基于单片机的温湿度监测系统的设计 (1)

目录

第1章引言 (3)

1.1课题背景................................................................. 错误!未定义书签。

1.2课题研究的目的和意义......................................... 错误!未定义书签。

1.3国内外测温湿技术及单片机现状......................... 错误!未定义书签。

1.4任务要求 (4)

第2章系统总体方案设计 (3)

2.1系统的设计指标..................................................... 错误!未定义书签。

2.2系统的实现原理..................................................... 错误!未定义书签。

2.3系统的实现方案分析............................................. 错误!未定义书签。第3 章系统硬件设计 . (4)

3.1 系统总体结构........................................................ 错误!未定义书签。

3.2单片机最小系统设计............................................. 错误!未定义书签。

3.3 DS18B20简介......................................................... 错误!未定义书签。

3.4系统硬件设计......................................................... 错误!未定义书签。第4章系统软件设计 (15)

4.1系统主程序设计..................................................... 错误!未定义书签。

4.2 DS18B20和HS1101初始化子程序....................... 错误!未定义书签。

4.3 DS18B20和HS1101读取温湿度子程序............... 错误!未定义书签。

4.4 显示数据处理子程序............................................ 错误!未定义书签。

4.5按键扫描子程序..................................................... 错误!未定义书签。第5章系统软硬件调试 .................................................. 错误!未定义书签。结论 .. (28)

致谢 (28)

参考文献 (29)

基于单片机的温湿度监测系统的设计摘要：随着时代的进步，温度和湿度是监控许多对象过程中时常遇到的测量数据。本文介绍了设计

温湿度计的基本方法与测量原理，其组成部件主要是单片机。本系统能通过随时随地测评温湿度并设置温湿度上下限，完成温湿度的数据采集、数据处理和数据显示。经过实验检测显示，该设计对温湿度的控制有方便实用、操作易懂的特点，提升了被控对象的各项技术指标。

关键词:单片机；温度测量；湿度测量

Design of Temperature and Humidity Detection System Based

on Single Chip Microcomputer

Abstract:With the progress of time, temperature and humidity measurement data monitoring process many objects often encountered. This article describes the basic design principle of the measurement method of the hygrometer, which is mainly composed of parts. The system can go and evaluation of temperature and humidity set upper and lower limits of temperature and humidity, temperature and humidity to complete the data acquisition, data processing and data display. Experimental results show the detection, convenient and practical design for the control of temperature and humidity, to understand the operation characteristics, enhance the technical indicators controlled object.

Key words: Single chip microcomputer; Temperature measurement; Humidity measurement

第1章引言

1.1课题背景

众所周知，随着科学技术的发展和人们生活的需求，近年来单片机的应用领域越来越广阔。一般的度测量不仅设计繁杂，而且精确度极低，而应用单片机使这个问题得到了很好的解决。在现代社会，温湿度是一个至关重要的数据，在农业领域，农作物的生长离不开温度和湿度，为使农作物可以达成农收目标，就必须严格控制农作物生长环境的温湿度；在工业领域，许多需要严格把控温度和湿度的设备只有在特定环境下才能正常工作，因此温湿度的测量也十分重要。而从前的测量方法科学技术太落后，显然不能满足现代产业对温湿度高精确度测量的需求。这几年来科学家们研发了几种测温技术，这些测温技术不仅很好的提高了测量精度，而且使产品的质量更上一层楼。

由于单片机具有集成度高，通用性好，功能强等显著的优势，并且体积小，重量轻，耗能低，因此在日常生活和工业生产中得到了广泛应用。本课题就是以单片机作为核心器件进行设计的。

1.2课题研究的目的和意义

测量温湿度的基本方法是使用温湿度计直接读取温湿度，如我们大家经常使用的体温计。随着工业生产的需要，人们对温湿度的测量有了的更高的要求。在迅速发展的科学技术中，前沿技术是传感器技术，特别是温湿度传感技术，已经渗透到我们生活的各个方面，温湿度测量在工业生产中占有不可或缺的地位，此外在农业生产中也离不开温湿度的测量。综上所述，测量温湿度具有举足轻重的地位。

单片机在各个领域的应用广泛，而把它作为数字温湿度计的核心部件只是具体应用的一个实例。目前，随着在恶劣的工作环境下的对测温湿技术的要求，单片机的发展越来越受到人们的重视。

1.3国内外测温湿技术及单片机现状

不可否认，跟发达国家相比，我国测温湿技术仍然处于较低水平。一般的测温湿技术只能对较平稳的环境温度和湿度进行测量，如果用于恶劣的工作环境，我国的某些技术还达不到要求。但是，随着我国成为世界第二大经济体，经济实力直线上升，我国电子企业也在蓬勃发展。

众所周知，单片机是集成在一块芯片上的计算机系统，它拥有计算机系统的主要部件和功能，如CPU、并行I/O端口、定时与中断系统、A/D与D/A转换系统、总线系统。随着科学技术的发展，现在大部分单片机功能也更加强大。单片机还可以连接各种各样的外围电路，如定时器、复位电路、时钟电路、传感器等等，我们应用单片机可以对各种各样的数据进行采集。如连接温湿度传感器DS18B20等芯片，就可以对被测

对象进行温度和湿度的测量与检测。

1.4任务要求

随着我国现代化建设和经济发展的需要。社会对生活环境和生产环境的要求也日益提高。一方面，人们的日常生活和周围环境的温湿度息息相关，另一方面，在工业、农业、食品加工、粮食储存等领域对环境温湿度也有着较高的要求，因此本系统的设计也可为环境温湿度的监测提供一种解决方案。

以单片机为核心完成环境温湿度监测系统设计，完成如下任务：

1、温湿度监测系统应能够准确的采集所测环境的温湿度数据，并具有上限报警功能。

2、能实时显示当前环境温湿度数据。

3、系统具有启动、停止及手动设置温湿度报警上、下限功能。

4、系统硬件原理图，软件实现方案及系统编程。

第2章系统总体方案设计

2.1系统的设计指标

本课题设计的数字温湿度计要求能够及时准确地对被测对象进行温度和湿度测量，并将其测得的温湿度值显示在LED数码管上，然后与设定的温湿度范围比较，如果超过温湿度限制，则通过蜂鸣器报警，同时报警指示灯闪烁，直到温湿度回到规定的范围为止。另外，还能够通过按键自己设置温度范围。综上所述，系统设计的要求如下：

1.开机启动，检测各元件是否正常工作。

2.正负温湿度辨别（正温湿度红灯亮，负温湿度绿灯亮）。

3.温湿度测量的基本范围是-30℃～125℃。

4.软件预设上限温湿度32℃，下限温湿度10℃。

5.超过温湿度上下限即实现报警功能，报警灯闪烁，蜂鸣器震动并发声警示，并在负温湿度时蜂鸣器震动较急促。

6.支持手动按键设置温湿度上下限。

2.2系统的实现原理

本系统使用温湿度传感器，并与单片机连接组成温湿度测量系统，从而完成测量温湿度。温湿度传感器对温湿度的变化十分敏感，它能够把测得的温湿度及时准确的转化为一串的电路信号，这时我们可以通过显示系统将其测得的温湿度值显示出来，供人们读取和记录。比如，温度传感器DS18B20是一种集成度很高的温度测量器件，它能够根据当前温度环境的变化产生出一串数字信号。显然，不同的温度环境将会有不同的数字信号，通过该信号能够准确的得到当前环境的温度值，从而完成温度的测量。

2.3系统的实现方案分析

我们同样利用温度传感器DS18B20作为测量器件采集温度数据，由于

DS18B20的集成度很高，因此该器件需要的外围电路非常简单。并且DS18B20体积小，节省电路板。此外，DS18B20是高封装的温度传感器，能够直接和单片机通信。测温范围－55℃～+125℃，固有测湿分辨率0.5℃。抗干扰能力很强。另一方面，选用HS1101传感器作为湿度传感器，其工作原理是应用电容的介电常数可伴随环境中的水分含量改变而发生变化，进而收集到环境中湿度值。HS1101具有可靠性高、反馈迅速、稳定性高，适合环境广泛等特点。单片机作为主要组成器件，但这里采用LED 7位数码管进行温度值的显示，显示温度值清晰直观，易于分辨。并且LED数码管占用空间小，经济实惠。

第3 章系统硬件设计

3.1 系统总体结构

图2 单片机AT89C52引脚图

P1～P3口：P1～P3口接有上拉负载电阻，它们的每一位输出可以驱动4个LS型TTL负载。用作输出口时，任何TTL或NMOS电路都能以正常的方式驱动89C51系列单片机的P1～P3口。由于它们的输出级接有上拉电阻，因此，在使用时无需外接上拉电阻。由于单片机的端口输出电流一般为几毫安，当用作输出口去驱动一个晶体管的基极时，应在基极和端口之间串联一个电阻，以限制高电平时的输出电流。

P3口用作第二功能：当使用P3口的第二功能时，8个引脚有不同的意义。当某位用作第二功能输入时，该位的锁存器输出端被内部硬件自动置1，并且W在端口不作第二功能输出时保持为1，则与非门3输出低，所以FET截止，该位引脚为高位输入。因此读引脚信号无效，三台缓冲器无效，这样，从引脚输入的第二个能信号，经缓冲器后被直接送给CPU处理。当P3口的某一引脚用作第二功能时，该引脚不能用作通用I/O端口。

P3口各个引脚的第二功能见下表1。

端口引脚第二功能

P3.0RXD（串行输入口）

P3.1TXD（串行输出口）

P3.2INT0（外中断0）

P3.3INT1（外中断1）

P3.4T0（定时/计时器0外部输入）

P3.5T1（定时/计时器1外部输入）

P3.6WR（外部数据存储器写选通）

P3.7RD（外部数据存储器读选通）

表1 P3口的第二功能图

RST: RST是复位信号输入端，高电平有效。当单片机正常工作时，该引脚出现两个机器周期的高电平就会使单片机复位；在上电时，由于振荡器需要一定的起振时间，该引脚的高电平必须保持10ms以上才能保证有效复位。

ALE: ALE是地址锁存器信号，每个机器周期输出两个正脉冲。在访问片外存储器时，下降沿用于控制外接的地址锁存器锁存从P0口输出的低8位地址。在没有接外部存储器时，可以将该引脚的输出作为时钟信号使用，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。

PROG：为片内程序存储器的编程脉冲输入端，低电平有效。

PSEN：片外程序存储器读选通信号输出端，每个机器周期输出两个负脉冲，低电平有效。在访问片外数据存储器时，该信号不出现。

EA/VPP：EA为片外程序存储器选择输入端，该引脚低电平时，使用外部程序存储器，为高电平时，使用片内程序存储器；VPP为片内程序存储器编程电压输入端。

XTAL1：该引脚接外部晶振和微调电容的一端，与单片机内振荡电路一起，产生由外部晶振决定的振荡频率。在使用外部时钟时，该引脚输入外部时钟脉冲。

XTAL2：该引脚接外部晶振和微调电容的另一端，XTAL2接内部反向放大器的输出端，因此在使用外部时钟时，该引脚接地。

3.3 DS18B20简介

温湿度传感器是各种传感器中最常用的一种，早期使用的是模拟温湿度传感器，如热敏电阻，随着环境温度的变化，它的阻值也按照一定的函数关系发生线性变化，通过采集电阻两端的电压，再根据某个函数关系式就可以计算出当前环境温度。

DS18B20是美国DALLAS半导体公司推出的第一片支持“一线总线”接口的温度传感器，它具有微型化、低功耗、高性能、抗干扰能力强、易配置微处理器等优点，可直接将温度转化成串行数字信号供处理器处理。

HS1101基于独特工艺设计的电容元件，这些相对湿度传感器可以大批量生产。可以应用于办公自动化，车厢内空气质量控制，家电，工业控制系统等。在需要湿度补偿的场合也可以得到很大的应用。其具有全互换性、在标准环境

下不需校正、长时间饱和下快速脱湿、高可靠性与长时间稳定性、快速反应时间等特点。

3.3.1温度传感器DS18B20引脚介绍

温度传感器DS18B20有两种封装：三脚TO-92直插式和八脚SOIC贴片式，其中三脚TO-92直插式是使用的最多、最普遍的封装。封装引脚如图3所示。

引脚功能说明：

GND ：接地信号

DQ ：数据输入/输出引脚。开漏单总线接口引脚。当被用在寄生电源下，可以向器件提供电源。

VDD ：可选VDD引脚，电源电压范围3V～5.5V。当工作于寄生电源时，此引脚必须接地。

3.3.2 DS18B20内部结构与特点

DS18B20的内部结构主要包括：寄生电源，温度传感器，64位ROM和单总线接口，存放中间数据的高速暂存器RAM，用于存储用户设定温度上下限值的TH和TL触发器，存储与控制逻辑，8位循环冗余校验码（CRC）发生器等7部分组成。

DS18B20中的温度传感器可完成对温度的测量，以12位转化为例：用16位符号扩展的二进制补码读数形式提供，以0.0625℃/LSB形式表达，其中S 为符号位，12位转化后得到的12位数据，存储在DS18B20的两个8比特的

RAM中。DS18B20温度值格式如二进制表2.2所示，其中，前5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位为0，只要将测得的数值乘以0.0625即可得到实际温度；如果温度小于0，这5位为1，测到的数值需要取反加1再乘于0.0625即可得到实际温度。

图4 DS18B20温度值格式表

1、配置寄存器

2、高速暂存存储器

该存储器一共有9个字节组成。当温度转换命令发出后，经温度传感器的转换所得的温度值以二进制补码形式存放在该存储器的前两个字节。单片机可通过单线接口读到该数据。读取时低位在前，高位在后。对应的温度计算：当符号位S=0时，直接将二进制位转换为十进制；当S=1时，先将补码变为原码，再计算十进制值。其中第9个字节是冗余检验字节。

3.3.3DS18B20 温度测量通信协议

由于DS18B20采用的是1－Wire总线协议方式，即在一根数据线实现数据的双向传输，而对AT89S51单片机来说，硬件上并不支持单总线协议，因此，我们必须采用软件的方法来模拟单总线的协议时序来完成对DS18B20芯片中的数据处理。

DS18B20有严格的通信协议来保证各位数据传输的正确性。该协议定义了几种信号的时序：初始化时序、读时序、写时序。所有时序都是将主机作为主设备，单总线器件作为从属设备。而每一次命令和数据的传输都是从主机主动启动写时序开始，

DS18B20的一线工作协议流程是：初始化→ROM操作指令→存储器操作指令→数据传输，其工作时序包括初始化时序、写时序和读时序。

它们的工作时序如图5 （a）（b）（c）所示。

图5 （a）初始化时序

DS18B20的初始化过程：

1. 先将数据线置高电平“1”。

2. 延时，尽可能短一点。

3. 数据线拉到低电平“0”。

4. 延时750微秒（该时间的时间范围可以从480到960微秒）。

5.数据线拉到高电平“1”。

6. 延时等待。

7. 若CPU读到了数据线上的低电平“0”后，还要做延时，其延时的时间从发出的高电平算起（第（5）步的时间算起）最少要480微秒。

8.将数据线再次拉高到高电平“1”后结束。

图5 （b）写时序

DS18B20的写操作过程：

1. 数据线先置低电平“0”。

2. 延时确定的时间为15微秒。

3. 按从低位到高位的顺序发送字节，一次只发送一位。

4. 延时时间为45微秒。

5. 将数据线拉到高电平。

6. 重复上（1）到（6）的操作直到所有的字节全部发送完为止。

7. 最后将数据线拉高。

图5 （c）读时序

DS18B20的读操作过程：

1. 将数据线拉高“1”。

2. 延时2微秒。

3. 将数据线拉低“0”。

4. 延时15微秒。

5. 将数据线拉高“1”。

6. 延时15微秒。

7. 读数据线的状态得到1个状态位，并进行数据处理。

8. 延时30微秒。

3.4系统硬件设计

3.4.1复位电路模块

本系统采用按键复位电路，按键未按下时，它利用电容来实现复位，在接电瞬间，RST引脚的电位与电源VCC相同，随着充电电流的减少，RST的电位逐渐下降。此时只要保证RST为高电平的时间大于两个机器周期，便可以正常复位；按键按下时，此时电源VCC经两个电阻分压，在RST引脚产生一个复位高电平，从而实现复位。

复位电路如图6所示。

图6 复位电路

3.4.2时钟电路设模块

时钟电路作用：单片机外部必须接上振荡器，提供的高频脉冲经过分频处理后，成为单片机内部时钟信号，作为片内各部件协调工作的控制信号。如果没有时钟信号，触发器的状态就不能改变，单片机内部的所有电路在完成一个任务后将最终达到一个稳定状态而不能再继续进行其它任何工作了。

时钟电路如图7所示：

图7 时钟电路

3.4.3报警电路模块

当被测环境温度超过温度上下限时，我们需要进行报警处理，这里用到的是蜂鸣器。

蜂鸣器工作电流一般为10mA，而单片机的I/O口只能承受几毫安的电流，因此需要加三极管进行驱动，单片机的I/O口中的P1.4接三极管的基极，当P1.4为低电平时，三极管导通，5V的电压加载到蜂鸣器两端，于是蜂鸣器鸣叫；当P1.4高电平时，三极管截止，蜂鸣器不鸣叫。

报警电路如下图8所示：

图8 报警电路

3.4.4显示电路模块

显示系统是单片机控制系统的重要组成部分，单片机应用系常采用7段LED数码管作为显示器，这种显示器具有耗电低、线路简单、价格低廉等优点。

LED数码管显示器可以分为共阴极和共阳极两种结构。

（1）共阴极结构：如果所有的发光二极管的阴极接在一起，称为共阴极结构；

（2）共阳极结构：如果所有的发光二极管的阳极接在一起，称为共阳极结构。

七段LED显示器是由7个LED按—定的图形排列组成，如图9所示，七段LED显示器的各个二极管分别称为a、b、c、d、e、f、g段，有些七段显示器增加一个dp段表示小数点，也称为八段LED显示器。

本设计采用四位共阴极动态显示方式，可以直接读取温度值，显示温度可以精确到1℃。

图10为显示电路的连接图。

图10 显示电路

3.4.5按键电路模块

该电路采用弹性按键。按键电路的作用是手动设置温度的上下限。按下

K4，进行上下限报警切换，通过K1和K2调节温度上下限，最后，按下K3确认。

具体的按键电路图如下图11所示：

图11 按键电路

3.4.6温度检测电路模块

该电路中温度传感器采用Dallas公司生产的数字温度传感器DS18B20。该芯片硬件接口简单，使用方便，且节省大量的导线，具有很好的通用性。该系统中将单片机的P1.1引脚与DS18B20的数据线连接。

具体的温度检测电路图如下图12所示：

图12 温度检测电路

3.4.7湿度检测电路模块

该电路中湿度传感器采用HS1101数字湿度传感器。该芯片硬件接口不复杂，使用便捷，并且无需过多的电路板，具有良好的连通性。该系统中具体的湿度检测采集部分原理如下图13所示：

图13 湿度采集原理图

第4章单片机的温湿度网络远程监控系统分析与设计

4.1系统性能需求

基于单系统微机温湿度网络的远程监控系统主要基于两点：一是中国北方中央供暖中的能量损失，温湿度网络收集器所处的环境位于中央供暖终端用户家中的散热器上。第二个是我们馆藏保护环境中温度和湿度的变化。博物馆存放文物，书籍或档案文物的仓库。远程温湿度监控系统安装简单，兼容性强，

便于携带，服务器上数据库环境安全可靠，服务器软件与采集器之间通信稳定，反应快速。热量和能量消耗。性能低下。由于使用了远程温湿度监测系统和温湿度远程网络采集器所处的环境，温湿度网络采集器应具有：1小体积：集热器温湿度传感器容易安装在散热器上，l在文物所在的箱子里，这不会影响文化古迹的展示：2良好的散热：离散的集热器非常靠近，它会从散热器吸收大量的热量。 3低能耗：由于系统设计的主要目的是低能耗，集热器的能耗应尽可能低，4通讯稳定：集热器通讯稳定，收集的温湿度数据可以按时发送到服务器。管理员实时监控，并尽快调整温度和湿度。

远程温湿度监控系统的服务器应具有：1通讯稳定性：服务器端通讯稳定，收集器发送的温湿度数据可按时提供给管理员，方便管理人员应对及时，2快速响应e：收集器发送的数据包不仅可以快速响应，还可以检查用户或管理员的温度和湿度数据的当前或历史工作，并应快速反应3数据库环境安全可靠：数据库是整个服务器的核心并存储。收集器发送的所有温湿度数据和驱动程序对整个系统的配置信息，安全可靠的数据库是整个系统正常运行的保证，4实时和存储数据库的有效性：实时要求，远程监控系统可实时显示温度和湿度的当前值，有效性要求远程温湿度监控系统的数据库不包含大量冗余数据。

4.2 功能分析

我国北方冬季集中供暖导致浪费的主要原因是，目前的集中供暖方式存在着大量供热空置浪费和过热浪费的问题，不能获知终端用户室内的温度，对供热系统出水温度进行及时地调节导致了这一问题的存在。我国馆藏物保存的过程中也存在着同样的问题，有些博物馆、档案馆或者图书馆，采用在展柜内或者库房内放置温度计和湿度计，然后由人工读取数据的方法。此方法不能及时获知馆藏物所处的环境的温度和湿度，对于温湿度异常变化也无法及时处理。根据中对系统用途和所处的环境，以及以上对目前存在的问题分析之后，可以确定温湿度网络远程监控系统应具有以下功能：温湿度信息的数据采集：使用温湿度传感器釆集的温湿度信息，不仅要求有很高的精度和准确度，而且应具有很好的稳定性，与此同时，也节约了大量的人力资源。温湿度信息的上传：

将温湿度传感器采集到的温湿度信息发送给温湿度网络远程监控系统的服务器，以便管理者和用户的查看和处理。温湿度信息的处理：将釆集到的温湿度信息进行处理，展现和存储管理者和用户关注的信息。权衡数据库的实时性和有效性，对于温湿度信息的处理，应做到展现实时信息，但并不存储所有的温湿度信息，而是按照一定的比例抽样存储。具有查询功能：理者和用户不仅可以查看甜的实时温湿度信息，还可以査看历史信息等。具有用户权限管理功能：服务器端可以进行权限管理，管理者具有整个系统的最高权限，不仅可以查询所有的温湿度信息，还可以对监测参数进行设置，管理使用系统的所有用户等，而普通用户或者操作者只能查看管理者允许其查看的信息。具有设置监测参数功能：管理者可以设置温湿度监测的时间段、温湿度的上下限、相应的告警门限等监测相关参数。此外，对于集中供暖，用户终端温度过高或者过低，还可以对供暖方设置供暖过高和过低的奖惩措施；对于馆藏物保存，也可以有类似的功能，来监督相关责任人

4.3软件架构

温湿度络远程采集器软件架构图如图所示

对于一般的温湿度采集，采集器端的数掘采集模块负贵将传感器测量到的数据解析，由主控程序将温湿度打包，附上采集器的ID和当前的时间，通过以太网通信模块发送给服务器。当网络不通时，主控程序调用数据存储模块存储模块储未发送成功的温湿度数据包，以太网通通信模块还可以接收服务器端发来的相应信息，吋间同步信息，网络配置信息等。

温湿度络远程监控系统服务器端软件架构见图3-3

4.4系统软硬件设计

数字温丨度传感器将采集到的温湿度信息发送给核心处理器，经过处理、打包后，再经由芯片通过以太网的方式发送给服务器。当网络不畅通时，温湿度数据存储到铁电存储芯片中。芯片为整个釆集器提供时钟信息。电源为提供的工作电压，为其余芯片提供的工作电压。从采集器的硬件设计上来看，相比其他的温湿度采集器，本系统中的釆集器并未添加显示屏或者数码管。这是考虑到若采集区域较大、较分散时，或者要釆集存放馆藏物的封闭区域内的温湿度时，例如采集某高校不同校区、不同楼宇内的暖气温度，或者博物馆文物所处的展柜，图书馆、档案馆的库房里的温湿度，不需要人工在每一个采集器上读取或观测釆集到的数据。相反地，如果频繁地进入存放馆藏物的封闭区域，反倒会影响区域内的温湿度稳定。相比其他的温湿度采集器常用的串行通信方式或者通信方式，本系统中的采集器釆取了以太网作为主要的通信方式。这是考虑到以太网较为普遍地存在于一般的单位或者家庭，不需额外布线，不受终端的限制，而且只要接入联网，即可访问服务器，实时地进行远程监控和管理。采集器节点与服务器通信采用协议。这是因为相比协议中的“三次握手”，协议是无连接的，发送数据之前不需要建立连接，因此减少了开销和发送数据之前的时延，更节省单片机的系统资源，降低了采集器的功耗；采集器与服务器每次通信的只有若干个字节的数据量，因此在一般的网络中，应用协议是一种最有效的工作方式。所以，本系统在软硬件设计上实现了经济实惠，实时便捷的目的。

5 系统软硬件调试

本次设计采用Keil uVision2来编写C语言程序，通过它的编译器进行编译、连接，最后将生成的机器码下载到单片机上。

Keil C51编译器是目前最流行的开发MCS-51系列单片机的软件，它具有C 编辑器、宏汇编、链接器、库管理和一个功能强大的仿真调试等在内的功能，并通过一个集成开发环境将这些部份组合在一起。

打开Proteus ISIS，在Proteus ISIS编辑窗口中单击元件列表之上的“P”按钮，添加元件及放置元件。

按照正确的方法，合理地布局将各个元器件连线，得到如下界面，如图19所示：

图19 整体电路图

把刚才产生的可执行hex文件下载到单片机中，单击运行按钮，电路瞬间导通，程序首先进入Logo函数进行开机检测。此时单片机给正负温度指示灯和报警指示灯高电平，给温度上限指示灯低电平，使它们正常发光，给共阴极数码管相应的位高电平，使其动态显示温度为85℃。由于85℃不在默认温度上下限10℃～32℃之间，所以此时正温度指示灯亮，报警指示灯闪烁，蜂鸣器也开始鸣叫。大约200ms后，开机检测结束，温度回到当前环境温度5℃，由于默认的温度上下限是10℃～32℃，所以正温度指示灯亮，报警指示灯闪烁，蜂鸣器鸣叫。仿真结果如图20所示。

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

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

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

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

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);

智能温湿度监控系统概要

智能温湿度管理系统 设 计 方 案

目录 1. 系统概述 (2) 1.1系统建设目标 (2) 1.2系统设计原则 (2) 1.3智能温湿度监控系统的概述 (2) 2. 多功能厅各子系统的功能描述: (5) 2.1、silverlight版网络实时监控系统 (5) 2.2、C/S版设备数据采集系统 (5) 2.3、远程控制模块系统 (5) 3. 各子系统的功能以及设计方案 (6) 3．1、silverlight版网络实时监控系统 (6) 3．1．1功能描述: (6) 3．1．2系统特点 (6) 3．1．3主要功能简介 (8) 3.1.3.1实时显示数据和状态 (8) 3.1.3.2 TCP远程访问控制 (9) 3.1.3.3 TCP查看历史温湿度记录 (10) 3．2、C/S版设备数据采集系统 (11) 3．2．1 功能描述 (11) 3．2．2 系统特点 (11) 3．3、远程控制模块系统 (12) 3．3．1功能描述: (12) 3．3．2主要设备简介: (13)

1.系统概述 1.1系统建设目标 此次工程项目是承担智能温湿度系统的设计、施工。包括网络实时监控系统、数据采集系统、远程控制模块系统。其他子系统在本系统的设计中要达到提供的以上功能实现的活动环境。 1.2系统设计原则 1.先进型性原则 采用的系统结构应该是先进的、开放的体系结构，和系统使用当中的科学性。整个系统能体现当今会议技术的发展水平。 2.实用性原则 能够最大限度的满足实际工作的要求，把满足用户的业务管理作为第一要素进行考虑，采用集中管理控制的模式，在满足功能需求的基础上操作方便、维护简单、管理简便。 3.可扩充性、可维护性原则 要为系统以后的升级预留空间，系统维护是整个系统生命周期中所占比例最大的，要充分考虑结构设计的合理、规范对系统的维护可以在很短时间内完成。 4.经济性原则 在保证系统先进、可靠和高性能价格比的前提下，通过优化设计达到最经济性的目标。 5.系统设备选型原则 1.用国际知名的器材，以及有雄厚实力和绝对优秀技术支持能力的厂家、 代理商，以保证设计指标的实现和系统工作的可靠性。 2.基本上选用同类产品中技术最成熟、性能先进、使用可靠的产品型号， 以保证器材和系统的先进性、成熟性。 3.选用高度智能化、高技术含量的产品，建立系统开放式的架构，以标准 化和模块化为设计要求，既便于系统的管理和维护使用，又可保持系统较长时间的先进性。 1.3智能温湿度监控系统的概述 本系统针对多个库房内温度、湿度的集中监测和管理，是一套可无人值守24小时不间断实时监控记录的自动化监测系统。系统能对所有库房的温湿度进

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

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 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

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。