本科毕业设计--基于单片机的温湿度及光照度采集系统的设计
毕业设计-基于单片机的温湿度自动控制仪的设计
毕业论文课题：基于单片机的温湿度自动控制仪的设计专业学生姓名学号指导教师完成日期摘要人类的生存和社会活动都与温度湿度密切相关。
随着现代化的实现，无论是企业还是事业、无论是医疗卫生还是科学研究都很难找出一个与温度湿度无关的领域来。
所以温度和湿度的测量成为日常生产生活最常见的测量活动，在市场上我们随处可见各种温湿度测量仪器，本设计就是一种简单适用的空气温度和湿度的检测仪器，它能精确实时的测量出空气的温度和相对湿度。
通过装置上的LED来实时显示空气的温度和湿度。
本设计的产品不但适用于家庭，也适用于温度范围在－55℃～125℃内的所有场所。
如：蔬菜生产的温室、工厂等。
其具有结构简单娇小、设计制造成本低、适用范围广、设计成品便于携带等优点。
利用单片机实现的高精度实用性温湿度控制系统，它由A T89C51单片机进行控制，内接了封装体积小，由于采用数字式温度传感器，因此具有成本较低、使用简单、工作可靠等特点。
本设计主要由温度、湿度采集、CPU控制、驱动电路、显示几部分组成，是基于DS18B20、HS1101传感器的温湿度系统并能够完成两路温湿度的循环检测，及温湿度上下限的控制。
该设计能够实现温湿度的同时检测，温湿度传感器能够根据外界温湿度的变化将环境值显示在相应的数码管上的功能。
温度测量采用了DS18B20温度传感器，具有较高的精度和重复性；湿度测量采用了HS1101电容式相对湿度传感器；通过LED控制驱动器ULN2003驱动了6个LED数码管。
而使系统可以方便地实现温度、湿度的实时控制。
AbstractThe survival of the human and social activities are closely related to the humidity and temperature. With the realization of modernization, be it business or career, be it health or scientific research are very difficult to find a temperature and humidity unrelated to the field. Therefore, measuring the temperature and humidity into the production of day-to-day life of the most common measurement, we are in the market can be seen all kinds of temperature and humidity measurements, the design is a simple application of air temperature and humidity testing apparatus, it accurate real-time The measure of air temperature and relative humidity. Through the device's LED display for real-time air temperature and humidity. The design of this product not only of the family, but also to the temperature range -55 ℃ ~ 125 ℃all places. Such as: the production of greenhouse vegetables, plants and so on. Its structure is simple and small, the design and manufacture of low cost, wide scope of application, the design of portable products such as the advantages.The use of single-chip high-precision practical realization of the temperature and humidity control system, which is the control AT89C51 single chip to carry out, then within a small package, due to the use of digital temperature sensor, so a lower cost, simple to use, reliable work And so on.Design by temperature, humidity acquisition, CPU control, drive circuit, revealed that several components, is based on DS18B20, HS1101 temperature and humidity sensors and systems to both temperature and humidity to complete the cycle of detection, and the upper and lower limits of temperature and humidity control. The design can be achieved at the same time detection of temperature and humidity, temperature and humidity sensors to the outside world in accordance with changes in temperature and humidity environmental value in the digital display on the tube. Temperature measurement used DS18B20 temperature sensors, high accuracy and repeatability; HS1101 humidity measurements using capacitive relative humidity sensor; through the control LED drive ULN2003 drive 6 LED digital tube. System, which can easily achieve the temperature, humidity, the real-time control.目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1问题的提出 (1)1.2概述 (1)1.3 本课题的内容与研究意义 (1)第二章总体方案 (3)2.1 总设计框图 (3)2.2 性能指标（设计要求） (3)2.3 主要元器件的选择 (5)2.4 中央处理单元CPU (8)2.5 传感器的选择 (11)2.6 方案论证 (12)第三章温湿度传感器的原理 (13)3.1 系统的基本构成 (13)3.2 温度传感器DS18B20的工作原理 (13)3.3 湿度传感器HS1101的工作原理 (17)第四章硬件设计 (21)4.1 硬件设计的总体方案 (21)4.2 硬件原理图（用Protel绘制） (22)第五章软件设计 (27)5.1 软件设计的总体方案 (27)5.2 主程序流程及其代码 (27)5.3 部分显示程序 (29)5.4 温度传感器的流程及程序 (30)5.5 湿度传感器的程序 (33)第六章调试与性能分析 (35)6.1 PROTUES的仿真 (35)6.2 PROTUES与KEIL的联调方法 (37)第七章结论 (41)致谢 (42)参考文献 (43)附录1 (44)附录2 (53)第一章绪论1.1问题的提出在工农业生产、气象、环保、国防、科研等部门，经常需要对环境温度与湿度进行测量及控制。
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.。
基于单片机的无线温湿度采集系统的的设计
基于单片机的无线温湿度采集系统的的设计目录设计总说明 ......................................................................................... 错误!未定义书签。
Design General Information (I)1 绪论 01.1 引言 01.2 选题背景及意义 01.3 国内外现状及发展趋势 (1)2 设计要求 (2)3 系统总体方案 (3)3.1 温湿度传感器的选择 (3)3.2 无线发射模块的元器件选择 (4)3.2.1 nRF905主要包括三种接口 (4)3.2.2 nRF905的工作模式 (5)3.3 单片机的选择 (6)3.4 显示模块的选择 (9)4 硬件电路设计 (11)4.1 温湿度采集模块的设计 (11)4.2 无线发射接收模块设计 (12)4.2.1 温湿度数据的控制发送 (12)4.2.2 温湿度数据的接收 (13)4.2.3 模拟SPI口的实现 (14)4.3 LCD1602液晶显示模块设计 (14)4.3.1 LCD1602的指令说明及时序 (16)4.4 电源模块的设计 (18)4.5 复位电路 (18)5 单片机对温度与湿度的控制 (19)6 软件设计 (20)6.1 采集模块软件设计 (20)6.2 发送接收模块软件设计 (21)6.3 显示模块软件设计 (26)7 调试 (27)结论 (28)参考文献 (30)附录A 系统总体原理图 (32)附录B 采集检测控制程序 (32)附录C 元器件清单 (47)致谢 (49)系列随着温湿度计的发展温室监控系统也越来越成熟，更好的为人们服务。
对于国内外对温湿度检测的研究，从复杂模拟量检测到现在的数字智能化检测越发的成熟，现在的对于温湿度研究，检测系统向着智能化、小型化、低功耗的方向发展。
在发展过程中，以单片机为核心的温湿度控制系统发展为体积小、操作简单、量程宽、性能稳定、测量精度高，等诸多优点在生产生活的各个方面实现着至关重要的作用。
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。
基于单片机的毕业设计
基于单片机的毕业设计基于单片机的毕业设计随着科技的不断发展，单片机已经成为了电子工程领域中不可或缺的一部分。
在大学电子工程专业的学习中，毕业设计是一个重要的环节，它不仅考察学生的理论知识掌握程度，还要求学生能够将所学知识应用于实际项目中。
基于单片机的毕业设计是一种常见的设计形式，下面将介绍一个基于单片机的毕业设计案例。
设计题目：智能温湿度监测系统设计背景：随着人们对生活质量的要求提高，温湿度的监测越来越重要。
无论是室内环境还是工业生产过程中，温湿度的变化都会对人们的生活和工作产生影响。
因此，设计一个能够实时监测温湿度并进行数据记录和分析的系统，对于提高人们的生活质量和工作效率具有重要意义。
设计目标：设计一个基于单片机的智能温湿度监测系统，能够实时采集温湿度数据并通过LCD显示屏进行展示，同时能够将数据存储到SD卡中，并通过串口传输到电脑上进行进一步的分析。
设计方案：1. 硬件设计：a. 选择合适的单片机：根据设计需求选择一款适合的单片机，考虑到数据处理能力和接口数量等因素。
b. 温湿度传感器：选择一款高精度的温湿度传感器，能够准确地采集环境温湿度数据。
c. LCD显示屏：选择一款适合的LCD显示屏，能够清晰地显示温湿度数据。
d. SD卡模块：选择一款适合的SD卡模块，能够实现数据的存储和读取功能。
e. 串口模块：选择一款适合的串口模块，能够实现单片机与电脑之间的数据传输。
2. 软件设计：a. 单片机程序设计：编写单片机的程序代码，实现温湿度数据的采集和处理，以及LCD显示屏、SD卡模块和串口模块的控制。
b. 电脑端程序设计：编写电脑端的程序代码，实现与单片机的串口通信，将温湿度数据传输到电脑上并进行进一步的分析和处理。
3. 系统测试：a. 硬件测试：将设计好的电路进行焊接和连接，检查各个模块是否正常工作。
b. 软件测试：将编写好的程序烧录到单片机中，通过LCD显示屏和串口模块观察温湿度数据的采集和传输情况，通过SD卡模块检查数据的存储功能。
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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3.进度安排
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[3] Mt. Prospect，MCS 51 Family of Microcontrollers Architectural Overview，September 1993。
关键词：蔬菜大棚、数据采集、智能采集
The Intelligent Data Acquisition System design
for Vegetable greenhouses
Abstract
This vegetable greenhouses intelligent data acquisition system, through fieldwork in rural greenhouses and comprehensive analysis, combined with the productivity of rural conditions and economic development, pragmatic, enough, to achieve complete functional principle, the use of single-chip serial port expansion STC89C52 functions, to build an intelligent data acquisition platform for detecting greenhouses temperature, humidity, light intensity data, while the data on the display, and the value is set to achieve alarm and alarm functions, both to meet the needs of farmers, but also saves costs, and strive to apply this system into practice.
[9] 夏方林，一种基于单片机AT89C51的温湿度控制仪的设计，1999(1)。
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[8] 王学武，王冬青，陈程，顾幸生，孙自强，基于混沌RBF神经网络的气化炉温度软测量系统 2006(5)3.史军勇.冀捐灶.杨宝强 基于AT89C2051的温湿度控制仪，2004(1)。
本论文是以蔬菜大棚为研究对象来设计一款基于单片机的温湿度、光照度检测装置。温度、湿度、光照度是衡量蔬菜大棚的三项重要指标，它直接影响到栽培作物的生长和产量，蔬菜的生长都是在一定的环境中进行的，其在生长过程中受到环境中各种因素的影响，其中对蔬菜生长影响最大的是环境中的温湿度及光照度。环境中昼夜的温湿度、光照度变化大，其对蔬菜生长极为不利。因此必须对环境的温度和湿度进行监测和控制，使其适合蔬菜的生长，来提高其产量和质量。但传统的人工的测试方法费时费力、效率低，且测试的误差大，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检测装置。该论文即是针对这一问题，设计出了能够实现温湿度自动检测，LCD数字实时显示，按键调整上下限设置，超限报警等多功能的温湿度和光照度检测装置。
毕业论文
蔬菜大棚智能数据采集系统的设计
学生姓名：学号：
系 部：
专 业：
指导教师：
二〇一三年六月
毕业设计（论文）任务书
设计（论文）题目：蔬菜大棚智能数据采集系统的设计
系部：自动化专业：自动化学号：092039116
学生：张经飞指导教师：郭晋秦 副教授专业负责人：郭晋秦
1．设计（论文）的主要任务及目标
随着科技的进步和现代生活的快速发展，在工农业生产、气象、环保、国防、科研等部门及日常生活中，经常需要对环境温湿度与光照度进行检测及控制。准确测量温湿度以及光照度对于生物制药、食品加工、等行业更是至关重要。在检测技术不断发展完善的今天，检测装置也正在朝着集成化、智能化的方向发展。主要表现在以下两个方面：（1）传感器正从分立元件向集成化、智能化、系统化的方向迅速发展，为开发新一代温湿度测控系统创造了有利条件，（2）在检测系统中普遍采用线性化处理、自动温度补偿和自动校准湿度等几项新技术。
在本论文初期，我对设计进度进行了具体的按排，如下表所示：
表1 进度安排表
设计（论文）各阶段名称
起止日期
1
资料搜集、整理分析，提出研究技术路线（开题报告）
2013.2—2013.3.
2
方案的比较和论证
2013.3—2013.4
3
系统开发
2013.4
4
系统调试、完善
2013.5
5
撰写开发报告、答辩
2013.5—2013.6
蔬菜大棚智能数据采集系统的设计
摘要
本文的蔬菜大棚智能数据采集系统，通过对农村蔬菜大棚的实地考察和综合分析，结合农村的生产力条件和经济发展情况，本着务实、够用、功能实现完全的原则，采用STC89C52单片机的串口扩展功能，搭建了一个智能数据采集平台，用于检测蔬菜大棚的温湿度、光照度数据，同时在显示屏上显示数据，并且实现报警和报警值设置的功能，既满足了菜农的需求，又节约了成本，力求本系统应用到实际中。