基于单片机的恒定温湿度控制系统设计_论文3(2)

1、目 录摘 要1第一章 绪论31.1概述31.2 国内外发展现状31.2.1 国外发展现状31.2.2 国内发展现状3第二章 系统整体方案设计42.1设计要求42.2 元器件选择4第三章 系统硬件设计43.1 整体方案设计43.1.1 系统概述53.1.2 系统框图53.2 最小系统模块53.2.1 STC89C52简介53.2.2 最小系统电路83.3 DHT11传感器电路93.3.1 DHT11传感器简介93.3.2 DHT11接口说明103.3.3 DHT11模块电路图123.4 液晶显示屏电路133.4.1 1602液晶显示屏简介133.4.2 液晶显示屏引脚说明133.4.3 指令介绍143.4.4 液晶显示屏模块电路173.5 蜂鸣器模块电路183.6 按键输入模块电路193.7 继电器模块电路19第四章 软件系统设计204.1 单片机编程语言204.2 程序流程图设计204.2.1 整体程序流程图设计204.2.2 1602LCD程序设计214.2.3 DHT11温湿度传感器程序设计22第五章 硬件组装与调试235.1 焊接与组装元器件235.2 调试电路245.2.1 调

2、试方式245.2.2 调试过程24第六章 总结25参考文献26附 录27附录一 元件清单27附录二 原理图28附录三 PCB图29附录四 单片机程序30致 谢50 摘 要目前温度和湿度的测量不论是在生活还是在工业生产中都被广泛的使用，研究相关精度高的检测设备就显得非常有必要了。所以这次毕业设计就目前国内外在这个技术上的发展和研究情况进行分析和学习，对目前存在的问题进行研究，综合使用了单片机和性能较好的传感装置设计出一个恒温恒湿的控制系统，系统中采用温湿度的检测装置对环境进行实时检测，信号来到单片机进行处理之后，通过液晶显示屏和报警模块实时显示并监视其状态，同时通过加热薄膜、小风扇、雾化器等来模拟升温、降温、加湿和除湿设备，以将环境中的湿度和温度进行调整并保持在需要的范围中。本次设计的系统用的是STC89C52为控制芯片，通过DHT11的温湿度传感器对环境的相关情况进行智能的监测，然后通过系统和输出设备对其进行智能调节。系统包含了输入的传感器和按键电路，输出的显示和报警电路，当然也少不了控制芯片的最小控制电路和恒定温湿度控制电路等。本设计结构简单、稳定性好、可靠性高、抗干扰能力强、综合性

3、能好。这种系统整体外观小，性能强，能够作为商品产品量产化的一种温湿度控制仪器。关键词：单片机 恒温恒湿度 LCD显示ABSTRACTAt present, the measurement of temperature and humidity is widely used both in life and in industrial production. It is necessary to study the high-precision detection equipment. Therefore, this graduation project analyzes and studies the development and research situation of this technology at home and abroad, studies the existing problems, and designs a constant temperature and humidity control system by using the single-chip mi

4、crocomputer and the sensor device with better performance. In the system, the temperature and humidity detection device is used to detect the environment in real time, and the signal comes to the single-chip microcomputer for processing After that, real-time display and monitor its status through LCD and alarm module, and simulate heating, cooling, humidification and dehumidification equipment through heating film, small fan, atomizer, etc., so as to adjust the humidity and temperature in the en

5、vironment and keep it in the required range. STC89C52 is used as the control chip in the system. The temperature and humidity sensor of DHT11 is used to monitor the environment intelligently, and then the system and output equipment are used to adjust it intelligently. The system includes input sensor and key circuit, output display and alarm circuit, of course, the minimum control circuit and constant temperature and humidity control circuit of the control chip are also indispensable. The desig

6、n has simple structure, good stability, high reliability, strong anti-interference ability and good comprehensive performance. The system has small appearance and strong performance, and can be used as a temperature and humidity control instrument for mass production of commercial products.Key words: Single Chip Microcompute; Constant temperature and humidity; Liquid crystal27第一章 绪论1.1 概述在生活或者生产中，环境的温湿度监测和控制是现代社会很需要的一种检测技术。特别是在农业上，可以增加相应农产品的产量，降低损耗；在工业和消防等方面可以提高安全性等等。所以大家都很关心和重视这方面技术的发展和新设备的研发。近

7、年来科学技术的发展，温湿度监控设备被大量使用在生物制药、医疗环境、国防科研等工作中，这些都是关乎到国家和人民的健康和安全的，所以需要设备具有更高的精度和更强的性能。目前，温湿度检测技术主要体现在智能数字温湿度传感器的使用和温湿度信息的在线检测的实现两个方面。1.2 国内外发展现状1.2.1国外发展状况早在上个世纪的七十年代外国的一些专家就对温湿度的监控仪器有了相关的研究成果，一开始是使用一些模拟的组合仪器来对环境信息进行收集、控制和存储。后来的十几二十年中发展成了分布式的控制系统。而目前大家多数采用或者想要使用的都是基于计算机为基础的智能控制系统，而且随着计算机技术的发展，各个国家包括我们国家，在智能的温湿度控制相关技术中发展也是非常快速的，特别是西方科技发达的国家已经能够完全实现系统的智能化和自动化运行。 1.2.2 国内发展状况 我们国家是在上世纪的八十年代左右开始对温度和湿度的检测和控制技术有了研究，相关的技术科研人员通过学习外国的先进测控技术，学会了一些相关的微机控制和检测技术，所以在实际的应用中采用的微机控制都是一些单回路的控制方法，无法同时对多个参数进行控制。所以在这方面的

8、技术发展过程中，我们国家和发达国家的技术很难相提并论。到目前为止，我们国家在多参数的同时控制方面还没有实现真正的工业化，生产实践中仍然存在着设备配套能力差，环境控制水平落后和软硬件资源无法共享等不足。第二章 系统整体方案设计2.1 设计要求1）可以同时检测温度和湿度参数； 2）采用LCD1602来显示环境的各项参数；3）可以用按钮设置所需的环境温湿度范围；4）蜂鸣器在温湿度超标的时候会有响声；5）温湿度过高或过低会通过LED颜色表示。6）可模拟升温、降温、增湿和除湿过程，使温湿度保持恒定。2.2 元器件的选择在系统的搭建过程中用到了单片机芯片、按键、电阻、开关元件、电源插头和插座、晶体管、电容、传感装置、液晶显示模块、输出继电器和振荡器等元器件。在使用之前我们都必须对其各个说明书和使用注意事项进行了解和学习，按照正确的方法焊接使用。其中，电阻和电容的大小可以通过色环或者元件外观的标签读取其值的大小。采用DHT11温湿度一体传感器，这个检测装置可以在百分之20到90的湿度范围中和0到50摄氏度的温度范围中正常工作，湿度的误差是正负百分之五，温度误差是正负2摄氏度。和其他型号的相比，这款传

9、感器能够同时对湿度和温度参数进行检测和控制，性价比较高，故采用DHT11温湿度一体传感器。采用STC89C52单片机作为系统控制器。它对数据的运算和处理能力较强，采用编程软件编写相关的控制程序，实现数据和逻辑的处理和计算，系统内部有计数器和定时器，使系统结构简单，不繁琐。STC89C52单片机还具有功耗低，体积小，成本低和控制性强等特点1。第三章 系统硬件设计3.1 整体方案设计3.1.1 系统概述本次设计的系统用的是STC89C52为控制芯片，通过DHT11的温湿度传感器对环境的相关情况进行智能的监测，然后通过系统和输出设备对其进行智能调节。系统包含了输入的传感器和按键电路，输出的显示和报警电路，当然也少不了控制芯片的最小控制电路和恒定温湿度控制电路等。其中传感器和控制模块用于保证环境的温湿度处于正常范围内，这个范围由人工调节按键来实现。整个系统的电源直接通过USB口对其进行直流5伏的供电即可。本系统设计结构简单、稳定性好、可靠性高、抗干扰能力强、综合性能好。3.1.2 系统框图单片机最小系统1602液晶显示PIPINGPINGDHT11温湿度一体传感器蜂鸣器按键设置输入LED指示灯恒温恒湿装置3.2 最小系统模块3.2.1 STC89C52简介STC89C52单片机是STC公司生产的高性能8位的处理器，是功耗低的COMS的类型控制器。内部的可编程序存储器具有8K的容量。这款52系列的单片机在51的基础上做了改进，它在嵌入式的系统中使用更

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