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摘 要

在现代生活中，环境监测在发挥着越来越重要的作用。特别是在工业和农业领域，经常需要对环境进行监测和控制。但一般生活环境情况条件下，温湿度难以维持在一个令人舒适的标准。为了能够实时的调节室内环境的温度和湿度。本次设计特别采用了一种基于Arduino的环境监测系统。利用DHT11温湿度传感器对环境进行检测，Arduino UNO进行控制与处理并且把温湿度数数据实时传送到液晶屏上进行显示。检测和控制环境温度和湿度变得非常方便有效。

关键词：温湿度，Arduino,监测

Abstract：In modern life, environmental monitoring is playing an increasingly important role. Especially in the field of industry and agriculture, it is often necessary to monitor and control the environment. However, under the general living conditions, it is difficult to maintain a comfortable standard of temperature and humidity. In order to adjust the temperature and humidity of indoor environment in real time. In this design, an environment monitoring system based on Arduino is adopted in particular. Using DHT11 temperature and humidity sensor to detect the environment, Arduino UNO controls and processes the temperature and humidity data and transmits them to the LCD screen for display in real time. It can detect and control environmental temperature and humidity conveniently and effectively.

Keywords：humiture ,Arduino,monitoring

目 录

1 前言 3

1.1 课题背景 3

1.2 国内外发展 3

1.3 设计总体概括 3

2 系统整体设计 4

2.1 系统的主要功能 4

2.2 系统的工作原理 4

2.3 Arduino的优势 4

3 系统的硬件设计 5

3.1 主控构件 5

3.2 温湿度测量构件 7

3.3 显示构件 8

3.4 控制构件 11

3.5 整体电路设计图 12

4 软件设计 13

4.1 程序流程图 13

4.2 Arduino IDE 介绍 14

4.3 Arduino IDE 运行 15

5 实物调试图 19

结 论 22

参 考 文 献 23

致 谢 24

1 前言

1.1 课题背景

在我国南方地区尤其是江南地区，每年降雨天数特别多，湿度特别大。在持续一个多月的梅雨季节中，除湿一项很艰难的工作。从前我们只能在感觉到湿度很大的时候手动的开启空调，这需要人为手动的操作，非常的麻烦。因此，自动监测温度和湿度的设备尤为重要。

1.2 国内外发展

国外大型室内环境监测系统多数是综合型控制系统。这些先进的控制系统智能化程度很高，非常方便操作人员对环境参数进行检测，还可以利用计算机进行远程控制。

在美国，摩托罗拉公司在上个世纪80年代就已经开发出了一套专门用语。灌溉的中央计算机控制系统，这套系统很快就在美国广泛应用起来。

荷兰具有世界领先的温控技术水平，其智能温控设备在全球都备受青睐。。上个世纪70年代起荷兰就开发出了计算机控制系统CECS，集成了一整套的计算机系统，实现温室内施肥、供水以及环境自动控制。

但在我国这方面的研究起步比较晚。直到八十年代起，在国外的热潮带动下，我国的科技研发人员才开始对环境监测方面展开了研究。

1.3 设计总体概括

在结合实际情况后，本次设计特别采用了一种基于Arduino的环境监测系统，基于Arduino系统开放性和便捷性，通过利用DHT11温湿度传感器对环境进行检测，再由Arduino UNO进行控制与处理并且把温湿度数数据实时传送到液晶屏上进行显示。当环境温湿度达到设定阈值的时候就通过控制电路对外部除湿器进行启停，实现自动控制。

2 系统整体设计

2.1 系统的主要功能

该系统希望实现的目标有：

（1）环境温湿度的实时显示。

（2）根据环境的温湿度自动控制除湿器的开闭。

2.2 系统的工作原理

根据要求，本系统主要包括四个构件。分别是Arduino主控构件、温湿度测量构件、LCD显示构件和控制构件。

本设计主要以市面上普遍使用的DHT11作为温度与湿度的监测构件。它是一种数字输出型温湿度传感器, 已经进行了数字校准。

温湿度检测值通过LCD液晶屏显示,上下分开显示, 上边为湿度，下边为温度。

控制模块实现了自动控制室内温湿度的作用。通过和外部除湿器的连接, 可以有效地自动控制室内的温湿度。

2.3 Arduino的优势

那么，为什么要使用Arduino来完成这次设计呢？为什么不用其他的平台呢？那么首先我们需要了解什么是Arduino，以及Arduino相比其他开发平台有什么优势。

Arduino是一套能够感触和操控现实物理世界的工具。它包括一个基于微控制器和开源电子平台以及一套Arduino IDE开发环境。基于Arduino的控制系统可以独立地运行也可以与计算机上运行的其他程序中执行数据交互。

要完成这个设计也可以采用单片机来设计。但对个人来说，单片机需要单独印制电路板，元件需要手动焊接且不方便拆卸，非常的费时费力。

使用Arduino就非常的方便，各元器件可以随意的安插在面包板上，只需要用导线连接。同时相比于C51,STM32等硬件平台更加亲民,完全脱离了寄存器的配置,几乎所有功能都已经有了上层库调用,透明掉了大部分与硬件相关的操作,对于原本就熟悉程序的而不熟悉微机原理的人来说,使用起来容易很多^[1]。

而且Arduino是一套很容易上手的简单工具, 具有以下特点:

（1）开放源代码的电路图设计, 程序开发接口可免费下载^[2]。也可依需求自己修改。

（2）使用低成本集成CPU，它可以通过通用串行总线接口供电。也可采用外部直流电源供电。

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