基于单片机的湿度传感器设计
毕业设计-基于STC12C5A60S2单片机的数字温湿度计设计
东莞理工学院本科毕业设计毕业设计题目：温湿度控制器学生姓名：学号：系别：专业班级：指导教师姓名及职称：刘华珠高级工程师起止时间：2011年11月—— 2012年6月摘要本论文介绍了一种以单片机STC12C5A60S2为主要控制器件，以PT100，SHT15分别为温，湿度传感器。
本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。
硬件电路主要包括控制器，测温湿控制电路和显示电路等。
控制器用带有AD转换的单片机，温度传感器PT100，湿度传感器采用SHT15，显示电路采用1个8位共阴极LED数码管，用锁存器是显示效果更好。
测温湿控制电路由温湿度传感器和预置温湿度值比较报警电路组成，当实际测量温湿度值大于预置温湿度值时，发出报警信号（发光二极管点亮）而且使外电路驱动（继电器动作）。
软件部分主要包括主程序，测温湿度子程序，显示子程序和按键子程序等。
本次设计采用的SHT15湿度传感器包括一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙式测温元件，并与一个14位的A/D器以及串行接口电路在同一芯片上实现无缝链接，从而具有超快响应，抗干扰能力强，性价比高等优点。
而且PT100在要求的范围内线性度很好。
关键词：温度测量, 湿度测量，温度算法，PT100，SHT15ABSTRACTThis paper presents a new design of digital thermometers and hygrometer. It includes a main control device-microcontroller STC12C5A60S2 and a temperature and humidity sensor. This design includes hardware and system software .The hardware design includes a main controller circuit, Temperature and Humidity measurement and control circuits and show circuit. Main controller uses SCM STC12C5A60S2，temperature sensor uses PT100，and humidity sensor uses SHT15，Show circuit is a total of eight circuits using digital LED of the Altogether. Driver show circuit uses atches (74573). Temperature and Humidity control circuit includes the temperature and humidity sensor and preset temperature and humidity values compared alarm circuit. When the actual measurement of temperature or humidity values is greater than the preset temperature or humidity values, the alarm signal (Light emitting diode is lit) is sent. And output circuit will be sent(Relay action) .The major software includes the main routines, temperature and humidity routines, show routines and digital-to-analog routines.The humidity sensor (SHT15) in this design includes a capacitive polymer sensing element for power consumption makes it the ultimate choice for even relative humidity and a band gap temperature sensor. Both the most demanding applications are seamlessly coupled to a 14bit analog to digital converter with a 14 and the A / D, as well as serial interface circuits in the same chip on the realization of a Gap link to a super-fast response, anti-interference capability and cost-effective advantages.And PT100 within the required range linearity is very good.The design of digital thermometers and hygrometer with STC12C5A60S2 and PT100 and SHT15, not only has a simple external circuit, but also has a high-precision measurement.KEY WORDS: temperature measurement, humidity measurements, PT100，SHT15目录前言 (1)一设计任务要求和温湿度计的发展史 (1)1.1 设计任务及要求 (1)1.2 设计温湿度计的依据和意义 (1)1.3 温度计的发展史 (2)1.4 湿度计的由来 (3)1.5 露点意义 (3)二设计任务分析及方案论证 (4)2.1 设计总体方案及方案论证 (4)2.2 元器件的选择 (5)2.2.1 主控制器芯片 (5)2.2.2 温湿度传感器 (7)2.2.3 驱动显示电路 (8)2.3 温湿度测量的方法及分析 (9)三硬件电路的设计 (10)3.1 主控制电路和测温湿控制电路 (10)3.2 驱动显示电路 (12)四软件设计及分析 (13)4.1 SHT15传输时序和指令集]7[与测温模块 (13)4.1.1通讯复位时序 (13)4.1.2启动传输时序 (14)4.1.3 数据传输和指令集 (14)4.1.4湿度的测量时序 (15)4.1.5 输出转换为物理量 (15)4.1.6 SHT15的DC特性 (17)4.2 程序流程图 (19)4.3 程序的设计 (20)4.3.1 SHT15的初始化程序 (20)4.3.2 毕业设计.c是主函数，做了温度的算法 (26)4.3.3 AD转换子程序 (35)4.3.4 LED显示子程序 (36)4.3.5 软件在硬件上的调试分析 (45)结论 (46)参考文献 (47)致谢 (48)附录 (48)引言温度与湿度与人们的生活息息相关。
单片机与湿度传感器的接口设计与湿度监测
单片机与湿度传感器的接口设计与湿度监测一、引言在现代社会，随着科技的不断发展，单片机作为一种微型计算机系统，在各个领域的应用日益广泛。
而湿度传感器则是一种用于检测环境湿度的重要传感器。
因此，单片机与湿度传感器的接口设计与湿度监测成为我们需要深入研究的课题之一。
二、单片机与湿度传感器的接口设计1. 数字接口连接在进行单片机与湿度传感器的连接时，可选择使用数字接口连接方式。
通过单片机的IO口与数字接口将湿度传感器与单片机连接，实现数据的传输。
这种接口设计简单直接，适用于一些基础的湿度监测系统。
2. 模拟接口连接另一种常见的接口设计是采用模拟接口连接方式。
通过单片机内部的模拟输入输出功能与湿度传感器进行连接，实现对湿度传感器信号的采集和处理。
这样设计的接口能够实现更精准的湿度监测，适用于对湿度精度有要求的应用场景。
三、湿度监测方法1. 数字信号处理通过单片机获取湿度传感器采集到的数字信号，进行数据处理和分析，从而得到环境湿度的实时值和变化趋势。
通过设定阈值和报警机制，可以实现对湿度异常情况的监测和预警。
2. 模拟信号处理利用单片机内部的模数转换功能，将湿度传感器采集到的模拟信号转换为数字信号进行处理。
利用模拟信号处理方法，可以实现更高精度的湿度监测，满足对湿度控制精度要求较高的场合。
四、应用场景1. 室内湿度监测在家庭、办公室等室内环境中，通过单片机与湿度传感器的接口设计，可以实时监测室内湿度情况，提高空气质量，保障居住和工作环境的舒适度。
2. 农业自动化系统在农业生产中，湿度的控制对农作物的生长具有重要影响。
利用单片机与湿度传感器的接口设计，可以实现对农业生产环境中湿度的精准监测，从而提高农作物产量和品质。
五、总结单片机与湿度传感器的接口设计与湿度监测是一项重要的技术研究课题，能够在各种领域中发挥重要作用。
通过合理设计接口和采用适当的湿度监测方法，可以实现对湿度情况的准确监测和控制，为人们的生活和生产带来便利和效益。
基于单片机的土壤温湿度检测计设计设计
基于单片机的土壤温湿度检测计设计设计土壤温湿度检测是农业生产中常见的一个问题，可以帮助农民掌握土壤中的环境条件，从而更好地管理农作物的生长环境，提高农作物产量。
本文将基于单片机设计一个土壤温湿度检测计，在介绍设计方案之前，我们先来了解一下土壤温湿度检测的原理和要解决的问题。
1.土壤温湿度检测原理土壤温湿度检测的原理主要是利用温湿度传感器测量土壤温湿度的值。
温湿度传感器通常是通过变化的电阻来测量温湿度的。
当温湿度发生变化时，传感器内部的电阻也会发生相应的变化。
通过连接到单片机的模拟输入引脚，可以将传感器的输出电压转化为数字信号，从而获取温湿度的数值。
2.设计方案基于以上原理，我们可以设计一个基于单片机的土壤温湿度检测计。
设计主要包括以下几个部分：2.1 单片机选择：单片机是控制整个系统的核心部件。
在选择单片机时，首先要考虑单片机的性能和资源是否足够满足我们的需求。
同时，还要考虑单片机的价格和易用性。
常用的单片机有STM32系列和Arduino等。
我们可以根据具体需求选择适合的单片机。
2.2传感器选择：温湿度传感器是关键的部件。
我们可以选择适用于土壤温湿度检测的传感器，如DHT11或DHT22、传感器的选择要考虑到准确性、精度和稳定性等因素。
2.3电路设计：电路设计是整个系统的基础。
首先需要根据所选择的单片机和传感器，设计合适的电路连接，包括连接单片机的引脚、传感器的引脚和其他组件的引脚。
其次，还要设计相应的电源电路，以提供所需的电压和电流。
2.4 程序设计：程序设计是实现功能的关键。
通过编程，我们可以将传感器的输出信号转换为温湿度数值，并将其显示在LCD屏幕上。
在程序设计时，我们可以使用相应的编程语言，如C语言或Python等，根据单片机型号和开发环境选择合适的编译器和开发工具。
3.功能扩展除了基本的土壤温湿度检测功能，我们还可以对设计进行功能扩展，提供更多的便利和实用性：3.1数据存储：设计一个存储功能，可以将土壤温湿度数值存储到存储器中，以便后期分析和比较。
《2024年基于单片机的温湿度控制系统的研究与应用》范文
《基于单片机的温湿度控制系统的研究与应用》篇一一、引言随着科技的快速发展，智能家居的概念日益深入人心。
温湿度控制系统作为智能家居的核心部分，在工业生产、家居环境调节以及农业生产等领域都有广泛应用。
近年来，以单片机为核心控制器的温湿度控制系统已成为行业发展的热点。
本文旨在探讨基于单片机的温湿度控制系统的研究进展以及实际应用情况。
二、温湿度控制系统概述温湿度控制系统是一种通过传感器实时监测环境中的温度和湿度，并通过单片机等控制器对环境进行调节的智能系统。
该系统可以实现对环境的精确控制，提高环境舒适度，降低能耗，提高工作效率。
三、基于单片机的温湿度控制系统研究1. 硬件设计基于单片机的温湿度控制系统主要由传感器、单片机、执行器等部分组成。
传感器负责实时监测环境中的温度和湿度，单片机负责接收传感器数据并做出相应处理，执行器则根据单片机的指令进行环境调节。
在硬件设计方面，需要选择合适的传感器和执行器，以及设计合理的电路和布局，以确保系统的稳定性和可靠性。
2. 软件设计软件设计是温湿度控制系统的核心部分。
在软件设计中，需要根据实际需求设计合理的控制算法和程序，实现对环境温度和湿度的精确控制。
同时，还需要考虑系统的实时性、稳定性和可靠性等因素。
此外，还需要对系统进行调试和优化，以提高系统的性能和用户体验。
四、基于单片机的温湿度控制系统的应用1. 工业生产在工业生产中，温湿度控制系统的应用非常广泛。
例如，在制药、食品加工等行业中，需要对生产环境的温度和湿度进行精确控制，以保证产品的质量和安全。
基于单片机的温湿度控制系统可以实现对生产环境的实时监测和控制，提高生产效率和产品质量。
2. 家居环境调节随着智能家居的普及，基于单片机的温湿度控制系统在家庭环境调节方面的应用也越来越广泛。
通过安装温湿度传感器和执行器，可以实现对家庭环境的实时监测和控制，提高居住舒适度。
同时，还可以通过手机APP等智能设备进行远程控制和监控。
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。
基于单片机的温湿度检测系统的设计
基于单片机的温湿度检测系统的设计一、引言温湿度是常见的环境参数，对于很多应用而言，如农业、生物、仓储等，温湿度的监测非常重要。
因此，设计并实现一个基于单片机的温湿度检测系统是非常有实际意义的。
本文将介绍该温湿度检测系统的设计方案，并详细阐述其硬件和软件实现。
二、系统设计方案1.硬件设计（1）传感器选择温湿度传感器的选择非常关键，常用的温湿度传感器包括DHT11、DHT22、SHT11等。
根据不同应用场景的精度和成本要求，选择相应的传感器。
（2）单片机选择单片机是整个系统的核心，需要选择性能稳定、易于编程的单片机。
常用的单片机有51系列、AVR系列等，也可以选择ARM系列的单片机。
（3）电路设计温湿度传感器与单片机的连接电路包括供电电路和数据通信电路。
供电电路通常采用稳压电源，并根据传感器的工作电压进行相应的电压转换。
数据通信电路使用串行通信方式。
2.软件设计（1）数据采集单片机通过串行通信方式从温湿度传感器读取温湿度数据。
根据传感器的通信协议，编写相应的代码实现数据采集功能。
（2）数据处理将采集到的温湿度数据进行处理，可以进行数据滤波、校准等操作，以提高数据的准确性和可靠性。
（3）结果显示设计一个LCD显示屏接口，将处理后的温湿度数据通过串行通信方式发送到LCD显示屏上显示出来。
三、系统实现及测试1.硬件实现按照上述设计方案，进行硬件电路的实现。
连接传感器和单片机，搭建稳定的供电电路，并确保电路连接无误。
2.软件实现根据设计方案，使用相应的开发工具编写单片机的代码。
包括数据采集、数据处理和结果显示等功能的实现。
3.系统测试将温湿度检测系统放置在不同的环境条件下，观察测试结果是否与真实值相符。
同时，进行长时间的测试，以验证系统的稳定性和可靠性。
四、系统优化优化系统的稳定性和功耗，可以采用以下方法：1.优化供电电路，减小电路噪声和干扰，提高电路的稳定性。
2.优化代码，减小程序的存储空间和运行时间，降低功耗。
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基于单片机的湿度传感器设计一系统方案1.1系统功能本文设计的湿度传感器应具备以下功能：（1）能够感受环境中的湿度变化。
（2）能够将环境中的湿度变化转化为电信号。
（3）系统能够对采集到的湿度信号进行分析处理。
（4）能够将环境中的湿度以相对湿度的形式显示出来便于观察记录。
（5）系统反应快、灵敏度高、稳定性好，具有一定的抗干扰能力。
（6）电路简单，操作方便、性价比高、实用性强。
根据系统功能要求，湿度传感器系统图包含以下模块：图1.1湿度传感器系统框图1.2系统组成模块1.2.1信号采集模块设计本设计为智能式湿度传感器的设计，信号采集模块主要是用于测量环境中湿度变化，并将湿度变化转变成电信号的变化。
因此，我们需要一个湿度传感器。
和测量范围一样，测量精度同是传感器最重要的指标。
每提高—个百分点．对传感器来说就是上一个台阶，甚至是上一个档次。
因为要达到不同的精度，其制造成本相差很大，售价也相差甚远。
生产厂商往往是分段给出其湿度传感器的精度的。
如中、低温段(0一80％RH)为±2％RH，而高湿段(80—100％RH)为±4％RH。
而且此精度是在某一指定温度下(如25℃)的值。
如在不同温度下使用湿度传感器．其示值还要考虑温度漂移的影响。
众所周知，相对湿度是温度的函数，温度严重地影响着指定空间内的相对湿度。
温度每变化0.1℃。
将产生0.5％RH的湿度变化(误差)。
使用场合如果难以做到恒温，则提出过高的测湿精度是不合适的。
因为湿度随着温度的变化也漂忽不定的话，奢谈测湿精度将失去实际意义。
所以控湿首先要控好温，这就是大量应用的往往是温湿度—体化传感器而不单纯是湿度传感器的缘故。
多数情况下，如果没有精确的控温手段，或者被测空间是非密封的，±5％RH的精度就足够了。
因此在本次设计中选用DHT11温湿传感器作为本次设计湿度采集模块。
DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的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。
1.2.2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。
单片机是一种集成电路芯片，采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能（可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路）集成到一块硅片上构成的一个小而完善的计算机系统。
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。
1.2.3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。
(2)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。
(3)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。
本设计的要求显示温度的整数值部分，工作电压不能太高，与单片机的连接方式要简单，显示准确。
用两片LED数码管能够很好的满足这些要求。
而LCD 液晶显示相对而言成本偏高。
因此显示模块选择LED数码管显示。
二硬件电路设计与制作2.1硬件电路组成通过对系统各个功能模块的设计方案的选择，得到如图2.1所示的硬件电路组成：图2.1硬件电路组成（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；（2）DHT11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；（3）PIC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。
2.2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℃。
如图2.2所示为DHT11数字温湿度传感器外形图。
其各个引脚功能如表2.1所示。
图2.2 DHT11数字温湿度传感器外形图表2.1 DHT11引脚说明 Pin 名称注释 1VDD 供电 3－5. 5VDC 2DA TA 串行数据，单总线 3NC 空脚，请悬空 4 GND 接地，电源负极连接线短于20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2.3 DHT11与单片机接线电路PIC单片机 DHT11VDD 1pin 2pin 3pin4pin GND5.6KDA TA VDD2.3 单片机外围电路2.4 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3.8显示模块电路图三软件系统设计3.1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。