计

设计中采用1602液晶显示器，液晶显示器程序编写容易，下图是液晶显示器与单片机接口的原理图。

在日常生活中，我们对液晶显示器并不陌生。液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件，如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到，显示的主要是数字、专用符号和图形。在单片机的人机交流界面中，一般的输出方式有以下几种：发光管、LED数码管、液晶显示器。

在单片机系统中应用晶液显示器作为输出器件有以下几个优点：显示质量高、数字式接口、体积小、重量轻、功耗低。

图3-6液晶模块接口电路

3.5键盘报警显示设计

报警电路的功能是在AT89C51单片机的控制下实现声光报警或解除报警。当AT89C51单片机检测工作间隙超过规定的量值时，通过报警电路向报警器发出有效信号(高电平有效)，声音报警电路接到有效电平后则自动发出预置的报警声，同时红色报警指示灯发出耀眼的红色信号。当P3.4, P3.5为低电平时，输出0电平，三极管集电极为0电平，三极管截止，集电极电流为0，发射极电流为0，声

光报警器均不能正常工作。当P3.4, P3.5为高电平时，输出高电平，三极管集电极为高电平，三极管导通，集电极电流不为0，发射极电流不为0，声光报警器均能正常工作，处于报警状态。报警电路结构如图3－7所示

图3-7 声光报警电路

3.6粮仓用温湿度自动检测报警硬件电路设计

综合以上，基于单片机控制的温湿度自动检测电路，模块基本设置完成，下图是完整的温湿度自动检测报警硬件电路。

图3-8温湿度自动检测报警硬件电路图

温度检测和报警系统方案

目录 一、选题背景及研究意义 二、总体设计 2.1控制部分 2.2测量部分 2.3显示部分 2.4报警部分 三、硬件设计 四、软件设计 五、总结与展望

一、选题背景及研究意义 温度是一种最基本的环境参数，人民的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。 温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度：如大气及空调房中温度的高低，直接影响着人们的身体健康；粮仓温度的检测，防止粮食发霉，最大限度地保持粮食原有新鲜品质，达到粮食保质保鲜的目的;工业易燃品的存放。 测温技术在生产过程中，在产品质量控制和监测以及节约能源等方面发挥了着重要作用。本实验设计实现了工业测温基本功能，同时，在设计实验过程中，运用到单片机、模电、数电、传感器和C++程序设计等知识，这既能加强我们的理论知识与实践的结合，也能够提高我们应用交叉学科知识进行综合设计的能力。 二、总体设计

总体设计框图： 2.1控制部分 控制部分是采用单片机STC89C52。 2.1.1 STC89C52简介 STC89C52是一种带8K字节闪烁可编程可檫除只读存储器的低电压，高性能COMOS8的微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL搞密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。 单片机总控制电路如下图4—1：

2.1.2 复位操作 复位操作有上电自动复位相按键手动复位两种方式。 上电自动复位是通过外部复位电路的电容充电来实现的，其电路如图4-2（a）所示。这佯，只要电源Vcc的上升时间不超过1ms，就可以实现自动上电复位，即接通电源就成了系统的复位初始化。 按键手动复位有电平方式和脉冲方式两种。其中，按键电平复位是通过使复位端经电阻与Vcc电源接通而实现的，其电路如图4-2（b）所示；而按键脉冲复位则是利用RC微分电路产生的正脉冲来实现的， 其电路如图4-2（c）所示：

粮仓温湿度在线监测系统

粮仓温湿度在线监测系统 本系统主要针对多点环境和设备内温度、湿度的集中监控和管理，是一套可无人值所24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。系统能对大面积的多点的温湿度进行监测记录，并将温湿度数据实时传输到PC机上，利用系统监测软件进行数据存储与分析，并输出打印历史数据和曲线图，在设备异常情况下还以现场多媒体音响、声光报警器、电话报警、手机短信息报警、网络客户端报警等多种形式的通知相应监管人员。克服了以前靠管理人员手工检查、测量和手工计算温度值和湿度值，提高了粮仓温度和湿度的检测速度和检测精度，节省了大量人力和物力，减轻了温湿度管理的工作强度，提高了管理效率。 系统基于传感技术、网络技术、信息管理技术、通信技术等先进技术为主体，按照分布式原则设计，以全数字信号进行传输，提高了系统的可靠性和可维护性。。通过我们（优度科技）的专用温湿度监测软件接收、显示、分析、监测，从而达到实时监控被测点位的温湿度环境变化。是一套可无人值所，能24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。 方案为分布式智能网络型监控系统（优度科技），采用硬件功能软件化的系统设计思想及系统硬件的模块化、通讯网络化设计，系统可根据需要升级软件功能与扩展硬件种类，增加监控点数量，监控软件的编制采用软件工程管理，开放性与可扩充性极强。 本系统（优度科技）能对现场温湿度环境进行数据检测、显示、记录、文档保存、打印、数据分析、设置上下线超限报警、分析报警点位及趋势曲线图等功能。监控电脑软件采用图形界面实时显示，界面可进行总貌显示、分区显示、显示各点位温湿度的每时刻的详细数据、历史温湿度曲线、可记录查找、打印各点位的温湿度数据。

温湿度监测系统

山东科技大学泰山科技学院实训报告 嵌入式课程综合 实训报告书 课题名称：温湿度监测系统 系（部）：信息工程系 专业班级：嵌入式专业方向09班 学生姓名： 学号： 完成日期： 山东科技大学泰山科技学院

1 绪论 嵌入式系统是指操作系统和功能软件集成于计算机硬件系统之中。简单的说就是系统的应用软件与系统的硬件一体化，类似与BIOS的工作方式。具有软件代码小，高度自动化，响应速度快等特点。特别适合于要求实时的和多任务的体系。 嵌入式系统技术具有非常广阔的应用前景，其应用领域可以包括:工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、POS网络及电子商务、环境工程与自然等。本课题就是把嵌入式系统的优势利用到仓库的温湿度监控系统中。 在仓库的货物的管理中，防潮、防霉、防腐、防爆是衡量仓库管理质量的重要指标，它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行，我们需要实时知道温湿度的具体变化，因此首要问题就是加强仓库内温度和湿度的监测工作。传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行监测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低、测试的温度湿度误差大随机性大，而且库区的面积越来越大，因此我们需要一种造价低廉、使用方便、测量准确、传输能力强和通信距离远的监控系统来有效地对仓库货物进行监管。 本课题的目的就是利用ARM控制器来实现工业现场温度、湿度的采集和无线传输，在远程可以显示温度和被送到上位机。 1.1设计目的 注重培养综合运用所学知识、独立分析和解决实际问题的能力，培养创新意识和创新能力，并获得科学研究的基础训练。了解所选择的ARM芯片各个引脚功能，工作方式，计数/定时，I/O口，中断等的相关原理，并巩固学习嵌入式的相关内容知识。通过软硬件设计实现利用ARM芯片对周围环境温度信号的采集及显示。 1.2设计意义 嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，且软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由以下几部分组成：嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统。嵌入式系统是面向用户、面向产品、面向应用的，它必须与具体应用相结合才会具有生命力、才更具有优势。因此嵌入式系统是与应用紧密结合的，它具有很强的

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

单片机课程设计报告——温度报警器

单片机原理与应用 课程设计报告 课程设计名称：温度报警器设计 专业班级：13计转本 学生姓名：张朝柱肖娜 学号：20130566140 20130566113 指导教师：高玉芹 设计时间：2016-11—2017-12 成绩： 信电工程学院

摘要 2009年6月14日随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域，已经成为一种比较成熟的技术。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的测温系统，详细描述了利用液晶显示器件传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，特别是数字温度传感DS18B20的数据采集过程。对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现实现温度采集和显示，并可根据需要任意设定上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度检测系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。 关键词：单片机AT89C51；DS18B20温度传感器；液晶显示LCD1602。

目录 1绪论 (1) 1.1温度报警器简介 (1) 1.2温度报警器的背景与研究意义 (1) 1.3温度报警器的现状及发展趋势 (1) 2 系统整体方案设计 (2) 2.1 设计目标 (2) 2.2系统的基本方案 (2) 2.2.1 系统方案选择 (2) 2.2.2 各模块方案选择 (3) 2.3主要元器件介绍 (3) 2.3.1 STC89C52的简介 (3) 2.3.2 DS18B20的简介 (4) 3 系统的硬件设计与实现 (5) 3.1 系统硬件概述 (5) 3.2主要单元电路的设计 (5) 3.2.1键盘扫描模块电路的设计 (5) 3.2.2单片机控制模块电路的设计 (5) 3.2.3报警模块电路的设计 (6) 3.2.4 LCD1602显示模块电路的设计 (7) 4 系统的软件设计与实现 (8) 4.1 KEIL软件介绍 (8) 4.2系统程序设计流程图 (8) 4.2.1 主程序软件设计 (8) 4.2.2 按键软件设计 (9) 4.2.3 密码设置软件设计 (9) 4.2.4 开锁软件设计 (10) 5 系统仿真设计 (12) 5.1 Proteus 软件介绍 (12) 5.2 Proteus 仿真图 (12) 5.3 硬件调试 (13) 5.4 调试结果 (13) 6 结论 (14)

温湿度检测控制系统

1 前言 温度和湿度的检测和控制是许多行业的重要工作之一，不论是货品仓库、生产车间，都需要有规定的温度和湿度，然而温度和湿度却是最不易保障的指标，针对这一情况，研制可靠且实用的温度和湿度检测与控制系统就显得非常重要。 温湿度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用。在生产中，温湿度的高低对产品的质量影响很大。由于温湿度的检测控制不当，可能使我们导致无法估计的经济损失。为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强生产车间温度与湿度的监测工作，但传统的方法过于粗糙，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。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，随机性大。目前，在低温条件下(通常指100℃以下)，温湿度的测量已经相对成熟。利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、学习、生活提供更好的更方便的设施就需要从数字单片机技术入手，一切向着数字化，智能化控制方向发展。 对于国外对温湿度检测的研究，从复杂模拟量检测到现在的数字智能化检测越发的成熟，随着科技的进步，现在的对于温湿度研究，检测系统向着智能化、小型化、低功耗的方向发展。在发展过程中，以单片机为核心的温湿度控制系统发展为体积小、操作简单、量程宽、性能稳定、测量精度高，等诸多优点在生产生活的各个方面实现着至关重要的作用。 温湿度传感器除电阻式、电容式湿敏元件之外，还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件（利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率）、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。 2002年Sensiron公司在世界上率先研制成功SHT10型智能化温度/温度传感器，体积与火柴头相近。它们不仅能准确测量相对温度，还能测量温度和露点。测量相对温度的围是0～100%，分辨力达0.03%RH，最高精度为±2%RH。测量温度的围是-40℃～

温湿度检测系统

DH11数字温湿度测量系统设计 1.1.1项目背景介绍 随着单片机和传感技术的迅速发展，自动检测领域发生了巨大变化，本文参考了一种基于单片机并采用数字化单总线技术的温度测控系统应用于仓库车间的的设计方案，根据实用者提出的问题进行了改进，提出了一种新的设计方案,在单总线上传输数字信号。即采用DHT11温湿度传感器解决传输模拟量误差大的问题，以及采用高技术的无线收发模块来代替之前大量的电缆，具有更好的经济与实用价值。 1.1.1功能要求 采用8051单片机和DHT11传感器设计一个数字温-湿度测量系统，温湿度测量范围为-20~100℃相对湿度测量范围为0~100%，采用LED数码管显示器，同时二极管作为工作正常指示灯和出错指示灯。 1.1.2 硬件电路设计 图1.1温湿度检测原理示意图 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，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。 技术参数 供电电压： 3.3~5.5V DC 输出：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 图1.2DH11通讯过程 图1.3部分硬件

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51单片机的温度警报器的设计

西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书

目录 摘要 (3) 1 引言 (3) 1.1课题背景 (3) 1.2研究内容和意义 (5) 2 芯片介绍 (5) 2.1 DS18B20概述 (5) 2.1.1 DS18B20封装形式及引脚功能 (6) 2.1.2 DS18B20内部结构 (6) 2.1.3 DS18B20供电方式 (9) 2.1.4 DS18B20的测温原理 (10) 2.1.5 DS18B20的ROM命令 (11) 2.2 AT89C52概述 (13) 2.2.1单片机AT89C52介绍 (13) 2.2.2功能特性概述 (13) 3 系统硬件设计 (13) 3.1 单片机最小系统的设计 (13) 3.2 温度采集电路的设计 (14) 3.3 LED显示报警电路的设计 (15) 4 系统软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 4.1 流程图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15 4.2 温度报警器程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16 4.3 总电路图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 19 5总结 (20)

摘要 随着时代的进步和发展，温度的测试已经影响到我们的生活、工作、科研、各个领域，已经成为了一种非常重要的事情，因此设计一个温度测试的系统势在必行。 本文主要介绍了一个基于AT89C52单片机的数字温度报警器系统。详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程，重点对传感器在单片机下的硬件连接，软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析，对各部分的电路也一一进行了介绍，该系统可以方便的实现温度的采集和报警，并可以根据需要任意上下限报警温度，它使用起来相当方便，具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点，适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量，也可以当做温度处理模块潜入其他系统中，作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与AT89C52结合实现最简温度报警系统，该系统结构简单，抗干扰能力强，适合于恶劣环境下进行现场温度测量，有广泛的应用前景。 关键词：单片机；温度检测；AT89C52;DS18B20; 1 引言 1.1课题背景 温度是工业对象中主要的被控参数之一，如冶金、机械、食品、化工各类工业生产中，广泛使用的各种加热炉、热处理炉、反应炉等，对工件的温度处理要求严格控制。随着科学技术的发展，要求温度测量的范围向深度和广度发展，以满足工业生产和科学技术的要求。 基于AT89C51单片机提高了系统的可移植性、扩展性，利于现代测控、自动化、电气技术等专业实训要求。以单片机为核心设计的温度报警器，具有安全可靠、操作简单方便、智能控制等优点。 温度对于工业生产如此重要，由此推进了温度传感器的发展。温度传感器主要经过了三个发展阶段[1]： （1）模拟集成温度传感器。该传感器是采用硅半导体集成工艺制成，因此亦称硅传感器或单片集成温度传感器。此种传感器具有功能单一(仅测量温度)、

仓库温湿度自动检测报警系统

仓库温湿度自动检测报警系统 绪论 防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容，是衡量仓库管理质量的重要指标。它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。但传统的方法是用与湿度表、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库房进行通风、去湿和降温等工作。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，随机性大。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。 基本功能 ~ 检测温度、湿度 ~ 显示温度、湿度 ~ 过限报警 主要技术参数 ~ 温度检测范围：-30℃-+50℃ ~ 测量精度：±0.5℃ ~ 湿度检测范围：10%-90%RH ~ 检测精度：±1%RH ~ 显示方式：温度：四位显示湿度：四位显示 ~ 报警方式：三极管驱动的蜂鸣音报警

目录 第一章方案的比较和论证 (3) 1.1 主控制芯片的选择 (3) 1.2温度传感器的选择 (8) 1.3湿度传感器的选择 (9) 第二章系统总体设计 (10) 2.1系统总体设计 (10) 2.2 555芯片的介绍 (11) 2.3 DS18B20的介绍 (13) 2.4 LCD1602介绍 (13) 2.5 湿度检测电路 (15) 2.6 温度检测电路 (16) 2.7 三极管驱动蜂鸣器报警电路 (17) 2.8 LCD显示电路 (18) 结束语 (19) 参考文献 (21)

第一章方案的比较和论证 当将单片机用作测控系统时，系统总要有被测信号懂得输入通道，由计算机拾取必要的输入信息。对于测量系统而言，如何准确获得被测信号是其核心任务；而对测控系统来讲，对被控对象状态的测试和对控制条件的监察也是不可缺少的环节。传感器是实现测量与控制的首要环节，是测控系统的关键部件，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。 1.1 主控制芯片的选择 方案一：采用美国德州仪器公司生产的MSP430系列单片机该单片机具有以下特点： ①处理能力强 MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集（RISC）结构，具有丰富的寻址方式（7 种源操作数寻址、4 种目的操作数寻址）、简洁的27 条内核指令以及大量的模拟指令；大量的 寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。

粮情环境监测、粮食仓储温度监测及粮仓温湿度监测控系统应用方案

粮情环境监测、粮食仓储温度监测及粮仓温湿度监测控系统 目录 一、粮仓监测具有非常重大的意义 (1) 二、粮仓温湿度监控系统概述 (2) 三、粮仓监测系统示意图 (2) 四、系统说明 (3) 五、粮仓温湿度监测系统部分软件 (3) 我国是人口大国，也就是粮食消耗大国，正确处理人口与粮食之间的关系是国家稳定与发展的一个非常重要的因素。 众所周知，我国粮食多数分布在全国各地的粮库之中，保障粮库内粮食的长期安全储存就成了一件极其重要的大事。影响粮食保存的因素很多。深圳信立科技将重点介绍粮库内粮堆内温度、粮仓温湿度监测、监控进行介绍。 一、粮仓监测具有非常重大的意义 粮仓内粮食内部温度检测是粮库监控一个重点，粮食在储备的过程中常因粮食湿度过大而升温发热，导致粮食大量腐烂变质，给国家带来巨大损失。有效监测粮仓内温度变化，结合粮食温度变化，及时采取相应措施，可以有效防止粮食霉烂、保证粮食的存储质量，减少不必要的浪费。这对于中国这样一个粮食消耗大国，意义重大。 那么我们就需要对粮仓内空气的温湿度实时监测，以保障粮仓内保持合适的温湿度存储条件。通过监测据，自动调节温湿度大小，以保证粮仓内的温湿度适于粮食长期保存。只有保证粮堆内温度与仓内空气温湿度都处于一个合理的范围内，才能较理想的达到长期安全存储粮食的效果。对于数量庞大的粮仓来说，保好全面的粮仓环境监控，将大大减少因环境原因造成的粮食变质与浪费，积少成多，那将节省数字惊人的粮食，所以说做好粮仓监控对于国家和我们每个人来说都意义重大，影响深远。

二、粮仓温湿度监控系统概述 深圳信立科技粮库监测系统结合当前先进的传感器技术、数字通信技术、自动化控制技术，将粮仓用温湿度、温度传感器安装于粮堆及粮仓空间，实现对粮堆内部温度、粮仓空气温湿度的实时监测，并对粮库的一些设备（如风机等）进行控制，从而实现对粮仓进行24小时不间断的全程监测与调控，为粮食的存放营造最合适的条件，达到长期安全、有效保存粮食的效果。 深圳信立科技粮库监测系统采用软硬件相结合，监测报警与自动控制相结合的设计思路，既可以对单个粮仓进行监控，也可以多个粮仓组网监测，甚至将某个地区、省内的所以粮仓通过统一的监管平台进行统一监测，以起到统一管理、统一监控的一站总部式管理，这对于现来及未来3-5年内的信息化管理发展趋势，是非常合适的。采用当前性能稳定、技术先进的数字温（湿）度测温技术、数字通信技术、计算技术，将各监测点的温度进行统一采集与管理，通过温度监测软件进行分析处理。 通过软件可以实时显示粮食内每个温度点、粮仓空气的温湿度，具有实时显示、实时曲线、历史曲线、数据自动记录存储、超限软件报警、短信报警、生成报表、数据导出、支持远程WEB访问监测数据等功能。 三、粮仓监测系统示意图

温湿度检测系统

郑州轻工业大学 实训报告 实训名称：嵌入式软件工程实践 姓名： 院（系）： 专业班级： 学号： 指导教师： 实习时间：

一、实训目的 （一）实习目的 本实训课程是针对嵌入式软件专业学生专门设计的，通过本课程设置的几个嵌入式综合项目的系统学习，可以使学生由浅入深的对嵌入式Linux系统进行全面学习，能够独立胜任嵌入式Linux应用开发、系统开发、驱动开发等多方面工作，并注重敬业团队精神培养。 1）增强学生的理论联系实际的能力 2）通过实训了解企业项目开发流程和学习新技术的方法 3）通过实训项目了解企业项目开发过程中文档的整理方法和问题的分析方法 4）通过实训项目加强学生对基础课程的运用能力，使其认识到基础知识的重要性5）通过实训争强学生对本专业和未来工作岗位的理解，端正心态，明确就业目标6）通过实训争强学生的编程技能，培养其良好的编码风格和编码习惯 （二）方法 本实训课程安排在学校实验室统一进行实训，学生上机独立完成规定实训项目。 （三）任务 要求每位同学独立完成实训题目的编程、调试、优化与测试，并交付使用。要求强化编程思维、编程能力和代码优化的能力，撰写《实训报告》（含：需求分析、总体设计、算法分析及设计中遇到的主要问题和解决方法，设计中尚存的不足与心得体会）。上交完成的所有源程序及相关文件。

信模块 第三周实现创建阿里云产品和设备，并A9开 发板链接阿里云 第四周实现Android获取阿里云端数据 三、实训报告 3.1 项目名称 项目名称：嵌入式远程监测 3.1.1 实训内容 1、嵌入式远程监测与语音控制系统包括智能网关（A9内核，Linux Ubuntu操作系统）1个，无线通信节点1个，包含常用的物联网传感器DHT11，STM32开发板，A9开发板。 2、系统每个节点都采用ARM Cortex-M3架构的MCU，可以外接多种传感器以及控制设备。 3、同时把传感器的数据以及控制设备的状态在2.8寸LCD屏上进行显示。 4、节点通过NRF24L01无线通信模块，把节点的数据传输到网关。 5、网关再把数据传输到云服务器。 3.1.2 实训过程及相关结果 一、采用STM32F103ZE为硬件开发平台，裸板开发驱动程序： 1)关于STM32开发板的介绍 核心处理器：STM32F103ZET6、主频：72MHZ、引脚：144、GPIO口的管脚个数112

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。

嵌入式系统课程设计(温度检测报警系统).docx

嵌入式系统课程设计 姓名：________________________ 班级：________________________ 学 号:

目录: 一?系统要求 二?设计方案 三.程序流程图 四?软件设计 五?课程总结与个人体会 ,、系统要求 使用STM32F103作为主控CPU设计一个温度综合测控系统，具

体要求： 1、使用热敏电阻或者内部集成的温度传感器检测环境温度，每0?1秒检测一次温度，对检测到的温度进行数字滤波（可以使用平均法）。记录当前的温度值和时间。 2、使用计算机，通过串行通信获取STM32F103检测到的温度和所对应的时间。 3、使用计算机进行时间的设定。 4、使用计算机进行温度上限值和下限值的设定。 5、若超过上限值或者低于下限值，则STM32进行报警提示。

二、设计方案 本次课程设计的要求是使用STM32F10设计一个温度测控系统，这款单片机集成了很多的片上资源，功能十分强大，我使用了以下部分来完成课程设计的要求： 1、S TM32F10内置了3个12位AlD转换模块，最快转换时间为Ius。本次课程设计要求进行温度测定，于是使用了其中一个ADC对片上温度传感器的内部信号源进行转换。当有多个通道需要采集信号时，可以把ADC配置为按一定的顺序来对各个通道进行扫描转换，本 设计只采集一个通道的信号，所以不使用扫描转换模式。本设计需 要循环采集电压值，所以使用连续转换模式。 2、本次课程设计还使用到了DMA DMA是—种高速的数据传输操作，允许在外部设备和储存器之间利用系统总线直接读写数据，不需要微处理器干预。使能ADC的DMA接口后，DMA空制器把转换值从ADC 数据寄存器（ADC_DR中转移到变量ADC_ConvertedValue中，当DMA 传输完成后，在main函数中使用的ADC_ConvertedValue的内容就是ADC专换值了。 3、S TM32内部的温度传感器和ADCx_IN16输入通道相连接，此 通道把传感器输出的电压值转换成数字值。STM内部的温度传感器支持的温度范围：-40到125摄氏度。利用下列公式得出温度 温度（° C） = {（V25 - VSENSE） / Avg_Slope} + 25 式中V25是VSENSEi 25摄氏度时的数值（典型值为1.42V） AVg_Slope是温度与VSENS曲线的平均斜率（典型值为4.3mV∕C） 利用均值法对转换后的温度进行滤波，将得到的温度通过串口输出。

粮仓粮库环境温湿度监测系统设计方案

粮仓粮库环境 温湿度综合监控管理系统 设 计 方 案 目录 第一部分：概述 (1) ................................................................................................................................. 粮食仓储概述 (03) (2) ................................................................................................................................. 粮仓粮库环境温湿度监控系统应用背景.. (04) (3) ................................................................................................................................. 粮仓粮库环境综合监控管理系统.............................. 04 第二部分：系统组成结构 ?上位管理主机 (05) ?数据通讯部分 (05) ?现场控制监测点 (05)

第三部分：控制模式 ?控制方式......................................... 06 第四部分：功能特点 (1)粮库环境温湿度监测 (07) (2)Q、CQ浓度监测？ (07) (3)数据存储功能 (07) (4)设备联动控制功能 (08) (5)防火自动报警功能 (09) (6)现场报警功能 (09) (7)远程传输和网络管理功能 (09) 第五部分：监测软件数据平台 (1)友好的用户登陆管理界面 (10) (2)实时历史、曲线报表数据分析 (10) (3)多种形式的报警功能 (11) (4)远程控制 (11) (5)监控终端 (11) 第一部分：概述

最新大型粮仓温湿度检测系统的设计设计

大型粮仓温湿度检测系统的设计设计

精品好文档，推荐学习交流 学号 毕业设计（论文） 大型粮仓温湿度检测系统的设计

毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。

作者签名：日期：

学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日

温度报警器设计报告完整版

电子技术综合课程 设计 课程：电子技术综合课程设计 题目：温度报警器 所属院(系) 专业班级 姓名学号： 指导老师 完成地点 2011年月日

前言 电子技术综合课程设计是集电路分析、模拟电子技术、数字电子技术以及电路实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验等课程之后的一门理论与实践相结合的综合设计性课程。它包括选择课程、电子电路设计、组装、调试和编写总结报告等实践内容。它的开展是为了提高和增强我们学生对电子技术知识的综合分析与应用能力。这对于提高我们学生的电子工程素质和科学实验能力非常重要，是电子技术人才培养成长的必由之路。 本课程设计任务要求是完成一个温度报警器的制作，并实现当温度高于30℃时发出双音报警，温度低于10℃时发出单音报警的功能要求。本设计中充分展示了模拟电子技术的优点，利用放大电路、窗口比较器进行温度的判定，再结合数字电子技术的优点，充分利用单元电路的功能来实现报警，将模电、数电紧密结合，综合应用，不但对知识有了更进一步的掌握，提高了动手能力，，对于以后的就业打下了一定的基础。 通过课程设计实现以下三个目标： 第一，让学生初步掌握电子线路的试验、设计方法。即学生根据设计要求和性能参数，查阅文献资料，收集、分析类似电路的性能，并通过组装调试等实践活动，使电路达到性能指标。 第二，课程设计为后续的毕业设计打好基础。毕业设计是系统的工程设计实践，而课程设计的着眼点是让学生开始从理论学习的轨道上逐渐引向实际运用，从已学过的定性分析、定量计算的方法，逐步掌握工程设计的步骤和方法，了解科学实验的程序和实施方法。 第三，培养勤于思考的习惯，设计并制作电子产类品，增强学生这方面的自信心及兴趣。 本课程设计以电工电子技术的基本理论为基础，着重掌握电路的设计装调及性能参数的调试方法。本课程设计应达到如下基本要求： （1）综合运用电子技术课程中所学的理论知识独立完成一个实际应用电路的设计。 （2）通过查阅手册和参考文献资料，培养独立分析和解决实际问题的能力。 （3）熟悉常用电子元器件的类型和特性，并掌握合理选用的原则。 （4）掌握电子电路的安装和调试技能。 （5）熟悉使用各类数字式电子仪器的规范使用方法。 （6）学会撰写课程设计论文。 （7）培养严肃认真的工作作风和严谨的科学态度。 （8）由于本次试验是分组完成，所以培养团结协作能力尤为重要。 此次课程设计中，不仅得到了指导老师的帮助和鼓励，而且还有同学们的互相支持和帮助，在此表示衷心的感谢！

基于51单片机的温室大棚温湿度检测报警系统设计.

湖南科技大学课程设计 课程设计名称：多路温湿度测试报警系统学生姓名： 学院：机电工程学院 专业及班级：09级测控一班 学号：0903030110 指导教师： 2013年01 月18 日

湖南科技大学机电工程学院 课 程 设 计 任 务 书 课程设计名称 专业综合课程设计 课程设计题目 温室大棚温湿度检测系统设计 学 生 姓 名 年级 09级 专业 测控技术与 仪器 学号 0903030110 指 导 教 师 单位 湖南科技大学重点实验室 课程设计起止日期 2012-12-30~2013-1-18 任务与要求： 主要参考资料： 设计内容： 本设计是基于A T89c51单片机的大棚温湿度控制系统，通过多个DHT11温湿度传感器采集不同地点的坏境数据，并用LCD12864实时显示；程序中设置所需的温湿度，若显示的坏境数据超过设置值，则通过蜂鸣器报警。 湿度 ±5% 0～100% 温度 ±1% 0～100℃ 限定（20～100） 限定（1～20%） LCD 实时显示 电源DC 5V 工作环境温度小于90℃ 湿度小于90% 可设置报警温湿度 单片机编程实用技巧丛书 传感器原理与应用 LCD1602系列液晶显示与模块设计

摘要 随着现代技术的不断发展，生产生活现代化的不断提高，用温室大棚技术来培养农作物可以显著的提高农作物产量，降低农业生产对自然环境和气候变化的要求。然而温室大棚对于温度湿度等一系列空气成分指标要求非常严格，而现代化的温室大棚则必须有一整套温度湿度的检测和控制系统，本设计就是为了适应现代温室大棚的需求，更加方便有效地观测环境温湿度，以便于更为科学合理地对温室大棚进行管理。本设计是以单片机为核心，配合温湿度传感器，以及相关的外围电路组成的检测系统，可以接收所测环境的温度和湿度信号，检测人员可以通过LCD显示的数据，实时监控环境的温度和湿度情况，如果检测到的数据超过所设定的温湿度上下限，则系统会自动产生相应的声光报警。所有的测量操作都可以通过主机控制软件来实现，温度和湿度传感器得到的测量信号，经电路转换为电信号，然后通过转换送到单片机进行数据处理，经软件分析处理后送显示装置。 本系统包括系统硬件和软件设计,可靠性高，结构简单，系统还应用RS232与上位机相连接，可以设置自动记录温度、湿度的相关的参数，也可以设置每隔一定的时间自动记录，操作简便，应用广泛。 关键词：STC89C52单片机，温湿度传感器， LCD显示