基于温湿度监控系统毕业设计毕业论文[管理资料]
温室大棚温湿度监测系统设计-毕业论文(设计)

摘要随着农业产业规模的提高,对于数量较多的大棚,传统的温度控制措施就显现出很大的局限性。
为此,在现代化的蔬菜大棚管理中通常有温湿度自动控制系统,以控制蔬菜大棚温湿度,适应生产需要。
本论文主要阐述了基于P89LPC938单片机的温室大棚温湿度监测系统设计原理,主要电路设计及软件设计等。
该系统采用LPC938单片机作为控制器,DHT11进行温湿度采集,并通过无线模块NRF24L01进行主机与从机的无线通信,利用其I2C总线技术控制SRL_11280W_LCD液晶实时显示。
使用户在控制室即可监测温室大棚内的实时温湿度,从而方便用户对温室大棚的管理。
关键词: 单片机P89LPC938; 传感器DHT11;液晶SRL_11280W_LCD; 无线模块 NRF24L01第一章绪论1.1 课题研究背景目前,我国农业正处于从传统农业向以优质、高效、高产为目标的现代化农业转化新阶段。
而大棚作为现代化农业设施的重要产物,在国内多数地区得到了广泛应用。
大棚可以避开外界种种不利因素的影响,人为控制或创造适宜农作物生长的气候环境,可以看成是一个半封闭式的人工生态环境。
由于大棚中各种环境因素是可以人为控制的,因此控制技术直接决定着大棚中农作物的产量和质量。
大棚监测系统一般包括三个模块:环境参数采集模块、数据处理模块和执行模块。
在目前的监测系统中,需采集的环境参数主要包括温度、湿度、CO2浓度、光照强度、土壤湿度等。
在实际设计中还需根据大棚的规模及所在区域设定不同的采集方式,确保数据采集的准确性。
例如我国北方地区,冬季寒冷而漫长,大棚监测最主要的一部分就是温度的调节。
这时可将一天分为午前、午后、前半夜和后半夜4个时段来进行温度调节。
午前以增加同化量为主,一般应将棚温保持在25~30℃为宜;午后光合作用呈下降趋势,以20~25℃为好,避免高温下养分消耗过多;日落后4~5h内,要将棚内温度从20℃逐渐降到15℃上下,以促进体内同化物的运转。
毕业设计温湿度环境监测系统毕业论文

温、湿度环境监测系统设计[摘要]温湿度是一种最基本的环境参数,温湿度的测量方法和装置对现在的生活、生产具有重要的意义。
此温湿度测量系统是基于单线式温度传感器DS18B20、电容式湿度传感器、单片机STC89C52 对温度湿度分别测量并通过液晶显示屏1602经行显示。
温度传感器DS18B20是单线式,体积超小,硬件开消超低,抗干扰能力强,精度高,附加功能强的理想单片机温度传感器,可实时根据指令给出温度数据,可读性高。
其结构简单、经济实用、清洗效果好,具有很高的实用价值。
本系统具有可读性高,稳定性高,反应速度快,测量值准确的特点。
关键词:单片机,温温度,DS18B20,传感器,液晶显示器Temperature, humidity environment monitoringsystem design[Abstract]Temperature and humidity is one of the most basic environmental parameters. Temperature and humidity measurement methods and devices has the vital significance on present life. The temperature and humidity measurement system is based on singleline type temperature sensor DS18B20, capacitive moisture sensorSCM STC89C52 for temperature humidity measurement and respectively by LCD display. The line 1602 Temperature sensor DS18B20 is singleline type, volume super-small, hardware KaiXiao ultra-low, strong anti-jamming capability, high precision, additional features strong ideal single-chip microcomputer temperature sensor, real-time temperature data, depending on the directive given readable.This system has a readable, high stability, reaction speed, measured values exact characteristic.Keyword:microcontroller,temperature and humidity,DS18B20, sensor,LCD目录第一章引言 (1)第二章设计方案 (2)2.1计算机、电子技术发展概述 (2)2.2系统主要单元的选择与论证 (3)2.2.1单片机控制模块的选择论证 (3)2.2.2温度湿度检测模块的选择与论证 (3)2.2.3显示模块的选择与论证 (4)2.3主要器件选取与系统方框图 (4)2.3.1 温度传感器的选取 (4)2.3.2 湿度传感器的选取 (6)2.3.3总体方案设计 (6)第三章设计原理 (8)3.1DS18B20简介 (8)3.1.1 概述 (8)3.2.2 详细说明 (10)3.2HS1101简介 (18)3.2.1 概述 (18)3.2.2 HS1101工作原理 (19)第四章系统设计 (21)4.1系统组成 (21)4.1.1 温度测量传感部分 (21)4.1.2 湿度测量传感部分 (22)4.1.3 控制部分 (22)4.1.4 蜂鸣器电路原理 (22)4.1.5 显示部分 (22)4.1.6 电源部分 (22)4.2软件流程图 (23)4.3系统总的程序设计 (25)4.3.1 读取温度数据子程序的设计 (26)4.3.2 数据比较程序的设计 (26)4.3.3 数据设置程序的设计 (26)4.4软件仿真 (28)4.5硬件调试 (28)4.6电路测试 (29)第五章结论 (30)参考文献 (31)致谢 (32)附录 (33)附1系统设计的原理图 (33)附2源代码 (34)附3DS18B20特性 (46)附4HS1101特性 (48)第一章引言现代电子技术日新月异,各种新型的自动控制系统也越来越多地运用到人们的日常生活、工业生产等领域,它不但可以提高劳动生产率,而且可以使控制的设备或执行的操作更加精确。
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)-基于单片机的温湿度监控系统

基于单片机的温湿度监控系统摘要针对温、湿度对纸张耐折度的影响,设计了适应中小型文献资料库应用的温、湿度监控装置。
此装置不仅能实现温、湿度检测、温湿度实时调节和显示,而且能实现温、湿度参数上下限定值的设定,当温湿度超上下限的时候能够进行报警,并启动相应的装置从而改变室内温度。
该控制系统具有检测精度高、使用简单、成本较低和工作稳定可靠等特点,具有一定的推广价值。
单片机具有体积小、重量轻、耗电少、功能强、控制灵活方便且价格低廉等优点。
单片机的应用正从根本上改变着传统的控制系统设计思想和设计方法。
在现实生活中,对于一个比较大的系统,人们往往采用微机进行控制,小一些的系统较多采用51或96等系列的单片机。
本文中,我们设计了以AT89C51单片机为主要核心实现的温度、湿度控制系统,包括系统硬件和软件设计,可以进行上位机通信,并给出了详细的电路原理图。
关键词温度控制;湿度控制;串行接口; 485总线大学学士学位论文The temperature and humidity of the monitor system based on single chip microcomputerAbstractAccording to temperature, humidity on paper folding, the effects of the resistance of the design to small and medium-sized documents database application of temperature, humidity monitoring device. This device can not only realize temperature, humidity, temperature and humidity adjusting detection and display, and can realize temperature, humidity and parameters of the limit of temperature and humidity on the set, and when the time limit to be able to call the police, and start the corresponding device which changes indoor temperature.This control system has the high accuracy, simple to use, low cost and stable and reliable, and other characteristics, has certain value of popularization. SCM has small volume, light weight, less consumption, function of strong, flexible and convenient control and the price cheap, etc. The application of SCM is fundamentally changing the traditional control system design idea and design method. In real life, for a larger system, people often take the microcomputer control, the smaller system by 51 or 96 more, series microcontroller.In this paper, we have designed to AT89C51 single-chip microcomputer as the main core of the realization of the temperature, humidity control system, including hardware and software design, can undertake PC communications, and gives the detailed circuit principle diagram.Keyword Temperature control; Humidity control; Serial interface; 485 bus- II -大学学士学位论文目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 研究现状 (2)1.3 论文研究内容 (7)第2章总体方案设计 (9)2.1 方案设计 (9)2.2 系统设计原则 (9)2.3 本章小结 (11)第3章硬件设计 (12)3.1 AT89C51单片机简介 (12)3.1.1 主要特性 (13)3.1.2 外部管脚 (13)3.2 测温度电路 (15)3.2.1 内部结构 (17)3.2.2 DS18B20工作原理 (18)3.3 测湿度电路 (21)3.4 键盘 (24)3.5 显示LCD (24)3.6 上位机通信 (25)3.7 本章小结 (26)第4章系统软件设计 (28)4.1 主程序设计 (28)4.2 温湿度检测模块 (30)4.3 显示报警模块 (31)4.4 本章小结 (32)结论 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录 (38)·- 3 -大学学士学位论文第1章绪论1.1课题背景2010年10月1日18时59分57秒345毫秒,嫦娥2号点火,19时整成功发射。
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。
毕业设计---温室大棚中温湿度测控系统的研究与设计[管理资料]
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SHANDONGUNIVERSITYOFTECHNOLOGY毕业设计说明书温室大棚中温湿度测控系统的研究与设计学院:电气与电子工程学院专业:电子信息科学与技术学生姓名:学号:指导教师:20 11 年 6月摘要随着大棚技术的普及,温室大棚数量不断增多,温室大棚的温度控制成为一个难题。
目前应用于温室大棚的温度检测系统大多采用由模拟温度传感器、多路模拟开关、A /D及单片机等组成的传输系统。
这种温度采集系统需要在温室大棚内布置大量的测温电缆,才能把现场传感器的信号送到采集卡上,安装和拆卸繁杂,成本也高。
本课题提出一种基于单片机并采用数字化单总线技术的温度测控系统应用于温室大棚的的设计方案,该方案是利用温度传感器将温室大棚内温度的变化,变换成电流的变化,其值由单片机处理,最后由单片机去控制数字显示器,显示温室大棚内的实际温度。
一旦该温度值超过我们预先设定的上、下限,单片机便启动报警系统进行报警,进而对大棚内温度进行控制。
这种设计方案能对多点的温度进行实时巡检,各检测单元能独立完成各自功能,同时能够根据主控机的指令对温度进行定时采集,测量结果不仅能在本地显示,而且可以利用单片机串行口,通过RS一485总线及通信协议将采集的数据传送到计算机,进行进一步的存档、处理。
主控机负责控制指令的发送,控制各个从机进行温度采集,收集测量数据,并对测量结果(包括历史数据)进行整理、显示和存储。
该测控系统不需要任何固定网络的支持,安装简单方便,系统稳定可靠、可维护性好.关键词:温、湿度测控,AT89S52单片机,PC机,RS-485通信AbstractWith the popularization of greenhouse technology, the amount of greenhouse is larger and larger. However, the temperature control of greenhouse is becoming a difficult Problem. Currently, the temperature control system of greenhouse is mostly using a transfers system which consists of analog temperature sensors,multiplexing analog switches,A/D conversion units and SCM. This kind of temperature collection System needs a lot of cables which is laid to make the signal of the sensor be sent to the collection card in the greenhouse. Thus the work of fixing and take- down is miscellaneous, and the cost is high.This Paper gives a greenhouse temperature control project which 15 based upon the SCM and digital monobus technology. In this project,the change of temperature in the greenhouse is transformed into the change of electric current and then into the change of voltage by using the temperature result is dealt with by SCM. At last the real time temperature in the greenhouse is displayed on the monitor under the control of SCM. Once the value of the temperature in the greenhouse exceeds the minimum and maximum which is preestablished,the SCM will give an alarm and auto control the temperature in the greenhouse. This Project can make real time patrol checking to the different nod’s temperature in the greenhouse, and every separate checking unit can finish its task independently. At the same time ,very separate checking unit can make timing collection according to the instruction from the main control,and the measure results can not only be displayed at home but also can be further Processed and be kept in the archives by using the SCM’s serial interface and RS-454 bus and communication Protocols. This temperature control system whose stabilization and maintainability is good doesn’t need any fixed network to support and is easily fixed.Key words: humiture measuring and controlling, AT89S52 MCU, PC, RS-485bus目录摘要 ............................................................................................................................. Abstract ............................................................................................................................ 目录 . (I)第一章引言 0选题背景 0现实状况及未来发展方向 (1)本设计的主要内容 (2)第二章温室大棚测控方案的设计 (4)系统方案的整体设计 (4)温度的测量和控制 (4)温度传感器的选择 (4)DS18B20的介绍 (5)温度测控电路图 (8)湿度的测量和控制 (8)湿度传感器的选择 (8)HS1101湿度传感器介绍 (9)湿度传感器测量电路 (11)单片机系统设计 (12)单片机选择 (12)AT89S52 简介 (13)AT89S52 基本电路 (15) (16)显示系统选择 (16)显示系统电路 (18)通信系统 (20)通信方式选择 (20)通信MAX485电路 (21)信号采集通道的选择 (22)采集通道选择 (22)CD4051介绍 (24)采集通道电路图 (25)其他外围接口电路 (26)电源系统电路 (26)报警系统电路 (27)继电器系统 (28)存储器系统 (29)开关系统 (29)第三章系统的软件设计 (31)主程序流程图 (31)温度程序流程图 (32)湿度程序流程图 (37)通信程序 (40)第四章总结 (44)参考文献 (46)致谢及声明 (47)附录 (48)第一章引言选题背景在人类的生活环境中,温度扮演着极其重要的角色。
温度湿度实时监测与报警系统设计毕业论文-精品

温度湿度实时监测与报警系统设计毕业论文-精品2020-12-12【关键字】方案、方法、环节、条件、前提、空间、领域、文件、质量、模式、监控、监测、运行、传统、地方、问题、系统、机制、有效、密切、整体、现代、合理、良好、优良、快速、持续、执行、保持、发展、建立、制定、研究、措施、特点、位置、关键、安全、稳定、网络、思想、地位、基础、需要、环境、工程、途径、能力、方式、作用、标准、规模、结构、水平、任务、速度、关系、设置、分析、简化、培育、调节、形成、丰富、保护、严格、管理、保证、维护、确保、服务、指导、帮助、支持、教育、解决、调整、完善、方向、扩大、实现、提高、改进、出发点、衷心、中心、核心、关心、智能化温度湿度实时监测与报警系统设计学院信息电子技术专业电子信息工程班级学籍号姓名指导教师佳木斯大学2008年6月15日摘要本课题设计的是一套计算机控制的温度、湿度实时监测与报警系统,可以应用于多种需要采集温、湿度数据的场合,本文完成了整个系统的软硬件设计。
系统采用数据的采集到汇总及响应的设计思想。
其中温度、湿度传感器是并行连接到单片机上的,数据分别进入单片机,再分别进行分析和处理。
数据采集器的核心部件为单片机,主要完成对其所连接的传感器的测量与控制以及得到的响应。
系统中,作为主机的单片机是整个系统的核心,它要接收前端的采集数据,还要分析与处理它们;并控制后端的响应:数据的显示和声光的报警效应。
系统的活动筋脉――软件,是用汇编语言编写的,起到单片机芯片的数据处理、温湿度数据的显示和报警等功能。
本系统的温度终端采用Dallas公司的数字温度传感器DS18B20,湿度终端采用Honeywell公司的相对适度传感器HIH3610,根据A/D转换进行数据采集,从而送到单片机中,在这,我采用ATMEL公司生产的AT89C51单片机和LCD显示器来实现参数的检测和显示。
关键词:单片机(AT89C51);温度传感器;湿度传感器;A/D转换;汇编语言。
基于单片机温湿监测系统的设计 毕业设计(论文)正文模板——专科

摘要当今现代化建设和国民经济发展迅速。
社会对生产环境和生活环境意识的要求也越来越高。
人们的日常生活和周围环境的温湿度息息相关,石油、化工、航天、制药、档案保管、粮食存储等领域对温湿度也有着较高的要求。
因此,对温湿度的监测已成为生产过程中非常重要的技术。
为满足人们生产要求和人们对居住条件需求,本文设计了以AT89S52单片机为控制核心,配合DS18B20温度传感器和DH11湿度传感器以及数码管显示和按键输入的人机界面以及串行通信接口等外围电路组成的温湿度监测装置。
在应用时,本装置既可以单机工作,也可以和其他设备联机工作,组成环境控制系统。
在工作时,可以通过人手动和上位计算机命令对本设备进行设置;人员可以通过数码管和蜂鸣器等人机接口,实时地了解所处环境的温度和湿度情况,并采取相应的措施;采集到的数据也可以通过通信接口上传给温度湿度调节装置,来控制所处环境的温湿度。
本装置结合现场的相关温湿度调控设备实现对现场温湿度的监测与自动控制,从而实现了温湿度监测的智能化、自动化、系统化。
为石油、化工、航天、制药、档案保管、粮食存储等温湿度监测提供全面、实用的系统解决方案,有广泛的应用价值和较高的经济价值。
关键词:AT89S52单片机;DS18B20;DH11湿度传感器;人机接口AbstractNowadays, the development of national economy and the construction of modernization quickly. Society are increasingly high requirements of the production environment and living environment consciousness of. Is closely related to people's daily life and the surrounding environment temperature and humidity, petroleum, chemical, aerospace, pharmaceuticals, file storage, food storage areas of temperature and humidity also has a higher requirements. Therefore, the monitoring of temperature and humidity has become technology in the production process is very important.In order to meet the production requirements of people and people demand for housing, this paper designs the AT89S52 SCM as the control core, with DS18B20 temperature sensor and DH11 humidity sensor and digital tube display and keyboard input interface and serial communication interface and peripheral circuit of temperature and humidity monitoring device. In the application, the device can work alone, and other equipment to work online environment control system is formed. In the work, you can set up the equipment by manual and computer command; personnel can through digital tube and a buzzer, such as man-machine interface, real-time understanding of the Temperature and humidity of the environment, and take the corresponding measures; the collected data can also be uploaded to the temperature and humidity control device through the communication interface, to control the temperature and humidity of the environment.The device combined with the site related to temperature and humidity control equipment to achieve on site temperature and humidity monitoring and automatic control, thus realizing the intelligent temperature and humidity monitoring, automation, system. For the oil, chemical, aerospace, pharmaceuticals, file storage, food storage temperature and humidity monitoring provide comprehensive and practical system solutions, extensive application value and high economic value.Key words: AT89S52; DS18B20; DH11 humidity sensor; human computer interface目录摘要 (I)Abstract ...................................................................................................................................... I I 第1章概述 (1)1.1 引言 (1)1.2 国内外温度湿度技术及其发展趋势 (1)1.3 单片机技术发展 (1)第2章系统总体设计方案 (2)2.1 本文完成的主要内容 (2)2.1.1 硬件完成工作 (2)2.1.2 软件完成的工作 (2)2.2 系统功能设计 (3)第3章系统硬件设计 (4)3.1 系统总体原理框图 (5)3.2 DS18B20温度传感器 (5)3.2.1 特点 (5)3.2.2 工作原理 (5)3.2.3 电路设计 (5)3.3 DH11湿度传感器 (5)3.3.1 特点 (5)3.3.2 工作原理 (5)3.3.3 电路设计 (5)3.4 人机界面设计 (5)3.4.1 数码管显示电路设计 (5)3.2.2 按键电路设计 (5)3.2.3 蜂鸣器报警电路设计 (5)3.5 通信电路设计 (6)3.5.1 通信方式选择 (6)3.5.2 MAX232-C芯片的特点 (6)3.5.3 通信接口电路设计 (6)3.6 时钟与复位电路的设计 (6)3.6.1 时钟电路 (6)3.6.2 复位电路 (6)第4章系统软件设计 (7)4.1 系统软件总体设计 (8)4.2 主程序设计 (8)4.3 数据采集子程序设计 (8)3.4 人机界面子程序设计 (8)3.5 通信子程序设计 (8)第5章结束语 (9)参考文献 (10)致谢 (11)附录 (12)基于单片机温湿监测系统的设计摘要:当今现代化建设和国民经济发展迅速。
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摘要温湿度监控是人们对居室要求的重要指标之一,也是影响人体健康的重要因素之一。
为了保证对温湿度良好的监测和控制,本文采用数字式温湿度传感器SHTll来设计居室温湿度监测系统,以达到简化软硬件系统设计,提高测量精度的目的。
首先介绍了SHTll的结构特点、接口电路,以及温湿度测量系统的软硬件设计方案,最后基于AT89C51单片机和光电耦合器设计了电路简洁、大大节省I/O口资源的居室温湿度监控系统,保证了由AT89C51单片机输出的弱电来控制外围的强电电路,本设计不仅仅只是在原理上可行,而且在实际运用中也了能实现对人们居室温湿度的精确测量与控制,该电路简单且工作稳定,集成度高,操作方便、灵活,对满足人们居室环境的要求具有一定的实用价值和意义。
关键字:AT89C51单片机,SHT11,LM016L,光电耦合器ABSTRACTThe temperature and humidity control to the requirements of the bedroom is people important indexes, and also one of the important factors affect human health of one. In order to guarantee to the temperature and humidity good monitoring and control, this paper using digital temperature and humidity sensors to design SHTll bedroom temperature and humidity monitoring system, in order to achieve the simplified the hardware and software system design, improve the accuracy of measurement purposes. First introduced the structure characteristics of the SHTll, interface circuit, and the temperature and humidity measurement system hardware and software design scheme, then based on AT89C51 single-chip microcomputer and photoelectric coupling control circuit design the simple circuit, save the I/O mouth of temperature and humidity control system resources bedroom, ensure the electricity output by AT89C51 single-chip microcomputer to control in the outer reaches of the high voltage circuit, this design is not just in principle on feasible, but also in the practical application of the bedroom can realize to people the precise measurement of the temperature and humidity and control, the circuit is simple and stable operation, high level of integration, convenient operation, flexible, to meet the requirements of the people bedroom environment has certain practical value and meaning. Keywords:AT98C51,SHT11,LM016L ,Photoelectric coupled circuit目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1绪言 (3) (3) (3) (5)2 系统设计方案的研究 (6) (6) (7)3 硬件的设计89C51芯片 (7)SHT11传感器 (8)LCD LM016L显示模块 (10) (11)4 软件系统与实现 (12)P ROTEUS简介 (18)C语言介绍 (18)K EIL 软件介绍 (19)仿真结果 (19) (19) (19) (20)5 总结与展望 (21)致谢 (22)参考文献 (23)附录 (24)1 绪言改革开放以来,人们对生活质量要求显著提高,对自己居室的环境要求也越来越高,这对以从事居室装修工人来说是一个机遇,同时也是一个挑战,而基于单片机的温湿度控制系统对解决这个问题有着非常重大的意义。
以前单纯地依靠空调、室内温度加热器等设备对居室温湿度进行调节,既不节能效率也不高,这就必需有一套科学的,先进的管理方法,用以对各个时期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。
8051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,用其作为温湿度控制系统的实例也很多。
使用8051单片机能够实现温湿度全程的自动控制,而且8051单片机易于学习、掌握,性价比高。
使用8051型单片机设计温湿度控制系统,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。
将此系统应用到人们居住的住房提供了更加适宜的环境。
从17世纪初伽利略发明温度计,把玻璃管倒过来,把液体放在管内,把玻璃管封闭进行测量温度。
在1659年法国人布利奥把玻璃泡的体积缩小,并把测温物质改为水银,这样的温度计已具备了现在温度计的雏形。
以后荷兰人华伦海特在1709年利用酒精,在1714年又利用水银作为测量物质,制造了更精确的温度计。
瑞典人摄尔修斯于1742年改进了华伦海特温度计的刻度,他把水的沸点定为100度,把水的冰点定为0度。
而真正把温度变成电信号的传感器是1821年由德国物理学家赛贝发明的,这就是后来的热电偶传感器。
五十年以后,另一位德国人西门子发明了铂电阻温度计。
在半导体技术的支持下,20世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。
与之相应,根据波与物质的相互作用规律,相继开发了声学温度传感器、红外传感器和微波传感器。
从此电子温度计随着传感器的发展越来越成熟。
智能温度传感器(亦称数字温度传感器)在20世纪90年代中期问世。
它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(A TE_)的结晶。
目前,国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。
智能温度传感器内部包含温度传感器、A/D 传感器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。
智能温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU),并且可通过软件来实现测试功能,温度计也越来越智能化。
而湿度计好像是里安纳度----一个在15世纪在意大利里出生的人---是第一个想出这一个仪器量度出空气中的水蒸气含量的人开始探索的。
他将一干燥的棉花放在一个天砰的一侧上。
然后他安置一个正是与棉花相同的重量的对象在天砰的另一侧。
当干燥的棉花从空气吸收水蒸汽,它变得更重并且这个天砰的这侧开始降落。
在两重量之间的不同是湿度的度量标准。
现在科学家使用一台称为”psychrometer”的仪器测量相对湿度。
”psychrometer”由两个绑在一起的温度计造成。
一个温度计的泡被用清水浸过的材料包着。
开始量度相对湿度时,要把psychrometer旅转直至被包着的温度计维持一个稳定的温度,而这温度一定比干的那个温度计低。
实际的空气温度被干燥的那个温度计量度。
在两温度之间的不同被叫为”wet-bulbdepression”是来自物质的水的蒸发的结果。
科学家记录低干的温度计的温度和”wet-bulbdepression”,然后制成一个图表,来计算相对湿度。
这个也是干湿球湿度计的工作原理。
跟电子温度计一样湿度计随着湿度传感器的发展趋于成熟。
现在常用的温度传感器AD590,DS18B20湿度传感器HMxx系列,HS1xx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。
近年来,国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步。
湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展,为开发新一代湿度/温度测控系统创造了有利条件,也将湿度测量技术提高到新的水平。
目前,国外生产集成湿度传感器的主要厂家及典型产品分别为Honeywell 公司(HIH-3602、HIH-3605、HIH-3610型),Humirel公司(HM1500、HM1520、HF3223、HTF3223型),Sensiron公司(SHT11、SHT15型)。
但是,在湿度测试领域大部分湿敏元件性能还只能使用在通常温度环境下。
在需要特殊环境下测湿的应用场合大部分国内包括许多国外湿度传感器都会”皱起眉头”!例如在上面提到纺织印染行业,食品行业,耐高温材料行业等,都需要在高温情况下测量湿度。
一般情况下,印染行业在纱锭烘干中,温度能达到120摄氏度或更高温度;在食品行业中,食物的烘烤温度能达到80-200摄氏度左右;耐高温材料,如陶瓷过滤器的烘干等能达到200摄氏度以上。
在这些情况下,普通的湿度传感器是很难测量的。
界限温度值及湿度值能够由用户根据不同的各种需求设定。
、准确的显示采样温度值与湿度值。
,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,并采取相应的方案。
,用户可随机更改温度及湿度值,以满足用户不同的需求。
2 系统设计方案的研究利用单片机最小系统,外接显示电路,数据采集电路以及控制电路实现对设计的要求的满足,对数据采集电路的选择没有选择热敏电阻和湿敏电阻是因为sht11传感器既简单,又有较为合适的工作范围,简化了电路又提高效率。
方案一:采用热电阻温度传感器。
热电阻是利用导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件[1]。