毕业基于单片机的温湿度检测控制系统
基于单片机的温湿度监控报警系统设计毕业论文
成都理工大学工程技术学院毕业论文毕业论文基于单片机的温湿度监控报警系统设计摘要温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，尤其是在医学、电子电力、航天航空、食品发酵，农业生产等领域中对温湿度的要求尤其严格，是最常见最基本的参数，例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度湿度的实时检测与控制。
并且随着人们生活水平的提高，人们对自己的生存环境越来越关注。
而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响，所以对温度湿度的检测及控制就非常有必要了。
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使用STC89C52单片机设计温湿度监控报警系统，可以即时精确的反应温室内外的温度以及湿度的变化。
完成诸如升温到特定的温度、降温到特定的温度。
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生长提供了更加适宜的环境。
对于大棚种植和花圃、花卉栽培，必须在某些特定环境安装温湿度装置对其进行监控。
本系统可以及时、精确的反映室内外的温度以及湿度的变化，能够满足温湿度的控制要求。
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关键词：温湿度监控STC89S52AbstractTemperature, humidity and has close relati on with the huma n product ion and living, especially in medicine, electronics, electric power, aerospace, food fermentation, the requirements for temperature and humidity in areas such as agricultural producti on is particularly strict, is the most com mon is the most basic parameters, such as machinery, electronics, petroleum, chemical industry etc widely needed in real-time detection and control of temperature, humidity. And as people living standard rise, people for their own survival en vir onment more and more atte nti on. And the body's comfort level with the change of temperature and humidity in the air and mood has a direct effect, so the detection and control of the temperature humidity is very n ecessary残骛楼諍锩瀨濟溆塹籟。
基于51单片机温湿度监控系统毕业设计
基于51单片机温湿度监控系统毕业设计摘要本文将介绍一个基于51单片机的温湿度监控系统的毕业设计。
该系统可以实时监测环境的温度和湿度，并将数据通过LCD显示。
同时，该系统还能将数据通过串口传输给计算机进行进一步处理和分析。
本文将从需求分析、硬件设计、软件设计和系统测试等方面全面介绍该系统的设计和实现过程。
1. 引言随着科技的不断发展，人们对环境的监测需求越来越高。
尤其是在工业生产、农业种植和生活领域，精确的温湿度监控对保证操作的顺利进行非常重要。
本文将设计一个基于51单片机的温湿度监控系统，用于实时监测环境的温湿度。
2. 需求分析需求分析是软件开发过程中至关重要的一环。
在本设计中，我们需要考虑以下需求：- 实时监测环境的温度和湿度 - 数据显示在LCD上 - 数据通过串口传输给计算机3. 硬件设计硬件设计是本系统的关键部分。
我们使用51单片机作为主控芯片，并选择合适的温湿度传感器对环境数据进行采集。
硬件设计主要包括以下几个方面： - 单片机选型和接口设计 - 温湿度传感器的选用和接口设计 - LCD模块的选用和接口设计- 串口传输电路的设计4. 软件设计软件设计是实现系统功能的关键。
本文设计了以下几个模块的软件： - 温湿度采集模块 - 数据处理模块 - LCD显示模块 - 串口通信模块5. 系统测试系统测试是确保整个系统正确运行的重要环节。
在本设计中，我们将定期对系统进行各个模块的功能测试和整体性能测试，以确保系统的稳定性和可靠性。
6. 结论本文设计并实现了一个基于51单片机的温湿度监控系统。
通过对温湿度传感器的采集和LCD显示的设计，以及串口通信的实现，该系统能够实时监测环境的温湿度，并将数据显示在LCD上。
同时，该系统还能通过串口将数据传输给计算机进行进一步处理和分析。
经过系统测试，该系统的功能和性能均符合设计要求。
参考文献•[1] 张永建. 单片机技术与应用. 北京：机械工业出版社，2018.•[2] 陈洪焰. 嵌入式系统. 北京：机械工业出版社，2019.•[3] 黄文昌. 温湿度测量技术及其应用. 北京：电子工业出版社，2016.。
《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毕业设计
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代生活和工业生产中，对环境温湿度的准确监测和控制具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此，设计一个可靠、精确且易于使用的温湿度监测系统是十分必要的。
本毕业设计旨在基于单片机技术开发一款实用的温湿度监测系统。
二、系统总体设计（一）系统功能需求该监测系统应能够实时采集环境的温度和湿度数据，并将其显示在屏幕上。
同时，系统应具备数据存储功能，以便后续分析和查询。
此外，还应设置报警阈值，当温湿度超出设定范围时能发出警报。
（二）系统组成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环境温湿度数据，选用了精度高、稳定性好的DHT11 温湿度传感器。
单片机控制模块作为系统的核心，采用了 STC89C52 单片机，负责处理传感器采集到的数据、控制其他模块的工作以及进行逻辑判断。
显示模块采用了液晶显示屏（LCD1602），能够清晰地显示当前的温湿度值。
存储模块使用了 EEPROM 芯片，用于保存历史数据。
报警模块则通过蜂鸣器和指示灯实现，当温湿度异常时发出声光报警。
三、硬件设计（一）传感器接口电路DHT11 传感器与单片机通过单总线进行通信，连接时需要注意数据线的上拉电阻。
（二）单片机最小系统STC89C52 单片机的最小系统包括时钟电路和复位电路。
时钟电路采用晶振和电容组成，为单片机提供稳定的时钟信号。
复位电路用于系统初始化和异常情况下的复位操作。
（三）显示电路LCD1602 通过并行接口与单片机连接，需要配置相应的控制引脚和数据引脚。
（四）存储电路EEPROM 芯片通过 I2C 总线与单片机通信，实现数据的存储和读取。
（五）报警电路蜂鸣器通过三极管驱动，指示灯通过限流电阻连接到单片机的引脚，由单片机控制其工作状态。
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，包括单片机内部寄存器的设置、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
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检测控制系统设计(新)
毕业论文（设计）设计(论文)题目：基于单片机的温湿度监测控制系统设计一、设计（论文）内容及要求:（一）设计(论文）内容本系统所要完成的任务是：1. 熟悉掌握AT89C51单片机的结构和特点2. 熟练掌握温湿度传感器SHT11的主要特性及测温原理3. 熟练掌握用LCD1602液晶显示屏的工作原理4.系统各个功能模块硬件电路的设计；5。
系统软件设计;6。
系统调试,实现系统功能7。
能够实时、准确的显示采样温度值与湿度值。
8。
通过采集温度及湿度值,准确的判断标准值与当前值之间的差异,及时的启动报警装置(包括警报灯的提示功能以及提示音等）进行报警,并采取相应的控制方案。
）(二）要求设计一个基于单片机的温湿度自动控制系统，具体要求如下:1．具有温湿度采集功能;2．对数据实时处理并能够显示；3．当温度或适度高于（低于）设定值时能够自动调节；4．超限报警电路，当环境温度或湿度高于（低于）极限值时,系统能够发出声光报警，提示工作人员进行相应的应急处理;5．自动断电功能，当环境温度或湿度高于（低于）极限值时,系统能够自动切断电源；6．当检测电路电压低即供电不足时，电路发出报警，提示工作人员对检测电路电源进行更换；7．基本要求度参数的实时采集,测量空间的温度和湿度，由单片机对采集的温湿度值进行循环检测、数据处理、显示，实现温湿度的智能检测；8．实现超越数据的及时报警,并启动控制系统,实现温室的目的；9．现场检测设备应具有较高的灵敏度、可靠性、抗干扰能力；要求达到的技术指标:测温范围：0.C -60。
C测温精度：+0。
5。
C测湿范围：0-100％RH测湿精度：+2。
5％RH10。
要求单片机系统应具有可靠性高、操作维护方便、性价比高等特点。
二、主要参考资料:[1]林国汉.基于单片机的温度控制系统设计[J].微计算机信息，2009（25)：21～24[2］易顺明.基于单片机的大棚温湿度控制系统设计［J］。
现代电子技术，2011 （7)：7～15［3］张毅刚.单片机原理及应用[M].北京：高等教育出版社2008。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代社会中，温湿度的监测在许多领域都具有重要意义，例如农业生产、仓储管理、工业制造以及室内环境控制等。
为了实现对温湿度的准确、实时监测，基于单片机的温湿度监测系统应运而生。
本毕业设计旨在设计并实现一种基于单片机的温湿度监测系统，以满足实际应用中的需求。
二、系统总体设计方案（一）系统功能需求分析本系统需要实现对环境温湿度的实时采集、数据处理、显示以及超限报警等功能。
能够在不同的环境中稳定工作，并具有较高的测量精度和可靠性。
（二）系统总体结构设计系统主要由单片机控制模块、温湿度传感器模块、显示模块、报警模块以及电源模块等组成。
单片机作为核心控制器，负责协调各个模块的工作，温湿度传感器用于采集环境温湿度数据，显示模块用于实时显示测量结果，报警模块在温湿度超限时发出警报，电源模块为整个系统提供稳定的电源。
三、硬件设计（一）单片机控制模块选择合适的单片机型号，如 STC89C52 单片机，其具有丰富的资源和良好的性价比。
单片机通过 I/O 口与其他模块进行通信和控制。
（二）温湿度传感器模块选用 DHT11 数字温湿度传感器，该传感器具有体积小、功耗低、测量精度高、响应速度快等优点。
通过单总线方式与单片机进行数据传输。
（三）显示模块采用液晶显示屏（LCD1602）作为显示设备，能够清晰地显示温湿度测量值。
通过并行接口与单片机连接。
（四）报警模块使用蜂鸣器和发光二极管作为报警装置，当温湿度超过设定的阈值时，蜂鸣器发声，发光二极管闪烁。
（五）电源模块设计稳定的电源电路，为整个系统提供 5V 直流电源。
可以采用电池供电或者通过电源适配器接入市电。
四、软件设计（一）系统主程序设计主程序主要负责系统的初始化、各模块的协调控制以及数据处理和显示。
首先对单片机进行初始化，包括设置 I/O 口状态、定时器和中断等。
然后循环读取温湿度传感器的数据，并进行处理和显示，判断是否超过阈值，若超过则启动报警。
(完整版)基于单片机的毕业论文设计
（完整版）基于单片机的毕业论文设计标题：基于单片机的室内温湿度监测与控制系统摘要：本论文设计了一种基于单片机的室内温湿度监测与控制系统。
该系统通过温湿度传感器实时感知室内的温湿度信息，并由单片机进行数据处理和控制。
用户可以通过LCD显示屏和按键进行界面交互和参数设置。
系统可以实时显示室内的温湿度信息，并根据设定的温湿度范围进行自动调节。
实验结果表明，该系统具有良好的稳定性和准确性，能够满足室内温湿度的要求。
关键词：单片机，温湿度传感器，LCD显示屏，温湿度监测与控制1.引言室内温湿度是人们日常生活中非常重要的参数，直接影响室内舒适度和健康。
然而，室内温湿度的监测和控制通常需要人工干预，效率较低，无法实时调节。
本论文旨在设计一种基于单片机的室内温湿度监测与控制系统，以便实现室内温湿度的自动化管理。
2.系统设计本系统主要由温湿度传感器、单片机、LCD显示屏和按键组成。
温湿度传感器负责实时感知室内的温湿度信息，并将数据传输给单片机。
单片机进行数据处理和判断，可以根据设定的温湿度范围进行自动调节。
用户可以通过LCD显示屏和按键进行界面交互和参数设置。
3.硬件设计温湿度传感器采用XX型号传感器，通过串口将温湿度数据传输给单片机。
单片机选择XX型号，具备较强的数据处理能力和通信功能。
LCD显示屏选用XX型号，可实现温湿度信息的实时显示和参数设置。
按键采用XX型号，用于用户与系统的交互。
4.软件设计系统的软件设计主要包括温湿度数据处理、控制算法实现和界面设计。
温湿度数据处理部分主要负责接收温湿度传感器的数据，进行数据校正和滤波处理，以确保数据的准确性和稳定性。
控制算法实现部分根据设定的温湿度范围，计算出相应的控制信号，控制系统的终端设备进行温湿度的调节。
界面设计部分主要负责实现与用户的交互，包括温湿度信息的显示和参数设置等功能。
5.实验结果与分析对系统进行了多次实验，结果表明系统具有良好的稳定性和准确性，能够满足室内温湿度的要求。
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毕业基于单片机的温湿度检测控制系统编号:毕业论文(设计)题目基于单片机的温湿度监测控制系统设计指导教师学生姓名学号专业教学单位（盖章）二O 年月日毕业论文（设计）开题报告书20 年月日毕业论文（设计）中期检查表院(系)：专业：20 年月日目录摘要 (1)1引言 (1)1.1课题背景 (1)1.2立题的目的和意义 (1)1.3国内外的研究现状和发展趋势 (1)1.4本系统主要研究内容 (2)2系统总体设计 (2)2.1系统功能设计 (2)2.2系统设计原则 (2)2.3系统的组成和工作原理 (3)3系统硬件设计 (5)3.1单片机系统设计 (5)3.2传感器的设计 (8)3.3液晶显示装置设计 (10)3.4光声报警系统与温湿度控制系统设计 (12)4软件系统设计 (14)4.1初始化模块 (15)4.2温湿度检测模块 (15)4.3温湿度判断控制模块 (15)4.41602液晶显示模块 (16)4.5报警模块 (16)4.6系统整体软件程序 (16)总结 (17)参考文献: (17)谢辞 (17)基于单片机的温湿度检测控制系统设计摘要:本文利用89C51单片机设计一个温室大棚的温湿度检测控制系统，对室内的温湿度进行检测控制并实时显示。
其中温湿度传感器采用AM2301数字温湿度传感器，通过89C51单片机的处理把温湿度值显示在1602液晶上。
并实时判断温湿度值是否满足设定的温湿度范围，若超出设定范围，通过89C51启动温湿度控制系统，达到恒温恒湿的目的。
关键字：89C51；AM2301；1602液晶显示；温湿度控制系统1 引言1.1 课题背景随着经济和社会的不断发展，人们对生活质量要求显著提高。
对植被也要求越来越严格，如何种植出品种优良的植物，一直是人们研究的话题。
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。
以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立题的目的和意义环境的监测与控制在工业、农业、国防等行业有着广泛的应用。
由于应用的场合不同监测对象的不同，其系统设计也是千差万别。
在实际生活中此类系统有着广泛的应用，室温环境检测系统中温度和湿度是两个重要的显示和分析指标，必须定期抽样检查室温环境温度和湿度，以便采取相应的措施。
89C51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，用其作为温湿度检测控制系统的实例也很多。
使用89C51单片机能够实现温湿度全程的自动检测与控制，而且89C51单片机易于学习、掌握，性价比高。
使用89C51型单片机设计温湿度检测控制系统，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大棚当中无疑为植物的生活提供了更加适宜的环境。
1.3国内外的研究现状和发展趋势目前国内外的温湿度检测使用的温湿度检测元件种类繁多、应用范围也较广泛加之单片机和大规模集成电路技术的不断提高，出现了高性能、高可靠性的单片数据采集系统。
基于单机片的温湿度监测控制系统的设计研究较少。
随着经济和社会的不断发展，人们对自己的生活环境越来越严格。
特别在温室大棚中，对温湿度要求更为严格。
基于单片机的温湿度监测控制统设计，将对环境的温湿度监测控制系统做详细的设计与实现。
采用高性能的控制芯片89C51，高精度数字温湿度传感器AM2301。
向模块化、高速化、智能化的单片机数据采集系统靠近。
将此系统应用到温室大棚当中无疑为植物的生活提供了更加适宜的环境,符合植物的生活环境要求，具有良好的发展前景。
1.4本系统主要研究内容本系统所要完成的任务是：1.4.1人性化的设计。
根据植物的生活需求，把温湿度值控制在一定的范围内。
1.4.2 能够实时、准确的显示采样温度值与湿度值。
1.4.3通过采集温度及湿度值，准确的判断标准值与当前值之间的差异，及时的启动报警装置（包括警报灯的提示功能以及提示音等）进行报警，并采取相应的控制方案。
2 系统总体设计2.1系统功能设计系统要完成的设计功能是：2.1.1 实现对温室大棚温湿度参数的实时采集，测量空间的温度和湿度，由单片机对采集的温湿度值进行循环检测、数据处理、显示，实现温湿度的智能检测。
2.1.2 实现超越数据的及时报警，并启动控制系统，实现温室的目的。
2.1.3 现场检测设备应具有较高的灵敏度、可靠性、抗干扰能力。
要求达到的技术指标：测温范围： 0。
C -60。
C测温精度：+0.5。
C测湿范围：0-100%RH测湿精度：+2.5%RH2.2系统设计原则要求单片机系统应具有可靠性高、操作维护方便、性价比高等特点。
2.2.1可靠性高可靠性是单片机系统应用的前提，在系统设计的每一个环节，都应该将可靠性作为首要的设计准则。
提高系统的可靠性通常从以下几个方面考虑：使用可靠性高的元器件；设计电路板时布线和接地要合理；对供电电源采用抗干扰措施；输入输出通道抗干扰措施；进行软硬件滤波；系统自诊判断功能等。
2.2.2操作维护方便在系统的软硬件设计时，应从操作者的角度考虑操作和维护方便，尽量减少对操作人员专用知识的要求，以利于系统的推广。
因此在设计时，要尽可能减少人机交换接口，多采用操作内置或简化的方法。
同时系统应配有现场故障自动诊断程序，一旦发生故障能保证有效地对故障进行定位，以便进行维修。
2.2.3性价比单片机除体积小、功耗低等特点外，最大的优势在于高性能价格比。
一个单片机应用系统能否被广泛使用，性价比是其中一个关键因素。
因此，再设计时，除了保持高性能外，尽可能降低成本，如简化外围硬件电路，在系统性能和速度允许的情况下尽可能使用软件功能取代硬件功能等。
2.3系统的组成和工作原理2.3.1系统的组成以单片机为控制核心，采用温湿度测量，通信技术，控制技术等技术，以温湿度传感器作为测量元件，构成智能温湿度测量控制系统。
可分为温湿度测量电路，显示电路，声光报警电路，温湿度控制电路，见图2.1选用的主要器件有：AT89C51，温湿度传感器AM2301，1602LCD显示模块，降温装置风扇，升温装置加热器，増湿装置喷雾器，除潮装置除潮器，红绿LED灯，报警装置蜂鸣器等[1][2]。
图1系统的组成2.3.2系统的工作原理本系统以单片机Atmel89C51为核心，数据采集、传输、显示、报警都要通过单片机。
数据采集通过单总线的智能数字温湿度传感器AM2301完成；通过单片机把采集的数据显示在1602LCD上；当采集的数据超出给定范围时，有蜂鸣器实时报警，并显示红灯提示，并进行相应的控制处理。
在整个系统中采用了AM2301单总线技术，单片机采用C语言编程。
·温室温湿度控制系统是以89C51单片机作为中央控制装置，风扇，加热设备，加湿设备，排潮设备等· 89C51作为中央控制装置，负责中心运算和控制，协调系统各个模块的工作。
·风扇：负责系统的降温工作。
·加热设备：负责系统的加热工作。
·喷雾设备：负责系统的加湿工作。
·排潮设备：负责系统的去湿工作。
·双色灯，报警模块：负责系统的报警功能。
如果当前的温度超过用户设定的界限值时系统将自动警，双色灯在单片机的控制下有规律的切换，同时报警模块发出报警声，通知用户采取相应的措施。
系统工作流程图见图2图2系统的工作原理图3 系统硬件设计3.1单片机系统设计经过上面的总体方案和实施措施的讨论后可以开始着手硬件系统的设计，硬件系统是应用系统的基础、软件系统设计的依据根据总体功能和性价比及其运行速度等因素的考虑，选用MCS-51系列的89C51为主机，满足上面的要求而且设计方便，不需要再存储扩展。
3.1.1 AT89C51单片机MCS-51系列单片机主要包括基本型产品8031/8051/8751(对应的低功耗型80C31/80C51/87C51和增强型产品8032/8052/8752。
虽然他们是8位的单片机，但是具有品种全、兼容性强性能价格比高等特点且软硬件应用设计资料丰富齐全，已为我国广大工程技术人员所熟悉和掌握。
在20世纪80年代和90年代，MCS-51系列单片机是在我国应用最为广泛的单片机机型之一。
中央微处理器 AT89C51： AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。
AT89C51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 bytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。
此外，AT89C51设计和配置了振荡频率，并可通过软件设置省电模式。
空闲模式下，CPU 暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。
同时该芯片还具有PDIP、TQFP 和PLCC等三种封装形式。
AT89S51单片机综合了微型处理器的基本功能。
按照实际需要，同时也考虑到设计成本与整个系统的精巧性，所以在本系统中就选用价格较低、工作稳定的AT89C51单片机作为整个系统的控制器[3]。
图3 AT89C51单片机实物图CPU 运算器控制器数据存储器RAM看门狗定时器P1串行口P0P2程序存储器4KBFlash ROM特殊功能寄存器（SFR）定时器/计数器16位两个P3中断系统XTAL XTAL图4 AT89C51 单片机的片内硬件组成结构3.1.2 AT89C51引脚简单介绍总线型 非总线型图5 89C51的引脚封装40个引脚按其功能可分为如下3类：电源及时钟引脚——VCC 、VSS ；XTAL1、XTAL2。
控制引脚——PSEN 、ALE/PROG 、EA/VPP 、RST 。
I/O 口引脚——P0、P1、P2、P3，为4个8位I/O 口的外部引脚[4]。