温湿度测试实验报告

简易环境参数测试仪设计总结报告

目录：

1.系统方案………………………………………………………………

1.1方案论证……………………………………………………………

1.2方案选定

1.3系统设计………………………………………………………………

1.4结构框图………………………………………………………………

2.理论分析与计算………………………………………………

2.1测量与控制方法…………………………………………………………

2.2理论计算……………………………………………………………………

3.电路与程序设计…………………………………………………………………3.1硬件电路各模块或单元电路的设计

3.2检测与驱动电路设计…………………………………………………………

3.3总体电路设计…………………………………………………………………

3.4软件设计与流程图……………………………………………………………

4.结果分析…………………………………………………………………………

4.1与设计指标进行比较，分析产生偏差的原因，并提出改进方法………………

1.系统方案

1.1方案论证

方案1：温湿度传感器采用传统的模拟式器件，使用光敏电阻测光照，利用单片机进行显示与按键。

方案2：温湿度采用集成式器件，使用光敏电阻测光照，利用单片机进行显示与按键。

方案3：温湿度传感器采用数字式器件，使用光敏传感器，再通过单片机进行显示与按键。方案论证：比较三种方案，在传感器的选择上，模拟传感器的模拟信号要先经过采样、放大和模数转换电路处理，再将转换得到的表示温度值的数字信号交由微处理器或DSP处理。被测量信号从敏感元件接收的非物理量开始到转换微处理器可处理的数字信号之间。而且模拟信号在传输的过程中容易受到干扰而产生误差。而且魔术转换的精度不可能很高，存在一定的非线性，互换性较差。直接采用数字数传感器就可以避免以上的问题。数字传感器可以直接将被测模拟量直接换成数字量输出，具有很强的抗干扰能力，且具有高的精度和分辨率，稳定性好，信号易处理。其次在光照方面光敏电阻达不到要求故选择光敏传感器。

1.2方案选定：选择方案三

1.3系统设计:以A T89S52 为核心的单片机。系统整体硬件电路包括，电源电路，传感器电路，温度显示电路，上下限报警电路等。温湿度控制的基本原理为:当DSl8B20 采集到温度信号后，将温度信号送至AT89S52 中处理，同时将温度送到LCD 液晶屏显示，单片机根据初始化设置的温度上下限进行判断处理，即如果温度大于所设的最高温度就启动风扇降温;如果温度小于所设定的最低温度就启动报警装置。同时通过按键对温湿度进行调整与确认。检测光照。

1.4结构框图

3.电路与程序设计

3.1硬件电路各模块或单元电路的设计

3.1. 1温度单元模块

DS18B20的特点：

(1)有独特的单线接口方式。DSl820 在与微处理器连接时仅需要一条接口

线即可实现微处理器与DSl820 的双向通讯。

(2)多点功能简化了分布式温度检测的应用。

(3)DSl820 在使用中无需任何外围元件。

(4)可用数据线供电，电压范围从3.0V 到5.5V。

(5)可测量的温度范围从-55℃到+125℃，增量值0. 5℃；华氏温度范围从

-67 到+257，增量值0．9。

(6)

(7)支持多点组网功能。多个DS1820 可以并接在同一条总线上,实现多点

测温。

(8)位的温度分辨率。测量结果以9 位数字量方式串行传送。

(9)用户可设定温度报警门限值。(9)有超温度搜寻功能

同时DS18B20 的1 脚接地,2 脚(DQ 引脚)与AT89S52 的一根I/O 口线相连,3 脚接+5V。在A89S52 的I/O 口线与+5V 之间连接一4.7K 的上拉电阻，以保证数据采集的正常进行。若要组成多点温度检测系统，可在单片机的同一根I/O 口线上，以相同的连接方法并联多片DS18B20 芯片。

3.1.2. 湿度单元模块

DHT11数字式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择。

3.1.3.光照模块

BH1710FVC光照传感器，是一个六个引脚的芯片，是一个体积很小的芯片，有一定的温度范围，大概在-30到85摄氏度左右，对应大范围的输入光(1－65,536勒克斯相当，内置A/D转换器,无需外接部件消耗功率为同类产品的1/2，对分光感应特性非常灵敏。

3.1.

4.单片机模块

89C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMOS工艺技术制造的高性能8位单片机，属于标准的MCS-51的HCMOS产品。它结合了HMOS的高速和高密度技术及CHMOS的低功耗特征，它基于标准的MCS-51单片机体系结构和指令系统，属于80C51增强型单片机版本，集成了时钟输出和向上或向下计数器等更多的功能，适合于类似马达控制等应用场合。80C52内置8位中样处理单元、256字节内部数据存储器RAM、8k片内程序存储器（ROM）32个双向输