(毕业论文)基于51单片机的环境监测系统
基于单片机的环境监测系统任务书
［１2]倪天龙．单总线传感器 ＤHT1１ 在温湿度测控中的应用.单片机与嵌入式系统应用.2010
[1３]王志宏于 DHT11 的实验室多点温湿度报警系统设计.山西电子技术.20１１
本科毕业论文（设计)任务书
进度安排:
主要内容:
伴随着电子技术的高速发展，环境监测手段也不断更新改进，以计算机系统为基础的环境监测技术越来越受到人们的青睐,广泛应用于日常家庭生活和农业大棚。本课题利用单片机开发的环境监测能够对温度、湿度、光照强度、大气压强和PM２.5等五个环境因素指标进行多功能监测。如果任何一个因素超过上限值，系统会驱动蜂鸣器发声,提醒外界进行干预控制，上限值可以通过按键进行设置。本系统通过相应的传感器采集环境数据,经单片机处理后送给液晶屏显示，此外本系统还支持串口传输数据到ＰC机,这样可以实现对室内环境的实时监测,与传统方法相比方便、快捷。
主要参考文献：
［1] 张吉香，万大娟，董洪梅.国内外环境监测平台研究进展.环境研究与监测,2014，27：42～４4
［２] 宁欣，苗青林,李晓敏.基于单片机的环境监测系统设计．河南科技学院学报(自然科学版)，2008，３6：75～７７
［３］ 钟钢.国内外温室发展历程、现状及趋势．农业科技与装备,２０13,9：６8~69
[8] 蒋蓓,肖江，阚江明.低功耗无线温湿度监测系统设计.木材加工机械.2００7,4:１4~18
[9] 张毅刚等．新编ＭCS-5１单片机应用设计.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社,2006.１45～1５5
[10]张培仁．基于C语言编程ＭCS－５１单片机原理与应用.北京:清华大学出版社，20０2.134~156
第1周:查阅资料,了解课题研究目的、意义及国内外现状，撰写开题报告
基于51单片机的环境参数检测器的设计与实现
基于51单片机的环境参数检测器的设计与实现现在很多学科都对环境参数有特殊要求，比如在农业，制造业，汽车电子，生物技术等方，甚至在居家生活环境中都需要检测数据的环境参数。
本设计为基于STC89C52单片机的环境参数检测器开发，接收端包括显示、按键、指示灯、无线通信、报警模块、主控制器。
发送端包括土壤湿度检测、温湿度检测、光照检测、无线通信、显示模块。
接收端和发送端的显示模块、无线模块、主控制器方案一致。
发送端检测土壤湿度、温湿度、光照数据，将数据发送到接收端，接收端收到数据后，判断数据是否异常，控制指示灯和报警电路，接收端可以通过按键设置系统数据的报警值，后用USB串口采集，在PC端显示。
标签：环境参数检测器设计；51单片机；参数控制1 引言在二十一世纪的今天，环境数据被人们广泛应用，由其在农业领域。
在农业中作物生长环境的好坏决定着作物的生长，所以对于土壤以及周围环境的检测有着重要意义。
干湿球湿度计早在18世纪就被发明用来检测空气湿度，但是，但干湿球温度计的准确度取决于干湿球的两个温度计的准确度，且干湿球湿度计的准确度只有5%一7%RH，而电子式湿度传感器近年来，国内外在温湿度传感器研发领域取得了巨大进步。
温湿度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[1]。
虽然电子式温湿度计，电子式照度计已成市场主流，但由于其内部的传感器不同，其价格，性能参差不其，价格总地偏高且只检测一或二个参数，极少有商家把这四个参数同时检测，本设计以单片机为控制核心，不但降低了产品价格，体格，还减少了检测时间，人工费用，可以说是一举四得，所以本检测器的设计与实现是十分有用的。
2.系统的设计与实现2.1系统方案设计分为接收端、发送端。
接收端包括显示、按键、指示灯、无线接收、报警模块、主控制器。
发送端包括土壤湿度检测、温湿度检测、光照检测、无线发送、显示模块。
接收端和发送端的显示模块、无线模块、主控制器方案一致。
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.。
基于单片机的环境噪声监测系统
基于单片机的环境噪声监测系统摘要：随着我国经济社会的发展，各种发展中的问题日益浮现。
其中，环境噪声给人类的身心健康造成了很大的危害。
为了解决噪声污染问题，本次对环境噪声监测系统的研究，采用价格低廉，性能优良的MCS-C51单片机芯片，对采集的噪声信号处理，对噪声进行评级，将得到的结果显示在液晶屏中。
对噪声信号的采集打算使用压强式传声器，另外使用AD转换芯片将采集到的电压信号转换为数字信号，输入给单片机。
本系统还采用蓝牙技术，将噪声分贝值上传到Android 手机设备中，可以更加方便的监测噪声情况。
关键词：环境噪声；单片机；蓝牙0 引言随着工业的发展，环境污染事件频频出现，环境成为一个整体而形成的监测的含义逐渐扩大到对环境质量，环境污染等的监测。
其中，环境噪声给我们的生活产生了很多困扰，由于我国的噪声测量仪基本都只有在少数计量、卫生、环保等部门中使用，没法普及到全国，群众很难了解自己所处环境的噪声污染状况，所以现在迫切的需要开发一种比较简单实用的噪声监测装置，这也将对我国环境保护事业产生很深远的意义。
因此，本文采用便宜低廉的MCS-51芯片，开发了一种简单、实用的装置对环境噪声进行监测，另外通过蓝牙技术，将单片机与手机连接起来，将环境噪声分贝值上传至手机客户端，使环境噪声监测更加便捷。
1 系统方案1.1 系统总体设计本系统主要实现的功能是对噪声进行实时监测，并通过蓝牙技术，实现与安卓手机的通信，使用户更方便的获取噪声信息。
噪声的采集采用的是传声器，传声器将环境中的噪声信号采集后，经过放大电路，AD转换电路，对声音信号进行放大，量化。
单片机通过内部程序输出噪声分贝值到LCD液晶显示屏中。
在将噪声分贝值上传至安卓设备时，采用的是HC-06蓝牙模块，该模块可实现单片机与安卓客户端的实时连接。
噪声测量仪采用MCS-51单片机作为系统核心，采用电容式驻极体传声器作为传感器，将噪声信号采集到单片机中。
期间，噪声信号经过运算放大电路，将不容易检测到的噪声电压信号进行放大，然后利用AD转换电路将该电压信号转化为数字信号输入给单片机，单片机通过内部程序将计算出的噪声级，并在LCD1602液晶中显示出来，实时对噪声进行监测。
基于单片机的室内环境监控系统设计
基于单片机的室内环境监控系统设计基于单片机的室内环境监控系统设计随着人们生活水平的提高，室内环境的质量监控变得越来越重要。
基于单片机的室内环境监控系统可以实时监测室内的温湿度、空气质量等参数，保证室内环境的舒适度和安全性。
本文将介绍一种基于单片机的室内环境监控系统的设计。
一、系统总体设计基于单片机的室内环境监控系统主要由单片机、传感器、显示屏、报警装置等组成。
其中，单片机作为系统的核心部件，负责采集传感器数据、处理数据、控制显示屏和报警装置。
二、硬件选择1.单片机：选用AT89C51单片机，它具有低功耗、高性能的特点，能够满足系统的设计要求。
2.传感器：选用DHT11温湿度传感器和MQ-2气体传感器，它们能够实时采集室内的温湿度和空气质量参数。
3.显示屏：选用1602液晶显示屏，它可以显示室内的温湿度和空气质量数据。
4.报警装置：选用LED灯和蜂鸣器，当室内环境超出预设范围时，报警装置将自动启动。
三、软件设计1.系统初始化：在系统上电后，需要先对单片机、传感器、显示屏等硬件进行初始化。
2.数据采集：通过单片机控制传感器，实时采集室内的温湿度和空气质量数据。
3.数据处理：将采集到的数据进行处理，转换成实际数值，并与预设的舒适范围进行比较。
4.控制显示屏：将处理后的数据通过显示屏展示出来，让用户直观地了解室内环境情况。
5.控制报警装置：当室内环境超出预设范围时，通过单片机控制报警装置进行报警。
四、系统测试与调试在完成系统设计和硬件组装后，需要进行系统测试与调试，确保系统能够正常工作。
具体测试内容包括：1.传感器测试：检查传感器是否能够正常采集数据，并将数据传输给单片机。
2.显示屏测试：检查显示屏是否能够正常显示数据，以及是否有闪烁、错位等问题。
3.报警装置测试：检查报警装置是否能够正常启动，以及声音、灯光是否达到预期效果。
4.系统稳定性测试：在各种不同的室内环境下测试系统的稳定性，确保系统在长时间运行中不会出现故障。
基于单片机的室内环境智能监测系统设计
2016届毕业生毕业设计说明书(原创保证能用)题目: 基于单片机的室内环境智能监测系统设计院系名称:专业班级：学生姓名：学号：指导教师：教师职称：2016 年05月25日摘要随着社会的发展，科学技术的提升，生产生活的不断优化，人们的生活水平也在随之不断提高,因此人们也开始越来越重视室内环境发舒适程度。
住宅不仅是家庭团聚和生活的场所，而且还是人们生活的重要物质保障，但随着装修材料的肆意使用和生活用品的日益广泛,居住环境的隐患大幅度提高，室内环境污染已成为严重影响现代人类健康的杀手之一，严重影响着人们的生产生活。
因此尤为重要的便是室内环境的监测，不仅要灵敏的检测出各种有害气体的浓度大小,也要具有报警功能，可以时刻提醒危险。
当下市面上也有很多监测室内环境的装置仪器,但其大部分价格偏高而且功能相对单一局限，因此非常需要能够综合监测室内温湿度和有害气体的智能系统。
本设计主要运用了如下几方面的功能：1．将单片机和温湿度、气体传感器相连接，实现实时采集和读取室内温湿度值以及监测气体浓度，达到预期效果.2．利用LCD完成了显示电路的设计。
3．利用蜂鸣器报警功能，当气体浓度值和温湿度值超过设定的标准值时，实现自动报警功能。
4．当温湿度超限时，LCD显示器可以立即提示并结合发光二极管报警,当气体浓度超限时采用发光二极管报警.关键词：单片机;声光报警；LCD显示电路；室内环境监测Title The design of indoor environmental intelligent monitoring systembased on the Single Chip MicrocomputerAbstractWith the development of society, the improvement of science and technology, the continuous optimization of production and life，people’s living standards have been improved, so people have begun to pay more attention to the indoor environment。
基于单片机的环境监测系统
中文摘要21世纪科技的爆发式发展带来了生产力的大幅提升，人们的生活环境仿佛一夜间也变了样，工厂与高楼如春雨过后的繁华，一座座平地而起，大大改变了人们的生产工作与生活环境。
于是乎，温度与湿度这两个指标在相对封闭的室内环境是否处于一个合适的区间对于生产与生活尤为重要。
合适的温湿度给予人们舒适的居住环境，工艺指标下的温湿度给生产以保障良品率。
传统的温湿度检测靠人力检查，依托着简单的温湿度检测仪器，耗时费力，并且还无法避免检测人无意的错误操作。
传统检测成本高，且错误的检测结果对现代化的工业生产是十分严重的后果。
综上所述，此时便需要一种高效精确并且低成本的检测装置。
此时，基于单片机的环境检测系统便孕育而生。
此单片机系统，结构简单，成本低，检测精度高且体积较小，应用范围大增加，适合于工业生产以及居家生活等多个场景的应用。
此次课题设计采用了STM32单片机，传感器DH11，报警模块，阈值设置模块以及必要电路构成基于单片机的环境检查系统。
该系统实时获取环境中的温湿度数据，当超过设定的温湿度界限时，给予报警反馈。
关键词：温湿度监测DTH11 STM32 LCD1602AbstractIn the 21st century, the explosive development of science and technology has brought about a significant increase in productivity. People's living environment seems to have changed overnight.New factories and tall buildings have greatly changed people's production, working and living environment.Therefore, whether the two indexes of temperature and humidity are in a proper range in the relatively closed indoor environment is particularly important for production and life. Suitable temperature and humidity give people a comfortable living environment, suitable for the protection of industrial production under the temperature and humidity.Traditional temperature and humidity detection relies on human inspection, relying on simple temperature and humidity detection instruments, which is time-consuming and laborious, and can not avoid the inadvertent wrong operation of the detector. The traditional detection cost is high, and the wrong detection results are very serious consequences for modern industrial production. In conclusion, an efficient, accurate and low-cost detection device is needed. At this time, the environment detection system based on single-chipmicrocomputer is born. The advantages of the system are simple, low cost, high measurement accuracy, small size and usable range. It is suitable for home life, industrial production and other scenes.In this project, STM32 single-chip microcomputer, sensor DH11, alarm module, threshold setting module and necessary circuits are used to constitute the environmental inspection system based on single-chip microcomputer. The system always obtains the ambient temperature and humidity data, and gives an alarm when it exceeds the set temperature and humidity data.Key words: temperature and humidity monitoring dth11 STM32 LCD1602目录第一章绪论 (3)1.1 课题研究背景与意义 (3)1.2 课题研究的主要内容 (4)第二章系统总体设计 (4)2.1设计思路 (4)2.2系统总体设计框架图 (5)2.3系统工作原理 (5)第三章系统硬件设计 (6)3.1主控模块设计 (6)3.1.1 STM32单片机简介 (6)3.1.2主控模块 (6)3.2 DH11传感器模块设计 (7)3.2.1 DHT11传感器简介 (7)3.2.2 DH11传感器模块 (10)3.3 1602显示屏模块设计 (11)3.3.1 1602显示屏简介 (11)3.3.2 1602显示屏模块 (13)3.4阈值设置模块设计 (14)3.5报警模块设计 (14)3.6总体设计原理图 (15)第四章系统软件设计 (16)4.1 1602显示模块程序设计 (16)4.2 DH11传感器模块程序设计 (17)4.3报警模块程序设计 (17)4.4阈值模块程序设计 (17)第五章系统的调试及分析 (18)5.1所遇问题及解决办法 (20)5.1.1硬件问题及解决方法 (20)5.2.2软件所遇问题及解决方法 (20)第六章结论与展望 (21)参考文献 (21)附录 (22)致谢.......................................... 错误!未定义书签。
基于单片机的便携式环境监测仪设计毕业设计论文
基于单片机的便携式环境监测仪设计摘要温湿度和气压是环境中重要的物理参数，人类的生存和社会活动与温湿度、气压密切相关。
在生产和生活中的许多场合，不论是仓库管理、图书保存，还是工业生产、居民生活，都对环境中的温湿度、气压有一定的要求，在某些行业中对温湿度、气压的要求更高。
因此，对环境中温湿度、气压的检测和控制显得尤为重要，温湿度、气压的检测在很多现代科技领域中也成为一项重要技术。
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，而且温湿度、气压的变化与人体的舒适度和情绪也有直接的影响，所以对温度、湿度、气压的检测就非常有必要了。
便携式环境测试仪的设计采用智能化的测量方法实现对温度、湿度、气压的检测。
该系统以MSP430单片机作为主控芯片，采用了具有精度高、成本低、体积小、接口简单等优点的SHT11温湿度传感器实现温度与湿度的检测，气压传感器MPX4105实现气压的检测，采用点阵字符型LCD显示温湿度字母、数字。
该环境监测仪结构简单，并能很好的满足许多环境中对温湿度及气压检测范围和精度的要求。
关键词：MSP430单片机传感器温湿度气压Portable Environmental Monitor based on Single-Chip MicrocomputerAbstract The humiture and atmospheric pressure are important physics parameters of environment, human being's survival and public activities go hand in hand with the parameters. many situations that are in the production and the life, not only warehouse management, preservation of books, but also industrial production, residents life, all have certain request to the humiture and the atmospheric pressure of the environment, some professions have higher requirements. Therefore，it appears very important to examination and control the humiture and the atmospheric pressure of the environment, and humiture-atmospheric pressure detecting becomes an important technology in many modern science and technology fields.The humiture and atmospheric pressure double parameters of the intelligent design test method for measuring temperature, humidity detection. This system to MSP430 single-chip microcomputer as the main control chip, have used the high precision, low cost, small volume, simple interface of the advantages of SHT11 temperature ,humidity sensor and MPX4105 realize temperature and humidity test, The dot matrix characters type LED display temperature and humidity letters, Numbers.That instrument structure is simple, and can satisfy the request of range and accuracy of the humiture and atmospheric pressure checks in various environments.Keywords：MSP430 microcontroller Sensor Humiture atmospheric pressure目录1 绪论 (1)1.1 选题背景 (1)1.2 环境监测仪发展过程 (2)1.3 环境监测仪发展前景 (3)2 环境监测仪的工作原理及主要器件介绍 (4)2.1整体设计思路 (4)2.2单片机MSP430 (5)2.2.1单片机MSP430简介 (5)2.2.2单片机MSP430主要特点 (5)2.2.3单片机MSP430工作模式 (7)2.2.4单片机MSP430端口介绍 (8)2.3 温湿度传感器SHT11 (10)2.3.1 温湿度传感器SHT11介绍 (10)2.3.2 温湿度传感器SHT11特点及应用领域 (10)2.3.3 温湿度传感器SHT11工作原理 (11)2.4 气压传感器MPX4105 (14)2.5 I2C总线定义 (15)3 系统硬件的设计 (17)3.1温湿度传感器SHT11电路 (17)3.2气压传感器MPX4105 (18)3.3 LCD显示 (18)3.4复位电路部分 (21)3.5时钟电路部分 (22)3.6超限处理电路 (25)3.7键盘电路 (26)4 系统软件设计 (27)4.1 监测仪所支持的功能 (27)4.2 监测仪的工作流程 (27)4.3 C语言开发的优势 (30)5 系统调试与运行 (31)5.1proteus软件介绍 (31)5.2 proteus电路功能仿真 (33)5.3 proteus对本设计的部分仿真 (34)结论 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录 (38)1 绪论1.1 选题背景日常生活中，档案馆、图书馆、精密仪器室、超净车间等诸多场所都对环境温湿度有严格的要求，温湿度集散控制技术也是比较常见的应用技术。
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摘要21世纪是信息化时代，电子产品如雨后春笋般迅猛发展，电子测量设备也逐渐丰富起来。
模拟产品逐渐被数字化产品取代，并且使用变得越来越方便。
虽然现今市面上有很多环境测试仪，但针对人们学习生活需要的环境测试仪却很少，因此设计出一个简单实用的环境测试仪是很有意义的。
本环境测试仪由温度采集电路，湿度采集电路，光强度采集电路，多路开关电路，A/D转换电路，LCD动态显示电路，时钟电路，复位电路及处理器单片机组成，基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号，和A/D 模拟数字转换芯片的性能，设计了以8051基本系统为核心的一套检测系统，系统由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的。
（一）信号采集由AD590、HM1500、GL5537及多路开关CD4051组成；（二）信号分析由A/D转换器MC14433、ADC0804、单片机8051基本系统组成；（三）信号处理由LCD12864显示等组成通过硬件的焊接、静态和动态调试和程序的编写和修改，作品最终很好地实现了实验任务和要求。
关键词：单片机8051；A\D转换；采集；12864显示目录1.课题的任务与要求1.1 任务 (3)1.2 任务目标 (3)1.3 课题要求 (3)2.系统概述2.1 方案的比较和论证 (4).1 温度传感器的选择... .. (4)2.1.2 湿度传感器的选择 (5)2. 1. 3 光电传感器的选择 (6).4 信号采集通道的选择 (7)3. 系统的总体设计3. 温度采集电路设计 (8)3. 湿度采集电路设计... (10)3.1.3 光电采集电路设计 (12)3. 多路开关电路设计 (13)3.2.1 A\D转换 (13)3.2.2 单片机MCS-51 (14)3.3 显示 (18)4. 程序及设计 (19)5. 参考文献 (24)第一部分课题的任务和要求:设计出一个简单实用的环境测试仪。
1、巩固所学的知识，学会通过各种途径查找资料；2、理论知识联系实际，解决实际问题；3、通过实物制作，掌握相关芯片的功能，锻炼动手能力及分析思考能力。
本设计利用MCS-51系列单片机，配合传感器，设计出一款人性化环境测试仪，可以检测周围环境的温度、湿度和光线强弱，通过LCD以简单直观的方式显示出来。
温度、湿度和光线强弱依次轮流显示（每5秒左右刷新一次）或同时显示，测量的误差不超过1%。
第二部分系统概述当将单片机用作测控系统时，系统总要有被测信号懂得输入通道，由计算机拾取必要的输入信息。
对于测量系统而言，如何准确获得被测信号是其核心任务；而对测控系统来讲，对被控对象状态的测试和对控制条件的监察也是不可缺少的环节。
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。
温度传感器的选择方案一：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。
现应用较多的有铂、铜、镍等热电阻。
其主要的特点为精度高、测量范围大、便于远距离测量。
铂的物理、化学性能极稳定，耐氧化能力强，易提纯，复制性好，工业性好，电阻率较高，因此，铂电阻用于工业检测中高精密测温和温度标准。
缺点是价格贵，温度系数小，受到磁场影响大，在还原介质中易被玷污变脆。
按IEC标准测温范围-200～650℃，百度电阻比W（100）=1.3850时，R0为100Ω和10Ω，其允许的测量误差A级为±℃+0.002 |t|），B级为±℃+0.005 |t|）。
铜电阻的温度系数比铂电阻大，价格低，也易于提纯和加工；但其电阻率小，在腐蚀性介质中使用稳定性差。
在工业中用于-50～180℃测温。
方案二：采用AD590，它的测温范围在-55℃～+150℃之间，而且精度高。
M档在测温范围内非线形误差为±℃。
AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会损坏。
使用可靠。
它只需直流电源就能工作，而且，无需进行线性校正，所以使用也非常方便，借口也很简单。
作为电流输出型传感器的一个特点是，和电压输出型相比，它有很强的抗外界干扰能力。
AD590的测量信号可远传百余米。
综合比较方案一与方案二，方案二更为适合于本设计系统对于温度传感器的选择。
2. 1.2 湿度传感器的选择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，工作温度范围为0～50℃，阻抗在75%RH（25℃）时为1MΩ。
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。
然而，这种传感器只限于一定范围内使用时具有良好的线性，可有效地利用其线性特性。
方案二：采用HS1100/HS1101湿度传感器。
HS1100/HS1101电容传感器，在电路构成中等效于一个电容器件，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。
不需校准的完全互换性，高可靠性和长期稳定性，快速响应时间，专利设计的固态聚合物结构，由顶端接触（HS1100）和侧面接触（HS1101）两种封装产品，适用于线性电压输出和频率输出两种电路，适宜于制造流水线上的自动插件和自动装配过程等。
相对湿度在1%---100%RH范围内；电容量由16pF变到200pF，其误差不大于±2%RH；响应时间小于5S；温度系数为0.04 pF/℃。
可见精度是较高的。
综合比较方案一与方案二，方案一虽然满足精度及测量湿度范围的要求，但其只限于一定范围内使用时具有良好的线性，可有效地利用其线性特性。
而且还不具备在本设计系统中对温度-30～50℃的要求，因此，我们选择方案二来作为本设计的湿度传感器。
方案一：采用光敏电阻、二极管和555定时器构成多谐振荡电路，利用多谐振荡电路的两个暂稳态输出由此产生矩形波脉冲信号。
而光敏电阻阻值会随着光照强度的变化而发生变化，进而使得多谐振荡电路的周期变化，其输出波形频率也随之改变。
将其输出模拟信号波形输入到一个简易数字式频率计通过两位数码管显示出来，数字式频率计主要由时基电路、闸门电路计数器、锁存器、译码显示电路和逻辑控制电路组成。
本方案采用性能稳定且便宜的光敏电阻作为光照传感器，通过光敏电阻值变化影响多谐振荡电路的周期而检测光强，性能较稳定一些，灵敏度也较高，但是电路结构比较复杂，所用元器件种类较多，实现和调试工作会比较困难，造价也较高，虽然能满足稳定性和灵敏度的要求，但不宜采用。
方案二：采用三路光敏电阻支路并联检测光照强度，通过每一路可以得到一个模拟采样电压，将这三路电压通过CD4051单8通道数字控制模拟电子开关循环输入到模数转换器ADC0804将模拟信号转换为数字信号，将数字信号通过通信模块输送给MCS-51单片机，通过比较后得出最大值，将最大值输出并利用LCD显示出来。
对于光强的方位，则通过控制LCD的显示出来。
至此，可以将光照的强度以及光照的方位通过LCD显示出来，完成了本设计选题的任务及要求。
本方案采用性能稳定且便宜的光敏电阻作为光照传感器，MCS-51单片机作为主控制器。
性能稳定，抗干扰能力强，不易受外界环境温度等因素影响，灵敏度也较高，但是由于光照传感器采用光敏电阻且为三条支路并联采集模拟电压信号，会存在一定的误差。
总体上来说，本方案电路结构简单、所用元器件供给充足、成本造价低、性能稳定且误差范围也在设计选题的要求之内，能在简单低成本的基础上很好的完成设计选题的任务，故实验中采用本方案。
信号采集通道的选择在本设计系统中，温度输入信号为8路的模拟信号，这就需要多通道结构。
方案一、采用多路并行模拟量输入通道。
这种结构的模拟量通道特点为：（1）可以根据各输入量测量的饿要求选择不同性能档次的器件。
总体成本可以作得较低。
（2）硬件复杂，故障率高。
（3）软件简单，各通道可以独立编程。
方案二、采用多路分时的模拟量输入通道。
这种结构的模拟量通道特点为：（1）对ADC、S/H要求高。
（2）处理速度慢。
（3）硬件简单，成本低。
（4）软件比较复杂。
综合比较方案一与方案二，方案二更为适合于本设计系统对于模拟量输入的要求，比较其框图，方案二更具备硬件简单的突出优点，所以选择方案二作为信号的输入通道。
图2-1多路并行模拟量输入通道图2-2多路分时的模拟量输入通道第三部分系统总体设计本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号，和A/D 模拟数字转换芯片的性能，我设计了以8051基本系统为核心的一套检测系统，其中包括A/D 转换、单片机、复位电路、温度检测、湿度检测、键盘及显示、报警电路、系统软件等部分的设计。
光敏电阻CD4015 ADC0804图3-1 系统总体框图本设计由信号采集、信号分析和信号处理三个部分组成的。
（一）信号采集由AD590、HS1100及多路开关CD4051组成；（二）信号分析由A/D转换器MC14433、单片机MCS-51（8051）基本系统组成；（三）信号处理由串行口LCD显示。
3．1 信号采集3.1.1 温度传感器集成温度传感器AD590 是美国模拟器件公司生产的集成两端感温电流源。
一．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。
根据特性分挡，AD590的后缀以I，J，K，L，M表示。
AD590L，AD590M一般用于精密温度测量电路，其电路外形如图3-2所示，它采用金属壳3脚封装，其中1脚为电源正端V＋；2脚为电流输出端I0；3脚为管壳，一般不用。
集成温度传感器的电路符号如图3-2所示。
1、流过器件的电流（μA）等于器件所处环境的热力学温度（开尔文）度数，即：I T/T=1μA /K式中：I T——流过器件（AD590）的电流，单位μA。
T——热力学温度，单位K。
2、AD590的测温范围-55℃- +150℃。
3、AD590的电源电压范围为4V-30V。
电源电压可在4V-6V范围变化，电流I T变化1μA，相当于温度变化1K。
AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会损坏。
4、输出电阻为710MΩ。
5、精度高。