基于单片机数字温湿度控制器的设计
基于单片机的数字湿度计设计
一、概述湿度与人们的生活息息相关。
在工农业生产﹑气象﹑环保﹑国防﹑科研等部门，经常需要对环境湿度进行测量及控制。
准确测量湿度在生物制药以单片﹑食品加工﹑造纸等行业是至关重要的。
传统的湿度计采用干湿球显示法，不仅复杂而且测量精度不高。
而采用单片机对湿度进行控制，不仅具有控制方便简单和灵活等优点，而且可以大幅度提高湿度控制的技术指标。
用LCD 显示起来更加的直观。
以单片机芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计一个简易的数字湿度计。
能够实时测量某一点的环境湿度，并具有超限报警功能。
通过本设计掌握单片机的工作原理，能对单片机系统进行设计，掌握单片机的指令系统，能够对具体的设计要求编写相应程序。
具体工作过程如下：通过湿度传感器实时采集环境湿度，将所采集的信号送入单片机，利用AT89C51芯片对湿度进行实时检测并显示，可以根据需要设定上下限报警温度，超限后报警提示。
二、方案论证以单片机芯片为核心，辅以必要的外围电路，设计一个简易的数字湿度计。
能够实时测量某一点的环境湿度，并具有超限报警功能。
方案一：由于本次设计的电路是测量湿度电路，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，应用IH3605型温度传感器与集成运放设计测量适度的电路，测量相对湿度的范围为0%~100%，测量电路由湿度传感器，差动放大器，同相加法放大器等主电路组成。
方案一原理框图如图1所示。
图1 方案一的原理框图方案二：进而考虑到用温湿度传感器SHT10，在单片机电路设计中，大多都是使用传感器，所以这是非常容易想到的，可以采用一只温度传感器SHT10。
SHT10属于Sensirion 温湿度传感器家族中的贴片封装系列。
传感器将传感元件和信号处理电路集成在一块微型电路板上，输出完全标定的数字信号。
传感器采用专利的CMOSens® 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性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件，并在同一芯片上，与14位的A/D 转换器以及串行接口电路实现无差动放大器1同相加法器 输出PT 电阻传感器转换电桥 差动放大器2湿 度 传 感 器电压跟随器缝连接。
基于单片机的温湿度计的设计(DOC)
传感器大作业温湿度传感器摘要温度和湿度是两个最基本的环境参数，人们生活与温湿度息息相关。
在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域，经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。
准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要。
因此，研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。
随着科技的不断发展，单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。
已经成为一种比较成熟的技术。
由于+ 单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点，目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。
本论文介绍了一种以AT89C51为主要控制器件，以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。
本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。
关键词：温湿度传感器； LCD1602； STC； DHT1 1；一绪论1.1 背景概述进入21世纪后，各行各业特别是传统产业都急切需要应用电子技术、自动控制技术进行改造和提升很多企业对温湿度的测控手段很粗糙，十分落后，绝大多数仍在使用湿球湿度计，采用人工观测人工调节阀门、风机的方法，很少有人使用温湿度传感器。
随着科技的发展进步，工业及电器行业对温湿度的要求的提高，温湿度传感器的应用范围也越来越加广泛。
1.2设计的内容在本次传感器大作业设计中，为实现对温湿度的检测与显示，主要利用以STC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，(温度检测范围：-30℃至+55℃。
测量精度：±2℃.；湿度检测范围： 20%-90%RH。
检测精度：±5%RH)。
LCD1602显示器直接显示温度和湿度(显示方式：温度：四位显示；湿度：四位显示)；同时利用C语言编程实现温湿度信息的显示功能。
二系统设计方案及硬件设计2.1 系统设计方案本方案使用STC作为控制核心，一直能温湿度传感器DHT11作为温湿度测量元件，显示电路采用LCD1602模块显示，采用单片机最小系统。
《2024年基于单片机的温湿度控制系统的设计》范文
《基于单片机的温湿度控制系统的设计》篇一一、引言随着科技的不断进步，温湿度控制系统的设计逐渐成为现代工业、农业、家庭等领域的重要应用。
为了满足各种环境对温湿度的精确控制需求，本文提出了一种基于单片机的温湿度控制系统设计。
该系统采用先进的单片机技术，实现了对温湿度的实时监测与精确控制，提高了系统的稳定性和可靠性。
二、系统设计1. 硬件设计本系统硬件部分主要包括单片机、温度传感器、湿度传感器、加热器、加湿器等组件。
单片机作为核心控制单元，负责接收传感器采集的温湿度数据，并根据预设的控制策略输出控制信号，控制加热器和加湿器的运行。
温度传感器和湿度传感器分别负责实时监测环境中的温度和湿度，将检测到的数据传输给单片机。
加热器和加湿器则根据单片机的控制信号进行工作，实现对温湿度的调节。
2. 软件设计软件部分主要包括单片机程序的编写和上位机监控界面的开发。
单片机程序采用C语言编写，实现了对温湿度的实时监测、数据处理、控制策略的制定以及与上位机监控界面的通信等功能。
上位机监控界面采用图形化界面设计，方便用户进行操作和监控。
用户可以通过监控界面实时查看当前环境的温湿度数据，以及设定所需的温湿度目标值。
同时，监控界面还可以显示加热器和加湿器的工作状态，以及系统的故障信息等。
三、控制策略本系统采用PID控制算法实现温湿度的精确控制。
PID控制器根据温湿度误差计算输出控制量，使加热器和加湿器工作在最佳状态，从而实现温湿度的快速稳定控制。
同时，系统还具有自动调节功能，根据环境变化自动调整控制参数，提高系统的适应性和稳定性。
四、系统实现在硬件和软件设计的基础上，我们进行了系统的实现。
首先，将温度传感器和湿度传感器与单片机进行连接，实现数据的实时采集。
然后，编写单片机程序，实现数据的处理、控制策略的制定以及与上位机监控界面的通信等功能。
最后，开发上位机监控界面，方便用户进行操作和监控。
五、系统测试为了验证系统的性能和稳定性，我们进行了系统测试。
基于单片机的温湿度监测系统设计
基于单片机的温湿度监测系统设计一、引言在现代生活和工业生产中，对环境温湿度的准确监测具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响到产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此，设计一个高效、准确且可靠的温湿度监测系统至关重要。
本设计基于单片机，旨在实现对环境温湿度的实时监测和数据处理。
二、系统总体设计方案（一）系统功能需求本系统需要实现以下功能：1、实时采集环境温湿度数据。
2、对采集到的数据进行处理和分析。
3、将温湿度数据显示在液晶显示屏上。
4、具备数据存储功能，以便后续查询和分析。
5、当温湿度超出设定范围时，能够发出报警信号。
（二）系统总体架构本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。
传感器模块负责采集温湿度数据，并将其转换为电信号传输给单片机。
单片机对接收的数据进行处理和分析，然后将结果发送给显示模块进行显示，同时将数据存储到存储模块中。
当温湿度超出设定范围时，单片机控制报警模块发出报警信号。
三、硬件设计（一）传感器选择选用 DHT11 数字温湿度传感器，它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
具有体积小、功耗低、响应速度快、性价比高等优点，能够满足本系统的设计要求。
（二）单片机控制模块选择 STC89C52 单片机作为控制核心。
它具有丰富的 I/O 口资源、较高的处理速度和稳定性，能够有效地处理和控制整个系统的运行。
（三）显示模块采用液晶显示屏 1602，它能够清晰地显示温湿度数据和相关信息。
（四）存储模块选用 EEPROM 芯片 AT24C02 作为存储模块，用于存储温湿度数据，方便后续查询和分析。
（五）报警模块使用蜂鸣器作为报警装置，当温湿度超出设定范围时，单片机控制蜂鸣器发出报警声音。
四、软件设计（一）主程序流程系统上电后，首先进行初始化操作，包括单片机内部资源的初始化、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
然后，系统进入循环，不断读取传感器采集到的温湿度数据，并进行处理和分析。
基于单片机的温湿度自动控制系统设计
方案 设计
元器件的选择
本次设计的元器件包括 STC89C5单片机、晶体振荡器、 电阻、电容、按键、开关、电 源座、三极管、二极管、蜂鸣 器、传感器、液晶显示屏、继 电器等。
3.系统硬件设计
STC89C52引脚图
1 整体方案设计
整个系统采用STC89C52单片机作为核心器件，与 电阻，电容，晶振等器件，组成了最小的单片机系 统。其它模块都是以单片机最小系统为中心展开的。
2 最小系统模块
STC89C52是一款低电压，高性能的CMOS 8位单 片机，它包含8k字节的可反复擦写的Flash只读程 序存储器（ROM）和256 字节的随机存取数据存 储器（RAM）。
12345678901234567890 22222222233333333334 0123456776543210 EC A 2222222200000000 LC E PPPPPPPPPPPPPPPP AV PSEN 21 LL AAD 01234567 TTN 11111111 PPPPPPPPRESETP30/RXDP31/TXDP32/INT0P33/INT1P34/T0P35/T1P36/WRP37/RDXXG 01234567890 123456789 11111111112
我国温湿度测控现状还远远没有工业化，生产实践中仍然存 在着设备配套能力差，环境控制水平落后和软硬件资源无法 共享等不足。
2.系统整体方案设计
设计要求
1）可同时测量温湿度。 2）1602液晶显示屏显示数据。 3）温度和湿度的正常范围都可以通过 按键设置。 4）如果超出正常范围，蜂鸣器会鸣叫 报警 。 5）有相应指示灯指示温湿度过高或过 低。 6）可模拟升温、降温、增湿和除湿过 程，使温湿度保持恒定。
基于单片机的温湿度控制器设计
init_18b20();
write_byte(0xCC); // Skip ROM
write_byte(0xbe); //发转换命令
}
void delayms(unsigned int j)
{
int i=0;
while(j){
for(i=0;i<125;i++);
j--;
#include "main.h"
sbit DS=P1^1;
bit init_18b20();
void write_byte(unsigned char val);
int read_byte(void);
read_temp();
void delayms(unsigned int j);
#endif
ds18b20.c
{
init_uart();
BEEP=1;
while(!init_18b20());
TMOD=0X01;
TH0=(65536-50000)/256;
TL0=(65536-50000)%256;
EA=1;
ET0=1;
TR0=1;
while(1)
{
tmp=tmp_read();
putchar(0X70);
#define _SCI_H
#include "main.h"
void init_uart();
void putchar (unsigned char i);
#endif
sci.c
#include "sci.h"
void init_uart()
《2024年基于单片机的温湿度控制系统的设计》范文
《基于单片机的温湿度控制系统的设计》篇一一、引言在现代智能家居及工业自动化控制领域，温湿度控制系统的设计与实现至关重要。
为了满足各种应用场景的需求，本文提出了一种基于单片机的温湿度控制系统的设计方案。
该系统以单片机为核心，通过精确的传感器采集温湿度数据，并利用先进的控制算法实现温湿度的自动调节，从而达到预期的控制效果。
二、系统设计概述本系统采用单片机作为核心控制器，通过与温湿度传感器、执行器等设备的连接，实现对环境温湿度的实时监测与控制。
系统设计包括硬件设计和软件设计两部分。
（一）硬件设计硬件部分主要包括单片机、温湿度传感器、执行器、电源等。
其中，单片机选用性能稳定、处理速度快的型号，负责采集传感器数据、处理控制算法、发送控制指令等任务。
温湿度传感器选用精度高、稳定性好的型号，用于实时监测环境中的温湿度数据。
执行器包括加热器、加湿器、除湿器等，根据控制指令调整环境中的温湿度。
（二）软件设计软件部分主要包括单片机程序、控制算法等。
单片机程序采用C语言编写，实现数据的采集、处理、传输等功能。
控制算法采用先进的PID算法，实现对温湿度的精确控制。
此外，系统还具有数据存储、通信等功能，可与上位机进行数据交互。
三、系统工作原理系统工作时，温湿度传感器实时采集环境中的温湿度数据，并将数据传输给单片机。
单片机对数据进行处理后，根据设定的控制算法计算出执行器的控制指令，并通过执行器对环境中的温湿度进行调整。
同时，单片机还将数据存储起来，并通过通信接口与上位机进行数据交互。
四、系统实现（一）硬件实现硬件部分需要根据设计要求进行选型和制作。
单片机、温湿度传感器、执行器等设备需要选用性能稳定、精度高的型号，并按照电路图进行连接。
同时，还需要制作电源、通信接口等辅助设备，以保证系统的正常运行。
（二）软件实现软件部分需要编写单片机程序和控制算法。
单片机程序采用C语言编写，包括数据采集、处理、传输等功能。
控制算法采用PID算法，实现对温湿度的精确控制。
基于单片机的室内温湿度检测系统的设计
基于单片机的室内温湿度检测系统的设计
一、系统简介
本系统基于单片机，能够实时检测室内的温度和湿度，显示在
液晶屏幕上，并可通过串口输出到PC端进行进一步数据处理和存储。
该系统适用于家庭、办公室和实验室等场所的温湿度检测。
二、硬件设计
系统采用了DHT11数字温湿度传感器来实时检测室内温度和湿度，采用STC89C52单片机作为控制器，通过LCD1602液晶屏幕显示
温湿度信息，并通过串口与PC进行数据通信。
三、软件设计
1、采集数据
系统通过DHT11数字温湿度传感器采集室内的温度和湿度数据，通过单片机IO口与DHT11传感器进行通信。
采集到的数据通过计算
得到实际温湿度值，并通过串口发送给PC端进行进一步处理。
2、显示数据
系统将采集到的室内温湿度数据通过LCD1602液晶屏幕进行显示，可以实时观察室内温湿度值。
3、通信数据
系统可以通过串口与PC进行数据通信，将数据发送到PC端进
行存储和进一步数据处理。
四、系统优化
为了提高系统的稳定性和精度，需要进行优化，包括以下几点：
1、添加温湿度校准功能，校准传感器的测量误差。
2、添加系统自检功能，确保系统正常工作。
3、系统可以添加温湿度报警功能，当温湿度超过设定阈值时，系统会自动发送报警信息给PC端。
以上是基于单片机的室内温湿度检测系统的设计。
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基于单片机数字温湿度控制器的设计摘要本设计详细地阐述了以单片机为处理器的温湿度自动测控系统的硬件、软件及可靠性设计等问题。
该系统以ATMEI公司的AT89S52单片机为核心，由传感检测电路、信号处理电路、外设(键盘、显示器、驱动等)配置接口电路、输出控制电路、以及报警电路等构成。
它能够实现多路采集输入和多路输出控制功能，通过传感器实现自动闭环控制和开环控制等控制模式，并具有系统故障报警和参数越限报警功能。
硬件设计方面，空气湿度的检测采用经济实用的HIH-3610相对湿度传感器，它是热固聚脂电容式具有信号处理功能的传感器；空气的温度检测，采用了美国达拉斯(DALLAS)半导体公司推出的应用单总线技术的数字温度传感器。
该器件将半导体温敏器件、A/D转换器、存储器等做在一个很小的集成电路芯片上。
既方便又经济。
键盘、显示部分分别采用了独立式按键和LED数码管;故障以及越限报警；采用压电式蜂鸣器;输出控制电路由三极管、继电器等组成。
软件设计采用了目前流行的模块化编程方法，软件的开发全部采用了实时性很强的汇编语言。
主要程序模块包括：温度模块；键盘显示程序模块；A/D转换程序；看门狗程序模块等。
为了提高系统的可靠性，在软硬件设计方面均采取了相应的抗干扰措施。
关键词：AT89S52单片机；湿度传感器；温度传感器；A/D转换。
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The Design of Digital Temperature and Humidity Controller Based onSingle-chip MicrocomputerABSTRCTThis design described in Automatic Temperature and Humidity Control System which use MCU for its processor, and solve the hardware、software and design reliability and so on. This system use AT89S52 for CPU which belong to ATMEL company, and including sensing circuit、signal processing circuit、peripheral interface circuit configuration(keyboards, monitors, hard drives, etc)、output control circuit、Alarm Circuit and so on. The system can Sample multi-channel inputs and multi-channel outputs control function, Through sensor to achieve automatic closed-loop control and Open-loop control mode, meanwhile it can Alarm when there is something wrong with the system and parameters limit.In hardware design aspect, the air humidity examination uses the economical practical HIH-3610 relative humidity sensor. Which is the thermosetting gathers the fat electric capacity any having have the signal processing function sensor, air temperature examination has used the single main line technology digital temperature sensor which American Dallas (DALLAS) Semiconductor Company promotes. This component semiconductor sets warm sensitive component, A/ D switch, the memory and so on do on a very small integrated circuit chip. Which is facilitated and the economic. The keyboard, and the demonstration part have used the free standing pressed key and the LED numerical code separately; The breakdown as well as the overstep report to the police; uses the piezoelectricity type buzzer; the output control circuit is composed of the triode, the relay and so on. The of software design has used the present popular modulation programming method, the software developed has completely used very strong assembly language.The main program module includes: Temperature module; Keyboard demonstration program module; A/D transformation procedure; Watch-dog program module and so on.. In order to enhance the system the reliability. This article has taken the corresponding ant jamming measure in the software and hardware design aspect.Keywords: AT89S52 monolithic integrated circuit. Humidity sensor；Temperature sensor；A/D transforms.目录引言 (6)概述 (7)第2章硬件部分的设计 (9)2.1 AT89S52单片机及其晶振电路 (9)2.1.1 功能特性描述 (9)2.1.2 AT89S52晶振连接电路 (12)2.2 看门狗复位电路 (13)2.3 温度信号采集模块 (17)2.3.1 DS18B20芯片简介 (17)2.3.2 DS18B20的温度测量 (17)2.3.3 温度报警信号 (19)2.3.4 温度传感器的登记 (19)2.3.5 DS18B20的通信协议 (19)2.3.6 DS18B20与单片机的接口电路 (21)2.4 湿度的信号采集模块 (21)2.4.1 HIH-3610相对湿度传感器 (22)2.4.2 HA17358F运算放大器 (23)2.4.3 A/D转换电路 (24)2.5 键盘与显示电路 (26)2.5.1 LED显示电路设计 (26)2.5.2 键盘的设计 (28)2.6 输出驱动接口电路 (29)第3章软件程序设计 (30)3.1 主程序流程图 (30)3.2 定时器中断服务程序流程图设计 (31)3.2.1 T0中断服务子程序 (31)3.2.2 T1中断服务程序设计 (32)3.3 DS18B20子程序流程图 (34)3.4 看门狗程序流程图的设计 (37)3.5 A/D转换子程序流程图 (38)结论与展望 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录A 总体电路图 (43)附录B 外文文献及译文 (44)附录C 参考文献题录及摘要 (48)附录D 源程序 (50)插图清单图2-1 系统结构图 (9)图2-2 A T89S52的引脚图 (10)图2-3 内部振荡电路连接图 (12)图2-4 外振振荡电路连接图 (13)图2-5 X5045的引脚图 (14)图2-6 X5045与A T89S52单片机连接电路图 (16)图2-7 DS18B20引脚图 (17)图2-8 写“0”和写“1”时隙 (20)图2-9 读‘0’和‘1’时隙 (20)图2-10 温度传感器DS18B20与单片机的连接 (21)图2-11 湿度检测模块与单片机的连接图 (22)图2-12 HIH3610湿度传感器实物图 (22)图2-13 输出电压与相对湿度曲线 (23)图2-14 HA17358引脚图 (24)图2-15 TLC549引脚图 (25)图2-16 TLC549工作时序图 (26)图2-17 TLC549与单片机A T89S52的连接图 (26)图2-18 74LS164引脚图 (27)图2-19 显示电路的连接 (28)图2-20 按键对单片机的接口电路图 (29)图2-21驱动电路与单片机的连接 (29)图3-1 主程序流程图 (31)图3-2 键盘中断流程图 (32)图3-3 T1中断服务程序流程图 (33)图3-4 18B20初始化流程 (34)图3-5 DS18B20的读程序流程图 (35)图3-6 DS18B20的写程序其流程图 (36)图3-7 温度采集程序流程图 (36)图3-8 X5045读写程序的流程图 (38)图3-9 A/D转换子程序流程图 (39)表格清单表2-1 P1口引脚的第二功能 (11)表2-2 P3口引脚的第二功能 (11)表2-3 引脚功能描述 (14)表2-4 X5045状态寄存器各位定义 (15)表2-5 WD1、WD0组合定义 (15)表2-6 BL1、BL0组合定义 (15)表2-7 X5045内部指令 (16)表2-8 温度和数字量的关系 (18)表2-9 DS18B20内部存储器 (18)表2-10 温度存储格式与配置寄存器控制字格式 (18)表2-11 存储器中逻辑地址定义 (19)表2-12 74LS164的真值表 (27)引言适宜的温、湿度是人类及一切动植物生存生长所必需的两个最基本的环境参数，在现代生产生活中，温度和湿度的监测与控制有着十分重要的意义。