小型仓库温湿度监控系统(毕业设计)
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；HS1101Warehouse temperature and humidity monitoring systemABSTRACTWith 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)设计要求 (4)系统总体方案设计 (4)控制芯片AT89C51单片机 (5)湿度传感器 (9)系统设计方案的工作原理 (11)第三章系统硬件电路及原理图设计 (12)中心系统设计 (12) (12) (13)液晶显示电路设计 (14)温湿度监测系统的电路设计 (14) (15) (15)键盘电路设计 (16)报警电路设计 (17)系统总电路 (18)第四章系统软件设计 (19)使用的开发工具 (19)Proteus (19)Keil C51 编译器简介 (20)软件程序 (21)系统仿真图 (22)小结 (23)参考文献 (24)致谢 (25)附件 (25)前言目前，国内在一些需要控制温度与湿度的场所，比如仓库管理这些地方，多数仅仅针对于对温度进行监测，却忽略了对湿度这项也十分重要的参数进行监测。
仓库温湿度监测系统设计本科毕业论文
仓库温湿度监测系统设计本科毕业论文研究课题：仓库温湿度监测系统设计研究方案：一、引言：仓储行业对于温湿度的监测十分重要，对于一些特定的货物，如食品、药品等，温湿度的变化都会对其质量产生重要影响。
设计一套仓库温湿度监测系统，可以实时地监测温湿度数据，并进行分析与提取，对于提高仓储物品的质量和管理效率具有重要意义。
本文旨在探讨仓库温湿度监测系统设计的关键技术及实施情况，并为解决实际问题提供参考。
二、研究目标：1. 设计一个集温湿度采集、传输与分析为一体的仓库温湿度监测系统。
2. 通过采集的温湿度数据，结合已有研究成果，提出新的观点和方法，并对数据进行分析得出结论。
3. 探索更准确、稳定的温湿度监测技术，并建立相应的模型和算法。
三、方案实施情况：1. 硬件设计：a. 选择合适的传感器，可通过数字接口与主控板连接，并能准确地测量仓库内的温湿度。
b. 设计合适的电源供应系统，保证传感器和主控板的正常工作。
c. 开发合适的数据存储与传输模块，实现温湿度数据的存储与传输。
2. 软件设计：a. 完成主控板的固件开发，实现温湿度数据的采集、处理与传输。
b. 开发后台数据库和管理系统，实现温湿度数据的存储、管理与分析。
c. 设计用户界面与工具，方便用户实时地查看仓库温湿度数据，并进行数据分析与决策。
3. 实验环境与调试：a. 确定实验环境，建立标准的温湿度模拟环境。
b. 进行传感器的校准与测试，确保测量准确性。
c. 进行实验数据的采集与传输测试，验证系统的稳定性与可靠性。
四、数据采集与分析：1. 根据实验与调试所得的数据，使用合适的数据采集工具进行记录。
2. 对采集到的温湿度数据进行整理与分析，采用统计学方法和图表可视化工具，得出数据的基本特征与规律。
五、结论：通过本次实验与调研，我们成功地设计出了一套仓库温湿度监测系统，能够实时地采集、传输和分析仓库内的温湿度数据。
在已有研究成果的基础上，我们提出了一些新的观点和方法，并对数据进行了深入分析。
毕业设计(论文)-基于单片机的粮库温湿度控制系统的设计
引言电子计算机的产生和发展，使过去许多因为计算复杂而长期被搁置的数学难题得以解决，从而有力推动了科学技术的发展，推动了工农业生产、交通运输、空间技术及医疗卫生等事业的发展。
特别是近10多年来，微处理机与微型计算机的发展，以深入到科研、国防、工业、农业、交通运输、宇航、医疗卫生、企业管理及人类社会生活的各个领域，有利推动了人类社会的进步。
为适应社会发展需要，微型计算机不断地更新换代，新产品层出不穷。
在微型计算机的大家族中，近年来单片微型计算机异军突起，发展极为迅速。
目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展，进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
随着单片机技术的飞速发展，单片机在各个领域中都得到了广泛的应用。
其中，由单片机组成控制系统，已成为单片机应用的发展趋势。
粮食是人类生存的必需品，温度与湿度是保存好粮食的先决条件，随着中国加入WTO和粮食市场的逐渐开放，储存大量的粮食对稳定国民经济的发展起到至关重要的作用。
本课题设计的是粮库温湿度控制系统，是对一个粮库的温湿度进行控制，以保证粮库储粮的安全。
粮库温湿度控制系统是以MCS-51系列单片机为核心构成控制系统。
本课题完成了整个系统的硬件设计，提出了一种可以应用于中小型粮库的温湿度控制系统。
第一章绪论1.1 单片机的简介1.1.1 单片机的发展单片微型计算机（Single-Chip Microcomputer）简称单片机。
它是一块芯片上集成了中央处理器（Central Processing Unit，CPU）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、只读存储器（Read Only Memory，ROM）、定时/计数器及I/O （Input/Output）接口电路等部件，构成一个完整的微型计算机。
单片机的发展历史并不长，它的产生和发展与计算机的产生和发展大体上同步，经历了四个阶段。
温湿度控制毕业设计的设计方案
温湿度控制毕业设计的设计方案[知识] 温湿度控制毕业设计的设计方案一、引言温湿度控制是现代生活中常见且重要的问题，尤其在特定场所，如仓储、温室、实验室等环境中，合理的温湿度控制对于维护物品的安全性和品质非常关键。
本篇文章将探讨温湿度控制毕业设计的设计方案。
该设计方案将以深度和广度的标准进行评估，确保生成有价值且高质量的文章。
二、评估温湿度控制的基本概念1. 温湿度控制的重要性温湿度控制对于许多应用来说至关重要。
不同物品对温湿度有不同的敏感度，合理控制温湿度可以避免物品受潮、霉变或过热等问题，保护物品的完整性和品质。
2. 温湿度控制的原理温湿度控制基于热力学的基本原理，通常使用传感器测量环境中的温度和湿度，并通过控制装置调节加热、制冷、加湿或除湿等设备来实现温湿度的控制。
三、设计方案1. 设计目标温湿度控制毕业设计的设计目标是开发一种精确、稳定、可靠的温湿度控制系统，能够在给定的温湿度范围内维持环境的稳定性。
设计方案应具备以下特点：- 精确性：控制系统能够精确地测量和调节环境的温湿度。
- 稳定性：控制系统具备良好的稳定性，能够在长时间运行中保持稳定的温湿度水平。
- 可靠性：控制系统应具备良好的可靠性，能够自动检测故障并及时修复，确保系统的正常运行。
- 灵活性：控制系统应具备一定的灵活性，能够适应不同场景和需求的温湿度控制。
2. 硬件设计- 传感器选择：选择高精度的温湿度传感器，可以是基于电阻、电容或半导体的传感器，以确保测量结果的准确性。
- 控制设备选择：根据设计需求选择适当的加热、制冷、加湿或除湿设备，并配备高效的控制装置，以确保控制系统的稳定性和可靠性。
- 数据采集和处理：设计合适的数据采集和处理模块，能够实时收集温湿度数据，并根据设定的控制算法进行数据处理和决策。
3. 软件设计- 控制算法设计：基于传感器测量数据和控制设备的特性，设计合适的控制算法，如比例积分微分控制（PID）算法，以实现温湿度的精确调节和稳定控制。
仓库温湿度检测系统设计毕业设计
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对本文研究做出重要贡献的个人与集体均已在文中作了明确标明。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
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对本文的研究成果做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中已明确的方式标明。
学位论文作者（签名）：年月关于毕业论文使用授权的声明本人在指导老师的指导下所完成的论文及相关的资料（包括图纸、实验记录、原始数据、实物照片、图片、录音带、设计手稿等），知识产权归属华北电力大学。
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毕业设计(论文)-粮库温湿度智能监控系统的设计与研究
摘要粮食储藏是国家为防备战争、荒灾以及其他突发性事件而采取的有效措施。
粮食是人类生存的必需品，温度与湿度是保存好粮食的先决条件，随着中国加入WTO和粮食市场的逐渐开放，储存大量的粮食对稳定国民经济的发展起到至关重要的作用。
影响粮食安全储藏主要参数是粮食的湿度和温度，这两者之间是互相关联的。
人们通常使用温度计、湿度计来测量粮库的温度和湿度，通过人工加热、加湿、通风和降温等方法来控制粮库的温度、湿度，这种方法不但控制精度低、实时性差，而且操作人员的劳动强度大。
同时温度与相对湿度的大幅度变化可能导致种子大范围腐烂或者影响种子的发芽率，从而带来极大地经济及财产损失。
因此，保证适宜的粮库温度、湿度对保证农产品种子存储质量十分重要。
本设计分为上下两层结构，下位机系统以ATMEL公司生产的AT89C51单片机作为温、湿度监控核心部件，采用DS18B20温度传感器，它是数字温度传感器，能够直接读取被测物的温度值；选取HS1101作为湿度传感器，通过将该湿敏电容置于555定时器与电阻组成的电路中，将电容值的变化转为与之呈反比的电压频率信号，并采用RS485与上位机进行通信；一旦温度或湿度值超过设定阈值，即可实现报警。
上位机系统仍以单片机为核心，扩展数据存储器，在键盘模块里可以更改阈值，LCD显示模块显示从下位单片机传来的温度、湿度值。
从而实现一种小型粮库的温湿度智能监控。
实验表明该系统具有转换速度快、精度高、控制能力强等特点。
目前实现粮库温湿度的智能控制需要一种稳定性高、成本低的温湿度智能控制系统，其采用上、下位机控制结构，实现全方位智能化的粮库监控。
单片机在这种系统中往往作为一个终端机，安装在系统的某些节点上，对现场温湿度进行实时的测量和控制。
单片机的高可靠性和强抗干扰能力，使它可以置于恶劣环境的前端工作。
关键词单片机；小型粮库；温度；湿度AbstractThe food storage is the national guard against war, for Huang zai and other unexpected events and take effective measures. Food is the human survival necessities, temperature and humidity is to keep the good food prerequisites, with China's accession to the WTO and the opening up of the food market, store large amounts of food to stabilizing the development of national economy play a crucial role. Affect food security is the main parameters of grain storage humidity and temperature, between the two are interrelated. People often use thermometer, island-from mosquitoes to measure the temperature and humidity of warehouse, through the artificial heating, add wet, ventilation and cooling method to control the warehouse temperature, humidity, this method not only control precision low, real-time, and operation of the personnel labor intensity. At the same time temperature and relative humidity can lead to big large variation seed range decay or influence of seed germination rate, thus brings great economic and property losses. Therefore, ensure the warehouse of the appropriate temperature and humidity on agricultural seed storage quality guarantee is very important.This design is divided into the upper and lower levels structure, lower place machine system to ATMEL company produces the AT89C51 as humidity and temperature monitoring core components, the temperature sensor DS18B20, it USES "single bus" interface, can be measured directly read things value; Select HS1101 as humidity sensor, through the wet sensitive capacitance in 555 timer and resistors circuit, will the change of capacitance values to the inverse of a voltage and frequency signal, and USES the RS485 communication and the upper machine;Once the temperature or humidity value more than setting threshold, can realize the alarm. PC system based on single-chip microcomputer is still, extended data storage in the keyboard module can change the threshold, LCD display module from a single chip that under the temperature, humidity value from. So as to achieve a small the temperature and humidity of the warehouse intelligent monitoring. Experiments show that the system has a conversion speed and precision, strong ability to control etc. Characteristics.Now realize intelligent control of the temperature and humidity warehouse need a high stability, low cost of temperature, humidity intelligent control system, and its use,under a machine control structure, achieving all-round intelligent warehouse management controlsystem.SCM in such systems often as a terminal, installed in the system of some nodes, the temperature and humidity of real-time measurement and control. The single chip microcomputer high reliability and strong anti-interference ability, make it can be placed in the front of the bad environment.Key words :single-chip microcomputer; Small grain depot; Temperature; humidity目录摘要........................................................................................................................................... Abstract (I)1 绪论 (1)1.1研究背景 (1)1.2粮库温湿度系统国内外现状以及发展趋势 (1)1.3本设计主要工作内容 (2)2 系统总体设计 (4)2.1系统总体设计 (4)2.2下位机系统 (5)2.3上位机系统 (5)3 系统硬件电路设计 (6)3.1下位机系统硬件电路设计 (6)3.1.1温度检测模块 (6)3.1.2湿度检测模块 (9)3.1.3 RS-485S串口通信模块 (9)3.1.4报警电路模块 (14)3.2上位机系统硬件电路设计 (14)3.2.1显示模块 (14)3.2.2 RS-485S串口通信模块 (16)3.2.3键盘模块 (16)3.3 AT89C51硬件电路设计 (17)3.3.1 AT89C51性能参数 (17)3.3.2内部时钟电路设计 (19)3.3.3复位电路设计 (20)3.3.4 AT89C51内部结构 (21)4 软件设计 (23)4.1下位机软件设计 (23)4.1.1温度子程序设计 (23)4.1.2湿度子程序设计 (24)4.1.3报警子程序设计 (24)4.1.4下位机中断程序设计 (25)4.1.5 串口通信程序设计 (26)4.2 上位机软件设计 (27)4.2.1键盘子程序设计 (28)4.2.2串口通信模块子程序设计 (29)5 总结与展望 (30)5.1总结 (30)5.2展望 (30)参考文献 (31)结束语 (32)致谢词 (33)附录1：下位机系统电路图 (34)附录2：上位机系统电路图 (35)附录3：下位机系统程序 (36)附录4：上位机系统程序 (39)1 绪论1.1研究背景粮食是人类生存的必需品，温度与湿度是保存好粮食的先决条件，随着中国加入WTO 和粮食市场的逐渐开放，储存大量的粮食对稳定国民经济的发展起到至关重要的作用。
仓库温湿度检测系统的设计任务书
设计一套以单片机为核心的检测系统，检测仓库的温度和湿度以实现对仓库的智能化管理。
2．毕业设计课题的具体工作内容（包括原始数据、技术要求、工作要求等）：
技术要求：
1、具有微处理器相关知识
2、具有信号处理的相关知识
工作要求：
1、根据课题要求画出模块图
2、根据模块图选择相应器件
做毕业设计的具体工作
完成英文翻译以及论文初稿
完成论文，准备答辩
学生所在学院审查意见：
负责人：
年月日
中北大学
毕业设计任务书
学院：
信息与通信工程学院
专业：
通信工程
学பைடு நூலகம்生 姓 名：
韩民春
学 号：
1005074215
设计题目：
仓库温湿度检测系统的设计
起迄日期:
2014年2月15日~2014年6月18日
设计(论文)地点:
中北大学
指导教师:
杨文君
负责人:
发任务书日期:2014年3月5日
毕 业 设 计任 务 书
3、设计电路连接图
4、编制相应程序
毕 业 设 计任 务 书
3．对毕业设计课题成果的要求〔包括毕业设计、图纸、实物样品等)：
毕业设计论文一篇，翻译资料.
4．毕业设计课题工作进度计划：
起迄日期
工作内容
2014年
2月15 日~3 月28日
3月29日~5月31日
6月1日~6月10日
6月11日~6月18日
查阅与课题相关资料，认识课题，完成开题报告
仓库温湿度检测系统的设计毕业论文
2.4
在本设计系统中，温度输入信号假设为8路的模拟信号，需要多通道结构。
2.3.2
测量空气湿度的方式很多,其原理是根据某种物质从其周围的空气吸收水分后引起的物理或化学性质的变化,间接地获得该物质的吸水量及周围空气的湿度。电容式、电阻式和湿涨式湿敏原件分别是根据其高分子材料吸湿后的介电常数、电阻率和体积随之发生变化而进行湿度测量的.
方案一：采用HOS—201湿敏传感器。
HOS—201湿敏传感器为高湿度开关传感器,它的工作电压为交流1V以下，频率为50HZ～1KHZ,测量湿度范围为0～100%RH,温度范围为0~50℃。这种传感器原是用于开关的传感器，不能在宽频带范围内检测湿度，因此，主要用于判断规定值以上或以下的湿度电平。
图2.4系统总体框图
第 3 章
3.1
信号采集系统包括温度传感器电路、湿度传感器电路和多路开关组成。
3.1.1
集成温度传感器AD590 是美国Байду номын сангаас拟器件公司生产的集成两端感温电流型温度传感器。
一、AD590主要特性
AD590是电流型温度传感器，通过对电流的测量可得到所需要的温度值.
1、AD590主要特性
2.2.2
通过分析可得本系统的总体框图如图2.1所示。
图2。1系统总体框图
2.3
2.3.1
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，那么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。
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南京信息职业技术学院毕业设计论文作者陈龚学号*****s34 系部电子信息工程系专业电子信息工程技术/电子商务题目小型仓库温湿度监测系统指导教师丁宁评阅教师徐瑞亚完成时间：2010 年 4 月10 日毕业设计(论文)中文摘要毕业设计(论文)外文摘要目录一、引言 (5)1.1设计目的 (5)1.2设计要求 (5)二、系统总体设计 (6)2.1信号采集 (6)2.1.1温湿度传感器 (7)2.1.2 SHT11性能特点 (7)2.1.2 SHT11的功能管脚及实物 (8)2.1.3 SHT11内部结构和工作原理 (8)2.1.5 硬件设计 (9)2.1.6 软件设计 (11)2.2单片机AT89S51 (16)2.2.1 单片机AT89S51的结构及组成 (17)2.2.2 单片机AT89S51的引脚 (17)2.2.3 存储器 (21)2.2.4 Flash 闪速存储器的编程 (22)2.2.5 单片机最小系统的硬件电路 (27)2.3通信模块 (29)2.3.1 RS-232、RS-485及其接口电路 (30)2.3.2 串口的基本接线方法 (31)2.4电源模块 (33)2.4.1 芯片LM7805 (33)2.5硬件设计综述 (34)三、软件设计 (34)3.1AT89S51软件设计 (35)3.1.1 软件结构设计 (35)3.2PC机数据接收界面设计 (37)四、系统调试 (38)结论致谢参考文献一、引言1.1设计目的防潮、防霉、防腐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。
1.2设计要求一、基本功能➢检测温度、湿度➢实时显示温度、湿度➢设定温湿度限定值➢过限报警二、主要技术参数➢温度检测范围： 0℃～+100℃（可软件调整）➢测量精度：±1℃➢湿度检测范围： 0%-100%RH（可软件调整）➢检测精度：±1%RH➢显示方式：后台实时显示➢报警方式：后台报警二、系统总体设计本设计是以AT89S51为CPU的一套检测系统，其中涉及到温湿度检测、矩阵键盘、报警电路、单片机、后台显示等部分的设计。
图2-1 系统总体框图本设计由信号采集、信号分析、信号处理和电源四个部分组成的。
（一）信号采集由多个数字式温湿度传感器SHT11组成；（二）信号分析由单片机AT89S51组成；（三）信号处理由后台软件组成。
2.1信号采集本设计利用传感器技术进行信号采集，为单片机提高数据。
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。
本设计使用了数字式温湿度传感器SHT11。
2.1.1温湿度传感器温湿度的测量在仓储管理、生产制造、气象观测、科学研究以及日常生活中被广泛应用，传统的模拟式湿度传感器一般都要设计信号调理电路并需要经过复杂的校准和标定过程，因此测量精度难以保证，且在线性度、重复性、互换性、一致性等方面往往不尽人意。
SHT11是瑞士Sensirion公司生产的具有I2C总线接口的单片全校准数字式相对湿度和温度传感器。
该传感器采用独特的CMOSens TM技术，具有数字式输出、免调试、免标定、免外围电路及全互换的特点。
该传感器将CMOS芯片技术与传感器技术结合起来，从而发挥出它们强大的优势互补作用。
2.1.2SHT11性能特点SHT11温湿度传感器的主要特性如下：●将温湿度传感器、信号放大调理、A/D转换、I2C总线接口全部集成于一芯片（CMOSens TM技术）；●可给出全校准相对湿度及温度值输出；●带有工业标准的I2C总线数字输出接口；●具有露点值计算输出功能；●具有卓越的长期稳定性；●湿度值输出分辨率为14位，温度值输出分辨率为12位，并可编程为12位和8位；●小体积（7.65×5.08×23.5ｍｍ），可表面贴装；●具有可靠的CRC数据传输校验功能；●片内装载的校准系数可保证100％互换性；●电源电压范围为2.4～5.5Ｖ；●电流消耗,测量时为550μＡ，平均为28μＡ，休眠时为3μＡ；2.1.2SHT11的功能管脚及实物图 2-1 SHT11 引脚说明图 2-2 SHT11 实物SHT11温湿度传感器采用SMD(LCC)表面贴片封装形式，管脚排列如图2-2所示，其引脚说明如下：(1)GND：接地端；(2)DATA：双向串口数据线；(3)SCK：串口时钟输入；(4)VDD电源端：2.4～5.5Ｖ电源端；（5～8）NC：空管脚2.1.3SHT11内部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2-3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；最后经过二线串口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内部还集成了一个加热元件，加热元件接通后可以将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，可以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。
图2-3 SHT11内部结构框图2.1.5 硬件设计2.1.5.1 SHT11与微控制器的连接SHT11通过I2C接口与微控制器连接，具体电路如图2-4所示。
其中，串口时钟输入线(SCK)：SCK用于微控制器与SHTll之间的通信同步，而且由于SHTll 接口包含了完全静态逻辑，所以并不存在最小SCK频率限制，即微控制器可以以任意低的速度与SHTll通信。
串口数据线(DATA)：DATA引脚是三态门结构，用于内部数据的输出和外部数据的输入。
DATA在SCK时钟下降沿之后改变状态，并仅在SCK时钟上升沿后有效，所以微控制器可以在SCK高电平时读取数据，而当其向SHTll发送数据时则必须保证DATA线上的电平状态在SCK高电平段稳定；为了避免信号冲突，微控制器仅驱动DATA在低电平，在需要输出高电平的时候，微控制器将引脚置为高阻态，由外部的上拉电阻(如4.7k)将信号拉至高电平(如图2-4所示)，从而实现高电平输出。
图 2-4 典型I2C接口电路2.1.5.2 硬件电路图 2-5 AT89S51和SHT11的硬件连接图SHTll是两线制的数据传输方式，具有I2C总线接口，在多点测量应用系统中通常是将多个SHTll分别独立地连接到微控制器I/O口上，微控制器通过对每一个SHTll进行测量操作，得到每一点的温湿度数据。
但这样的连接方式存在两个主要缺点：(1)由于每个SHTll占用微控制器两个I/O口，所以微控制器有限的I/O口资源将制约着单个微控制器上所能测量的最大点数；(2)由于每个SHTll的测量所需时间是固定不变的，采用单独操作的逐个测量方式在多点测量系统中必然导致数据采集时间过长、控制滞后，从而影响控制系统性能的提高。
多个SHTll传感器和AT89S51的连接方式采取如下方案：各SHTll的SCK线接到AT89S51的同一个I/O口上，而DATA线则分别接到不同I/O口线上,需要注意的地方是：DATA数据线需要外接上拉电阻。
这种连接方式有几个优点：首先，n个传感器只占用n+1个I/O口，比前述方式节省了n-1个I/O口，解决了多点测量系统中微控制器I/O口资源短缺和尽可能增加测量点之间的矛盾问题；其次，由于多个SHTll共用一条时钟线所以在每次测量中可以同时发出测量命令，多个传感器同时进行测量，只需一次等待时间则完成了整体数据的收集，大大缩短了数据采集时间，为控制系统快速响应提供了条件。
硬件连接如图2-5所示，本设计需要测试4个不同地方的温湿度情况，所以选择了4个SHT11传感器。
2.1.6 软件设计2.1.6.1 工作时序SHTll测量过程包括4个部分：启动传输、发送测量命令、等待测量完成和读取测量数据，其中可能会涉及到启动传输时序、命令发送时序、读取数据时序和通信复位时序。
微控制器首先用一组“启动传输”时序来表示数据传输的初始化，其时序图如图2-6所示：当SCK时钟高电平时DATA翻转为低电平；在DATA 为低电平期间，SCK变为低电平，再翻转为高电平；随后是在SCK时钟高电平时DATA翻转为高电平。
图2-6 “启动传输”时序在“启动传输”时序之后，微控制器可以向SHTll发送命令。
命令字节包括高3位的地址位(目前只支持000)和低5位的命令位。
SHTll传感器共有5条用户命令，具体命令格式见表2-1所列表 2-1 SHTxx命令集SHTll通过在数据传输的第8个SCK时钟周期下降沿之后，将DATA拉低来表示正确接收到命令，并第9个SCK时钟周期的下降沿之后释放DATA线(即恢复高电平)，图2-7以微控制器发送湿度测量命令‘0000010l’为例说明发送命令的时序。
图2-7 命令发送时序微控制器发送一组测量命令后需要根据测量数据精确度8／12／14bit分别等待大约11／55／210ms，而SHTll则通过拉低DATA表示测量结束，并且把测量结果存储在SHT11内部的存储器内，然后自动进入空闲状态，等微控制器执行完其他任务后再来读取。
测量数据读取前，微控制器先重新启动SCK，即SHTll拉低DATA，接着2字节的测量数据和1字节的CRC校验将由SHTll传送给微控制器。
2字节的测量数据是从高字节的高位开始传送，并以CRC校验字节的确认为表示通信结束。
微控制器需要通过拉低DATA来确认接收的每个字节，若不使用CRC校验位则微控制器可以在接收完测量数据的最低位后保持DATA为高电平来终止通信，图2-8给出了数据读取时序图。