论文总字数：10024字

摘 要

温湿度在日常的生产生活中有着重要的意义，环境温度和湿度的测试设备，广泛应用于日常生活、工业生产和农业管理等领域。本文设计了基于单片机的温湿度实时检测系统，该系统以单片机控制处理核心，由数字温湿度检测模块、人机接口模和报警模块等几部分组成，重点分析了单片机、数据采集器件、显示器等主要元件的选型，设计了各元件与单片机的接口电路，最后分析了数字温湿度传感器的通信原理并设计了温湿度数据采集程序，设计了独立式按键和LCD接口程序，该系统能实时检测出环境中的温湿度，并根据设定的报警限给予报警指示。该系统已经通过实际检测，完全达到设计的要求。与传统通过与传统的温湿度测量方案相比，本系统测量精度更高，外围电路更加简洁。

关键词：温湿度检测，单片机，温湿度传感器，液晶显示器，键盘

Abstract: In production and daily life, temperature and humidity is of great significance. The test facilities of environmental temperature and humidity are widely used in daily life, industrial production and agricultural management. This design is based on the SCM’s real-time testing system of temperature and humidity, which is composed of modules of digital temperature and humidity detection, human-computer interface and alarm. It lays special stress on analyzing the selection of SCM, Data acquisition device, display and other main parts and designs the interface circuit of each element and the chip. Finally, it analyses communication principles of digital temperature and humidity sensor and designs the temperature and humidity data acquisition program setting up the keys and LCD interface program. The system can detect the temperature and humidity environment in real time, and give warning according to the set alarm limits, which has passed the practical test and fully meet the requirements. Compared with the traditional measurement of temperature and humidity, this system has more accurate measured results, and easier peripheral circuit.

Key words：temperature and humidity detection, MCU, temperature and humidity sensor, liquid crystal screen, keyboard

目录

1 引言 5

1.1 温湿度检测技术的发展 5

1.2 课题的提出及研究的意义 5

2 硬件部分设计 5

2.1 系统设计总体框图 5

2.2 控制电路设计 6

2.2.1 单片机的选择 6

2.2.2 单片机引脚说明 6

2.2.3 单片机的最小系统 7

2.3 传感器的选用 8

2.3.1 最初方案 8

2.3.2 传感器的最佳方案 9

2.3.3 接口电路设计 10

2.4 显示模块的选择与设计 10

2.4.1 显示模块的选择 10

2.4.2 连接电路设计 11

2.5 报警模块的设计 11

2.6 按键电路 12

3 软件设计部分 12

3.1 编程语言的选择 12

3.2 传感器通信程序设计 13

3.2.1 握手确认 13

3.2.2 数据传送 14

3.2.3 相关问题的解决方案 15

3.2.4 传感器的工作流程 15

3.3 显示模块的程序编写流程设计 16

3.4 报警模块的设计流程 18

3.5 按键扫描程序设计 19

4 系统调试与结果 19

4.1 软件调试 19

4.2 系统测试结果 20

结 论 22

参考文献 23

附录 实物图 24

致谢 25

1 引言

研究表明，温度和湿度有着密不可分的关系，我们的日常生活并不单纯受温度或是湿度的影响，而是两者综合作用的结果。因而，在一定的温度条件下，空气的湿度也要保持相对的稳定。也正是因此，温湿度一体的说法相应出现。温湿度在日常生产生活中有着重要的意义，设施农业、仓库储存、物品管理等都需要严格控制环境的温湿度。

温湿度数据通常通过温度传感器和湿度传感器来检测获得，但是，传统的模拟传感器信号调理电路的设计校准复杂，致使测量精度难以保证，在线性度、重复性、互换性、一致性等方面难尽人意 。针对这种方案的不足，本设计采用集温湿度采集、转换于一体的数字式温湿度传感器DHT11，它提供全量程标定的数字输出，可与单片机直接接口，且体积微小、响应迅速、能耗低，在仓储管理工业制造智能建筑及日常生活等领域有着极为广泛的应用，具有推广价值。

1.1 温湿度检测技术的发展

温湿度检测技术来由已久。随着电子技术的发展，现代温湿度检测技术也有了飞速的发展。温湿度检测技术广泛应用于我们生活中的各个方面，在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等领域，经常需要我们对温湿度进行及时的检测及控制。就目前而言，温湿度检测领域的新技术不断涌现，基于温湿度检测的新产品琳琅满目。但是，其主要发展趋势表现在温度和湿度传感器由分立元件向集成，智能化，系统化方向发展，这对温湿度检测系统的生成和发展提供了有利条件。

1.2 课题的提出及研究的意义

温度、湿度和人类的生产、生活密切相关，也是最常见基本工业生产过程参数，如机械、电子、石油、化工等行业都广泛需要温度及湿度的测量和控制。随着人民生活水平的提高，人们越来越关注周围的环境，甚至环境的温度和湿度的变化。其对于人们生活的舒适度和心情有直接影响，因此，温度和湿度的检测和控制显得很有必要。

2 硬件部分设计

2.1 系统设计总体框图

本系统的控制核心是单片机AT89C51，主要负责运算与控制；对于温度和湿度的采集于转换采用DHT11；温、湿度的实时显示采用LCD1602液晶显示模块；温、湿度设定值输入通过3个独立按键；当环境的温、湿度超过设置的预定值，系统就会发出警报。根据系统需求，制定如图2-1总体框图。

剩余内容已隐藏，请支付后下载全文，论文总字数：10024字