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摘 要

温度和湿度的采集已成为当今社会的一个研究热点，是工农业生产过程中必须考虑的因素之一，它广泛应用于温室环境监测和控制等领域。与传统的采集技术相比，利用单片机技术对温湿度进行采集，能很好地满足工艺要求。本文通过AT89S52单片机、DHT11传感器模块、1602液晶显示和报警模块，设计了简单的智能温湿度采集器。DHT11数字温湿度传感器把采集到的温湿度数据传给单片机，经过单片机的处理，准确地显示在LCD屏幕上，并通过LED灯对温度和湿度进行阈值报警。该采集器能够实时准确地显示温度和湿度值，使用方便，具有较好的应用前景。

关键词：温湿度采集器，单片机AT89S52，DHT11传感器，显示和报警

Abstract: Acquisition of temperature and humidity has become a hot research topic in modern society, which is one of the factors that must be considered in the process of industrial and agricultural production, and it is widely used in the greenhouses environment and some other areas. Data acquisition with single-chip technology adopted can well meet the technical requirements compared with the traditional acquisition technology. In this thesis, a simple intelligent temperature and humidity logger is designed by AT89S52 micro controller, DHT11 sensor module, 1602 LCD display, and alarm module. DHT11 digital temperature and humidity sensor sends the collected data of temperature and humidity to the single-chip micro controller, and then they are accurately displayed on the LCD screen after processed by the controller. LED will light if the temperature and humidity is out of range. The logger can display the temperature and humidity values accurately in time, which is easy to use and has good application prospects.

Keywords: temperature and humidity collector, single chip AT89S52, DHT11 sensor, display and alarm

目 录

1 引言 4

1.1 课题的提出和意义 4

1.2 国内外研究现状 4

1.2.1 国外温室环境控制 4

1.2.2 国内温室环境控制 4

1.3 研究的任务和要求 5

2 系统方案设计 5

2.1 总体方案设计 5

2.2 系统设计原则 5

2.3 系统组成及框图 6

3 硬件设计 6

3.1 微处理器 6

3.1.1 AT89S52的介绍 6

3.1.2 AT89S52的主机模块 7

3.2 温湿度采集模块 8

3.2.1 DHT11的介绍 8

3.2.2 单总线的介绍 9

3.2.3 温湿度采集模块电路设计 9

3.3 显示模块 11

3.3.1 LCD1602的介绍 11

3.3.2 显示模块电路设计 12

3.4 按键模块 13

3.5 报警模块 13

4 软件设计 15

4.1 主程序流程图 15

4.2 温湿度采集模块程序设计 15

4.3 显示模块程序设计 16

5 硬件电路的调试 16

结 论 19

参考文献 20

致谢 21

附录1 系统总体设计图 22

附录2 主程序 23

1 引言

1.1 课题的提出和意义

我国的农业正处于从传统农业向高效益、优质、高产的现代化农业转变。环境控制工程是农作物速生、高产、优质的倍增器，已经成为现代化农业的重要标志。温室大棚中的环境由多个参数组成，如温度、湿度、光照及CO₂浓度等。目前我国的温室环境控制水平较低，仍然需要依靠人工经验来管理，这严重影响了生产效益，也阻碍了农业生产的发展，因此采用先进的人工智能技术，科学合理地控制影响作物的环境参数是非常有必要的。智能温湿度采集系统可以解决人力资源浪费以及传统采集数据精度底等问题，因此本设计具有较好的很实意义。

8051是常用的控制芯片，在机电一体化、工业检测控制、智能仪器仪表等有着广泛应用。8051单片机简单易学，性价比高，而且能够实现温度和湿度的自动控制。使用8051单片机设计智能温湿度采集系统，可以及时准确地反映温度和湿度的变化，完成将温度升高至规定的温度、冷却到特定的温度、保持一个恒定的温度等功能，对湿度控制也具有类似的功能。就温室大棚而言，应用这个系统无疑给植被的生长提供了一个更合适的环境，对于大棚种植和花圃、花卉栽培，有必要安装温度和湿度的设备对其进行采集监控。总之，智能温湿度采集系统具有非常大的市场前景和实用价值。

1.2 国内外研究现状

1.2.1 国外温室环境控制

国外对温室环境控制技术的研究相对来说比较早，在1970年就已经开始起步，那时候都是采用组合模拟式仪表采集现场信息，并处理这些采集来的信息和数据；80年代后期这一技术有所突破，出现了分布式的控制系统；目前发达国家正在研发基于微机数据采集控制系统技术的多参数控制系统，使得温室环境控制在自动化的基础上向着无人化、完全自动化方向发展，荷兰的鲜花生产技术处于世界领先地位，它的温室的操作全部由计算机技术控制实现。

1.2.2 国内温室环境控制

我们国家对温室环境控制技术的研究相对来说比较晚， 20世纪80年代才刚起步，起初我国是在借鉴西方发达国家的温室环境控制技术的基础上，才有了初始的温室内计算机控制技术，但是所掌握的技术仅仅局限于单项环境参数的控制（湿度、温度和CO₂浓度等）。在总体上，我国计算机技术在温室控制中的应用正在从简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展；温室环境控制中以单片机控制的单参数单回路系统居多，没有形成有效的综合控制系统，在技术上明显落后于发达国家。我国的温室环境在实际生产中也存在着许多困扰着我们的问题，比如产业化程度低、温室装备配套能力差、环境控制水平落后、可靠性差以及软硬件资源不能共享等缺点。

1.3 研究的任务和要求

• 1. 能够实时、准确地显示温度值与湿度值。
  2. 温度值和湿度值的上下限可以由用户根据需要由键盘输入并通过显示器显示。
  3. 通过采集温度和湿度值，能够准确地判断标准值与当前值之间的差异，并且及时

地启动报警装置进行报警。

2 系统方案设计

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