论文总字数：43533字

摘 要

人们在日常生活以及各式各样的社会活动中，都离不开时间、温度、湿度等等相关物理量，它们与人们的生活休戚相关。温湿度传感器不仅能够准确收集时间数据，还有环境温度测量等等其他功能。

此课题温湿度监控系统以单片机为核心处理单元，DHT11芯片构成温湿度传感模块，DS1302时钟芯片为系统提供精确时间，LCD1602液晶显示芯片为系统提供显示功能。设计并实现系统硬件电路。而本次课题以单片机所发出的初始信号为准，DHT11部分会根据单片机所发出的信号，向其传递内部温湿度数据、时钟芯片也会将其相关的时间数据发送给单片机，再由单片机来控制显示模块。一旦按下按钮，电路处于低电平状态，单片机就会识别按钮位置，并且发出相应信号改变相应的数据，控制系统正常进行。

本次成品会实现温湿度的监测和显示、实时时间的显示、闹钟时间的显示、闹钟的报警、整点报警、温湿度上下限的显示。并且实现了测温精度在±2℃、测试精度在±5%RH。总体性价比高，性能好。

关键词：单片机，温度传感器，C语言

Design and implementation of temperature and humidity monitoring system

Abstract

In People's Daily life and all kinds of social activities, it's all about time, temperature and humidity. They are closely related to people's life. The temperature and humidity sensor not only can accurately display time, but also other functions such as environmental temperature measurement and so on.

This project selects the single chip processor as the core processing unit, temperature and humidity monitoring system DHT11 chip as the temperature and humidity sensor module, DS1302 clock chip to provide the accurate time for the system and LCD1602 LCD display chip to provide the display function for the system .Design and implement the system hardware circuit .But this topic is based on the initial signals by microcontroller, DHT11 part will send a signal based on single chip microcomputer, internal temperature and humidity data is passed to it, clock chip will also its related time data sent to the single-chip microcomputer, again by single chip microcomputer to control the display module .Once you press the button, the circuit is in low level position, microcontroller will identify the button position, and a corresponding signals change the corresponding data, keep the system act normally.

The finished products can achieve temperature and humidity monitoring and display, real time display, alarm clock, time display, alarm clock time, alarm, temperature and humidity on the lower limit of the display, beyond the hour. And realize the temperature measurement accuracy in the plus or minus 2 ℃, the test precision in the plus or minus 5% RH. The overall performance is good.

Key words：Single-chip microcomputer, Temperature Sensor, C language

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 设计背景和意义 1

1.2 相关技术的国内外发展情况 1

1.3 主要工作 2

1.4 论文结构安排 2

第二章 温湿度监控系统的整体方案设计及主要器件选择 3

2.1 系统的功能要求 3

2.2 系统的整体设计方案 3

2.3 核心处理单元 4

2.4温湿度传感器模块 5

2.5 液晶显示器模块 7

2.6 时钟芯片模块 9

第三章 硬件部分设计与实现 11

3.1 功能需求 11

3.2 设计原则 11

3.3 硬件模块 11

3.3.1 核心处理模块（单片机）最小系统的设计 12

3.3.2 温湿度传感器（DHT11）部分 14

3.3.3 液晶显示模块（LCD1602）部分 15

3.3.4 时钟芯片（DS1302）部分 15

3.3.5 按键部分 16

3.3.6 蜂鸣器发声部分 16

3.3.7 电源指示部分 17

3.4 硬件平台 17

第四章 软件部分的设计与实现 19

4.1 功能需求 19

4.2 软件总体设计 19

4.3 软件模块 20

4.3.1主函数部分 20

4.3.2 时钟显示（DS1302）部分 20

4.3.3 按键部分 21

4.3.4 温湿度数据采集（DHT11）部分 21

4.3.5 显示部分 25

第五章 电路制作与调试 27

5.1 电路制作 27

5.1.1 元件选择和购买 27

5.1.2 电路焊接 27

5.1.3 元件测试 28

5.2 软件调试 28

5.3 电路调试 30

第六章 设计改进和展望 31

结 语 32

参考文献 33

致谢 35

附 录1 部分关键源代码 36

附 录2 电路原理图 47

第一章 绪 论

1.1 设计背景和意义

因为人们的生活水平一直在不断地提高，科技也在飞跃式地前进，所以人们对周围环境的要求比以前更高了。我们周围环境的温湿度对我们的身心健康都有着至关重要的影响，合理的控制好我们周围环境的温湿度等因素也是也是越来越多的人的追求。此外，现如今各行业对产品生产、物品管理和仓库存储环节越来越予以重视，很多仓库存储着非常重要的物品，例如:烟叶、纺丝、药材、食品等。近年来，温湿度监控系统不管在性能还是在款式样式上都发生了质的变化，被广泛运用于个人家庭、公司、娱乐场所、码头、办公室等等公共场所，成为人们日常生活中必不可少的生活状况监测用品。为了尽全力地去确保仓储物品质量的完好，创造适宜于物品储存的环境，以实现对温度、湿度进行全天候的监测与调控，在恰当的位置安装温湿度监控系统的必要性也越来越高了。所以，恰当的温度和湿度对身心健康、财产都有着至关重要的影响。

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