基于单片机的湿度计设计
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。
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。
基于单片机的湿度检测系统电路模块设计
基于单片机的湿度检测系统电路模块设计一、引言随着物联网技术的不断发展，越来越多的传感器被应用于工业自动化、家居智能化、医疗健康等领域。
湿度传感器作为一种重要的环境参数检测设备，广泛应用于各种领域。
本文将介绍一种基于单片机的湿度检测系统，实现对环境湿度的监测和控制。
二、系统架构基于单片机的湿度检测系统主要由传感器模块、单片机模块、显示模块和通信模块组成，其系统框图如下：系统框图系统框图其中，传感器模块接收外界信号，将信号转化为模拟电压信号，再由单片机模块进行模数转换，处理后输出数字信号，最后通过显示模块和通信模块进行数据显示和传输。
三、模块设计（一）传感器模块设计本系统采用的是电容式湿度传感器，其原理是利用物体表面的水蒸气与空气中的水蒸气产生的蒸汽压差，使得电容器的电容值发生变化，从而实现对湿度的检测。
传感器模块主要包括电容式湿度传感器、电阻器、稳压器和滤波电路等。
其电路图如下：传感器电路图R1+----/\\/\\----+| |+----|<-----+|| C2接地-------+------||-----+| || 电容式湿度传感器| || || C1+----|<-----+|| |C3 C4| |+--\\/\\/\\/--+--M--| 电阻R2 | 数字电压输出+-----------+| || 稳压器LM7805| |+-----------+| |VDD GND其中，C1和C2分别为电容；R1为一个非极性电位器，用来调节传感器的输出电平；R2为一组电阻，与C3和C4一起组成一个滤波电路，用于去除电源杂波和其他干扰信号。
稳压器LM7805将输入电压调整为5V，用于给单片机模块和其他电路提供稳定的电源电压。
（二）单片机模块设计单片机模块采用的是STC89C52RC单片机，其主要功能是对传感器模块输出的电压值进行模数转换，得到相应的湿度值，并将湿度值输出到LED数字管和串口上，供用户查看。
基于51单片机的数字温湿度计设计及实现
U1
17 16 15 14 13 12 11 10 DATA SCK 2 3 RS RW E 28 27 26 25 24 23 22 21 32 33 34 35 36 37 38 39 E RW RS P3.7/RD P3.6/WR P3.5/T1 P3.4/T0 P3.3/INT1 P3.2/INT0 P3.1/TXD P3.0/RXD P2.7/A15 P2.6/A14 P2.5/A13 P2.4/A12 P2.3/A11 P2.2/A10 P2.1/A9 P2.0/A8 P0.7/AD7 P0.6/AD6 P0.5/AD5 P0.4/AD4 P0.3/AD3 P0.2/AD2 P0.1/AD1 P0.0/AD0 89C51 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1/T2EX P1.0/T2 8 7 6 5 4 3 2 1 VCC VCC
本次基于 51单片机的数 字温湿度计的 设计，结构简 单，使用方便， 测量精确，可 以满足一般性 要求。测量结 果分两行显示 温湿度值，如 右图所示。
结论
总结与展望
• 近几十年内，由于电子行业的迅速发展 和集成电路和高集成电路的产生，控制 仪走向微型化、多功能化。 • 该智能化系统具有成本较低、使用简单、 工作可靠等特点，在多个领域中具有一 定应用前景。
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。
基于51单片机的湿度控制器(含原理图与C代码)毕业设计 精品
单片机湿度控制器摘要本系统采用AT89C51作为控制系统，通过模拟传感器把湿度信号采集后送给ADC0804，转换成数字信号后送入单片机，再通过LCD1602显示出来，同时独立键盘输入湿度上门限值和下门限值，当湿度值低于下门限值或上门限值时系统驱动蜂鸣器报警和控制电路进行湿度控制，当湿度再次回到两个门限值之间时消除报警和停止湿度控制，本系统实时刷新当前湿度和门限值，适用于大棚，花卉以及家庭湿度检测与控制。
目前工业自动化水平已成为衡量各行各业现代化水平的一个重要标志。
同时，控制理论的发展也经历了古典控制理论、现代控制理论和智能控制理论三个阶段。
智能控制的典型实例是模糊全自动洗衣机等。
关键词：AT89C51，LCD1602，ADC0804，湿度控制与检测Single-chip humidity controllerSummaryThis system used AT89C51 as control system, by simulation sensor to humidity signal collection Hou to ADC0804, conversion into digital signal Hou into single tablets machine, then by LCD1602 displayed out, while independent keyboard entered humidity door limited value and Xia threshold value, dang humidity value below Xia threshold value or door limited value Shi system drive buzzer alarm and control circuit for humidity control, dang humidity again returned to two a threshold value Zhijian Shi elimination alarm and stop humidity control, This system live and refreshes the current humidity threshold values, apply to greenhouse, flower and family and humidity measuring and controllingThe current level of industrial automation has become an important symbol of the measure of all walks of life the level of modernization. The same time, the development of control theory has experienced a classical control theory, modern control theory and the theory of intelligent control in three stages. The typical example of the intelligent control fuzzy automatic washing machine.Keyword：AT89C51，LCD1602，ADC0804，humidity controller目录第一章绪论 -------------------------------------------------------------------------------------- 11.1选题背景及目的----------------------------------------------- 11.2发展状况----------------------------------------------------- 11.3各章节主要内容----------------------------------------------- 3 第2章系统的方案与论证-------------------------------------------- 42.1系统选择论证------------------------------------------------- 42.1.1 单片机控制模块的选择论证------------------------------ 42.1.2 显示模块的选择与论证---------------------------------- 42.2 设计任务及要求--------------------------------------------- 42.3 系统的设计原则--------------------------------------------- 52.4 系统组成与框图--------------------------------------------- 6系统控制结构组成如图2-1 ------------------------------------- 62.5 系统原理设计----------------------------------------------- 62.5.1 AT89C51简介------------------------------------------ 62.5.2 AT89C51管脚说明-------------------------------------- 72.5.3 振荡器特性-------------------------------------------- 92.5.4 时钟电路---------------------------------------------- 92.5.5 复位电路--------------------------------------------- 102.5.6 AD转换电路------------------------------------------ 102.6 湿度传感器------------------------------------------------ 122.6.1 湿敏元件的特性---------------------------------------- 122.6.2 湿敏电阻---------------------------------------------- 122.6.3 湿敏电容--------------------------------------------- 122.6.3 湿度测量的名词术语----------------------------------- 122.7 LCD液晶显示器--------------------------------------------- 13 第三章硬件电路的设计--------------------------------------------- 163.1 湿度传感器与ADC0804连接电路------------------------------ 163.2 LCD电路图------------------------------------------------- 173.3 独立键盘与驱动电路---------------------------------------- 183.4 总体电路设计---------------------------------------------- 18 第四章程序流程图与代码------------------------------------------ 194.1 主要程序流程图-------------------------------------------- 194.2 主要程序-------------------------------------------------- 20 第五章系统的调试与总结------------------------------------------ 215.1 单片机测试------------------------------------------------ 215.2 硬件及软件调试-------------------------------------------- 215.3 整机的调试与测试------------------------------------------ 215.4 综合调试-------------------------------------------------- 22 总结--------------------------------------------------------------- 22 参考文献----------------------------------------------------------- 23 附录一------------------------------------------------------------- 24 附录二------------------------------------------------------------- 38第一章绪论1.1选题背景及目的在工农业生产和日常生活中，对湿度的测量及控制始终占据着重要地位。
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基于单片机的温湿度监测系统设计一、引言随着工业自动化和物联网技术的快速发展，对环境参数的监测变得越来越重要。
特别是在工业生产过程中，保持环境条件的稳定对于产品质量和生产效率具有重大影响。
为了实现这一目标，本文将介绍如何基于单片机设计一种温湿度监测系统。
二、相关技术在这个系统中，我们将使用单片机作为主控制器，负责采集和处理环境中的温度和湿度数据。
单片机是一种集成度高、价格低廉的微控制器，广泛应用于各种嵌入式系统中。
传感器则负责采集环境中的温湿度数据，并将数据传输给单片机。
我们将选择具有数字输出功能的温湿度传感器，以确保数据传输的稳定性和准确性。
此外，单片机通过液晶显示屏实时显示采集到的温湿度数据，用户可以通过按键对系统进行设置和校准。
单片机的编程语言通常为C语言，程序编写的好坏将直接影响系统的性能和稳定性。
三、系统设计1、硬件选择：选择具有I2C接口的温湿度传感器，如DHT11或SHT11，它们可以同时采集温度和湿度数据，且精度较高。
选择一个适用于单片机的液晶显示屏，如1602或2004，用于实时显示数据。
2、软件设计：根据系统的需求，编写单片机程序。
程序应包括数据采集、数据处理、数据显示和按键处理等功能。
在编写程序时，需要注意代码的优化，以提高系统的响应速度和稳定性。
3、程序编写：使用C语言编写单片机程序，实现上述功能。
程序应具有良好的可读性和可维护性，同时考虑代码优化，以提高系统的性能。
四、系统优化为了提高系统的性能和稳定性，可以进行以下优化：1、减小系统功耗：选择低功耗的单片机和传感器，优化程序，降低系统的待机功耗。
2、提高系统稳定性：在程序中加入自检功能，确保系统在异常情况下能自动复位，提高系统的稳定性。
3、优化数据传输速度：根据实际需要，调整数据传输速度，以提高系统的响应速度。
五、结果分析为了评估系统的性能，我们将对设计的温湿度监测系统进行实验验证。
比较实验结果与预期目标之间的差异，分析系统的优缺点，并根据实际情况进行优化。
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。
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目录0 前言 11 总体方案设计2 2硬件电路设计 32.1 单片机系统 32.2 DHT11湿度传感器系统 53 软件设计73.1 晶振电路83.2 复位电路83.3 数字显示电路93.4 报警电路93.5 湿度采集电路104 调试分析105 结论及进一步设想11 参考文献11 课设体会12 附录1 电路原理图13 附录2 程序清单14基于单片机的湿度计设计杨少书沈阳航空航天大学自动化学院摘要：本文设计了一种基于单片机控制的数字式湿度计，主要由湿度检测部分、单片机数据采集处理部分、显示部分和报警电路组成。
硬件以STC89C52单片机为核心，外接晶振、复位电路、电源、DHT11湿度传感器、LED显示电路组成。
本设计利用DHT11湿度传感器能耗低、响应速度快、稳定性强、可靠性高、抗干扰能力强、信号传输距离长、可随时掌握周围环境温度等优点，可以检测周围环境湿度，并且与人体适宜湿度相比较，若超出人体适宜湿度范围则会发出警报。
关键词：单片机；DHT11湿度传感器；湿度检测0 前言1.设计背景：湿度是基本的环境参数，人们生活与湿度息息相关。
在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域，经常需要对环境湿度进行测量和控制。
准确测量湿度在生物制药、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。
本设计介绍了一种以STC89C51为主要控制器件，以DHT11为数字湿度传感器的新型数字湿度计。
2.设计意义：最近几年来，随着科技的飞速发展，单片机领域正在不断的走向社会各个角落，还带动传统控制检测日新月异更新。
在实时运作和自动控制的单片机应用到系统中，单片机如今是作为一个核心部件来使用，仅掌握单片机方面知识是不够的，还应根据其具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。
现代社会越来越多的场所会涉及到温度与湿度并将其显示。
由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，例如：冬天温度为18至25℃，湿度为30%至80%；夏天温度为23至28℃，湿度为30%至60%。
在此范围内感到舒适的人占95%以上。
在装有空调的室内，室温为19至24℃，湿度为40%至50%时，人会感到最舒适。
如果考虑到温、湿度对人思维活动的影响，最适宜的室温度应是工作效率高。
18℃，湿度应是40%至60%，此时，人的精神状态好，思维最敏捷。
所以，本课程设计就是通过单片机驱动LED数码管，数码管显示湿度，通过此设计，可以发现本设计有一定的扩展性，而且可以作为其他有关设计的基础。
3.设计内容：本设计要求设计的湿度计以单片机为核心，通过湿度传感器对环境湿度进行采样处理，单片机对检测到的湿度与人体的适宜湿度值（38%~65%）进行比较，若不在此范围内，则报警。
4.设计要求：（1）按设计内容制定设计方案，并绘制出系统工作框图；（2）按设计内容设计湿度计的电路，并与单片机仿真器、单片机实验箱、电源等硬件正确可靠地连接，给出电路原理图；（3）用仿真器及单片机实验箱进行程序设计与调试；5.设计特点：本设计采用DHT11湿度传感器，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 的可靠性与长期的稳定性。
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。
同时还具有体积小、功耗低，信号传输距离长等优点。
1 总体方案设计针对本课题的设计任务，进行分析得到：本次设计用湿度传感器进行湿度的测量，转化了的湿度信号由传感器得到数字信号。
本次设计采用STC89C52单片机作为主机，DHT11湿度传感器作为从机，当要开始测量时，从主机发出信号给从机，此时从机DHT11湿度传感器开始测量周围环境的湿度，并将湿度信号转换为数字信号发送给主机，再由主机发送信号给数码管显示测量湿度。
该湿度计的设计，在总体上大致可分为以下几个部分组成：1湿度检测部分；2晶振部分；3复位电路部分；4 LED 显示电路部分。
系统原理框图如图1所示。
\图1 系统原理框图整个电路的工作原理是：整个湿度检测系统以STC89C52单片机为核心，对整个测试系统进行控制，包括湿度的测量、数据的处理、湿度的显示、声音报警等。
湿度传感器DHT11将测量到的湿度进行数据处理经由单片机发送给LED显示输出。
当湿度计开始工作时，单片机对所检测到的湿度与人体的适宜湿度值（38%～65%）进行比较，若低于38%或高于65%，则报警。
单片机由外接12MHz标准晶振提供时钟电路。
湿度传感器的非电量(湿度)到电量(电压)是非线性的关系，故考虑先将湿度传感器输出的电压信号用A/D转换采样到CPU，CPU再对采样所得的数字信号进行查表计算处理，得到相应的数字量，再将数字量由D/A转换成电压信号输出，最后只要根据输出的电压值即可得出湿度。
因DHT11湿度传感器的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过程中直接调用这些校准系数，所以不用经过A/D转换，更加简易快捷。
根据设计要求，设计前分别采用了电容式相对湿度传感器HS1101的方案一和采用湿度传感器DHT11的方案二，其中方案一的优点是HS1101传感器具有适应电压范围广、支持多点组网功能、测温范围广等特点。
方案二的优点是DHT11传感器具有稳定性高、能耗低、传输距离长、抗干扰能力强、相应速度快、性价比高等特点。
综合各方面的因素，DHT11传感器可靠性更高，连接更加方便，调用数据更加简洁，所以本次设计采用了方案二。
2硬件电路设计2.1 单片机系统本次设计采用STC89C52单片机作为核心，对整个测试系统进行控制。
STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系统可编程Flash存储器。
STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构（兼容传统51的5向量2级中断结构），全双工串行口。
另外STC89C52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频率35MHz，6T/12T可选。
STC89C52参数如下：1. 增强型8051单片机，6 时钟/机器周期和12 时钟/机器周期可以任意选择，指令代码完全兼容传统8051.[2]2. 工作电压：5.5V～3.3V（5V单片机）/3.8V～2.0V（3V 单片机）3.工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051 的0～80MHz，实际工作频率可达48MHz4. 用户应用程序空间为8K字节5. 片上集成512 字节RAM6. 通用I/O 口（32 个），复位后为：P0/P1/P2/P3 是准双向口/弱上拉， P0 口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为 I/O 口用时，需加上拉电阻。
7. ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成一片8. 具有EEPROM 功能9. 共3 个16 位定时器/计数器。
即定时器T0、T1、T210.外部中断4 路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down 模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒11. 通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART12. 工作温度范围：-40～+85℃（工业级）/0～75℃（商业级）13. PDIP封装STC89C52引脚图如图2所示。
图2 STC89C52引脚图2.2 DHT11湿度传感器系统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。
超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。
产品为4针单排引脚封装。
连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。
DHT11有四个引脚，3号引脚一般悬空，如图3所示。
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。
建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻。
图3 DHT11引脚图DATA 用于微处理器与 DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下:用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集, 用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集, 如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。
通讯过程如图4所示。
图4 通讯过程图总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。