摘 要

随着当今社会科技的发展，太阳能作为一种低成本，无污染，可再生的清洁经济能源已经成为了新时代能源的“新宠”。考虑到当前温湿度检测控制系统造价昂贵、检测精度偏低并且使用起来反应迟钝不灵活的特点，研究并设计了以单片机为基础的太阳能干燥地埋箱的集成模块。所做主要工作如下：

（1）硬件部分采用STC89C52单片机为核心控制处理器，SHT11完成对地埋箱环境的温湿度检测，并将采集的温湿度实时显示在LM016L数码管显示器上，键盘模块中设计了3个独立按键来设置系统温湿度阈值，通过系统报警模块和除湿模块实行自动检测与控制。

（2）软件部分采用C语言编程设计，通过对地埋箱中温度、湿度等关键参数进行周期性地采集，控制除湿加热装置的启动来实现系统的温湿度自动检测与报警。

（3）模拟仿真。在对整个系统的软硬件部分进行联合仿真调试无误后，仿真结果表明：该系统可有效对环境的温湿度进行数据采集，实现系统的实时监测与控制报警等功能。

该系统具有抗干扰能力强、性价比极高等优点，且系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高，能源清洁经济，故具有一定的实用价值和研究意义。

关键词：太阳能、干燥、STC89C52、SHT11、仿真

Abstract

With the development of science and technology in today's society, the solar energy as a kind of low cost, no pollution, renewable and clean energy economy has become the new era of energy, darling. research and design of the based solar drying buried box integrated module based on single chip microcomputer.

（1）the hardware part adopts STC89C52 microcontroller as the core processor of the control, temperature and humidity data acquisition part using SHT11 of underground chamber environment temperature and humidity detection keyboard module design three independent keys to set the system temperature and humidity threshold, the alarm module and dehumidification module implementation of automatic detection and control.

（2）software using C programming language to design and realize the whole system of in dehumidification drying in the process of data acquisition, temperature and humidity threshold settings, data display, alarm and automatic temperature and humidity control detection function. through the single-chip processing of data transmission control start heating and dehumidification device to realize the temperature and humidity of the system of automatic detection and alarm.

（3）simulation. In parts of hardware and software of the whole system simulation debugging without error. The simulation results show that: the system can be effective on the environment temperature and humidity for data acquisition, implement the system of real-time monitoring and control alarm function.

The system has strong anti-interference ability, price advantages and system has the advantages of simple circuit, high integration, stability, convenient debugging, high detection precision, clean energy economy. So it has certain practical value and significance of the research.

Key words: MCU, solar energy, dry, STC89C52, SHT11

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1太阳能干燥目的背景及意义 1

1.2国内外太阳能除湿检测技术研究现状 1

1.2.1国外温湿度检测研究现状 1

1.2.2国内温湿度检测研究现状 2

1.3太阳能除湿检测存在的主要问题 2

1.4课题的主要工作以及结构安排 3

1.4.1主要工作 3

1.4.2 结构安排 3

第2章 设计内容及方案 5

2.1 设计内容的技术指标 5

2.2方案选择 5

2.2.1传感器类型的选择 5

2.1.2显示器的选择 6

2.1.3单片机的选择 6

2.3系统的总体方案 7

第3章 系统的硬件设计与原理 8

3.1温湿度传感器SHT11 8

3.2单片机STC89C52 10

3.3复位及晶振电路的设计 11

3.4显示电路 12

3.5报警电路设计 14

3.6键盘设定模块 15

第4章 软件设计 17

4.1软件编程的设计和编程语言的选择 17

4.2主程序模块 18

4.3 SHT11初始化流程 19

4.4 键盘模块 21

4.5显示器初始模块 21

第5章调试与仿真 23

5.1Proteus模拟仿真器 23

5.2 KEIL C51软件 24

5.3系统调试 25

第6章 总结 27

参考文献 28

致谢 29

第1章 绪论

1.1太阳能干燥目的背景及意义

随着当今社会以及科技的迅速发展，可再生能源消耗逐渐加剧，煤、电、气等消耗带来的一系列的环境污染问题也越来越严重，发展新型清洁经济的能源已经迫在眉睫，因此选用清洁、经济、高效、无污染、可再生的太阳能符合可持续的科学发展理念。太阳能地埋箱除湿集成了太阳能光伏发电以及单片机自动温湿度检测两种技术的优点，将新型能源以及单片机系统的优良结合，较传统的人工温湿度控制相比，不仅检测精度高，使用灵活、抗干扰能力强，更不需要人工管理和控制，太阳能地埋箱一次性投入，使用寿命长，且维护成本低，可长久受益。

在工业和农业生产、气象、环保、国防、科学研究、航空航天和现代生活等各个方面，对环境湿度的测量和控制是必要的。对生产设备的温湿度进行有效的实时控制与管理，是自动化运行生产的保障，温湿度也是设备的主要被控参数之一，随着当今单片机技术的不断发展与进步，其检测的稳定性和精度都得到了提高，所以将单片机技术应用于温湿度的自动检测具有一定的实际意义^[1]。

对于传统的温湿度检测系统是以人工检测为基础的，效率较为低下且缺乏检测的稳定性，依靠人工检测、人工巡查的方式来衡量和记录环境的温湿度信息^[2]。在这个方式下，不仅效率低下，不利于人力资源的充分利用，且缺乏科学性，许多严重的事故也是由于缺乏人工管理和维护造成的，故利用单片机作为自动的温湿度检测系统可解决这种人力资源的浪费和管理问题。而此次设计的能源也全部采用光伏电源，能源环保且经济且高效，用太阳能提供能源进行干燥除湿也是体现了可持续发展的经济理念。目前，高效率太阳能干燥的在一个方向检测技术的发展，温度和相对湿度影响在质量和干燥效率的重要因素。针对当前的太阳能干燥除湿地埋箱体系的研究现状，使用起来反应迟钝不灵活的特点，研究并设计了以单片机为基础的太阳能干燥地埋箱的集成模块，采用集成式的数字温湿度传感器的实时采集系统，对地埋箱的温湿度进行监测，具有一定的现实意义和研究价值。

1.2国内外太阳能除湿检测技术研究现状

1.2.1国外温湿度检测研究现状

在当今社会随着科技技术的不断发展，在通信，单片机以及计算机技术的不断成熟，除湿干燥检测技术已经应用于工农业化生产的各个方面，而同时也伴随着电路集成技术以及仿真技术的发展，系统检测的精度、灵敏度以及稳定性也有了很大的提升^[2]。