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温湿度采集设计

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目录

摘要......................................................... I ABSTRACT........................................................ I I 绪论 (1)

1 总体设计 (1)

1.1 设计内容 (1)

2 硬件设计 (2)

2.1 电路工作原理 (2)

2.2 电路控制系统 (3)

2.2.1 STC89C52单片机简介 (3)

2.2.2 单片机最小系统 (5)

2.3 显示电路 (7)

2.4 传感器 (9)

3 程序设计 (10)

3.1主程序模块 (10)

3.2 DHT11初始化模块 (11)

3.3 LCD1602初始模块 (12)

4 电路硬件的焊接与调试 (13)

4.1电路的焊接 (13)

4.2程序烧录 (13)

4.3显示调试与误差分析 (14)

参考文献 (17)

致谢 (18)

附录一 (19)

摘要

单片机在各行业得到了广泛的应用,单片机具有体积小,价格便宜和技术成熟等优点,是各种电子产品的重要组成部分,在国民经济的各个领域发挥着重要作用。随着科技的进步,国内外对温湿度检测的研究越来越成熟,从复杂的模拟量检测技术到现在的数字智能化检测技术,对于温湿度的检测系统向着智能化、小型化、低功耗的方向发展。本设计为基于单片机的温湿度检测系统,采用模块化、层次化设计。用新型的智能温湿度传感器DHT11实现对温度、湿度的检测。将温湿度信号通过传感器进行采集并转换成数字信号,再运用单片机STC89C52进行数据分析和处理,为显示提供信号,显示部分采用字符型LCD1602液晶显示器。本系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高,具有一定的实用价值。

关键词:温湿度;DHT11;单片机;STC89C52;检测

ABSTRACT

Single chip microcomputer has been widely used in all industry area, SCM has the advantages of small volume, low price and mature technology. It is an important part of all kinds of electronic products and plays an important role on all areas of national economy. With the progress of science and technology, it has become more and more mature to the research of temperature and humidity detection at home and abroad . From complex analog detection technology to now digital and intelligent detection technology, the detection system for temperature and humidity is developed in the direction of more intelligent, miniaturized and low power . The design is a temperature and humidity detection system which is based on SCM, it uses a modular and hierarchical design, Novel intelligent temperature and humidity sensor DHT11 to achieve the detection of temperature and humidity .The temperature and humidity signals are collected and converted by the sensor and changed into digital signals, then use the SCM STC89C52 to analysis and process the datas . In order to display signal which has been provided, the part of display adopts the liquid crystal display of LCD1602 in character . The system has the advantages of simple circuit, high integration, stability, convenient adjustment, high detection precision .

Key words: The temperature and humidity; DHT11; SCM; STC89C52; detection

绪论

温度和湿度的检测是许多行业的重要工作之一,不论是货品仓库、生产车间,都需要有规定的温度和湿度,然而温度和湿度却是最不易保障的指标,针对这一情况,研制可靠且实用的温度和湿度检测系统就显得非常重要。

在生产中,温湿度的高低对产品的质量影响很大。为保证日常工作的顺利进行,首要问题是加强生产车间内温度与湿度的监测工作,但传统的方法过于粗糙,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性大。目前,利用新型单总线式数字温湿度传感器对温度和湿度的测试发展迅速,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、学习、生活提供更好更方便的设施就需要从数字单片机技术入手,向着数字化,智能化的方向发展。

随着科技的进步,国内外对温湿度检测的研究越来越成熟,从复杂的模拟量检测技术到现在的数字智能化检测技术,对于温湿度的检测系统向着智能化、小型化、低功耗的方向发展。在发展过程中,以单片机为核心的温湿度检测系统,其体积小、操作简单、量程宽、性能稳定、测量精度高等诸多优点在生产生活的各个方面都有优越性。

本设计中的DHT11数字温湿度传感器[2]是一款含有校准系数信号输出的复合传感器,采用单线制串行接口,使系统集成变得简易快捷。产品为4针单排引脚封装,连接方便,体积小、功耗低,信号传输距离可达20米以上。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接,因此该产品具有品质优、响应快、抗干扰能力强、性价比高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准,校准系数以程序的形式存在OTP内存中,传感器内部在检测型号的处理过程中要调用这些校准系数。

1总体设计

1.1 设计内容

用新型的智能集成温湿度传感器DHT11实现温度、湿度的检测,将温度和湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号,再运用单片机STC89C52进行数据分析和处理,为显示电路提供信号。如图1-1所示:

测量部分

控制系统

显示部分

图1-1设计模块图

要求如下:

1. 通过DHT11传感器对周边温湿度信息的采集并转换成数字信号,将信息提供给单片机进行处理和分析,传感器的检测范围与精度:

温度检测范围: 0~50 ℃

温度分辨率: 1℃

湿度检测范围:20~90%RH

湿度分辨率:1%RH

2. 通过编程用单片机来实现温湿度的显示

3. 通过LCD1602液晶显示器来显示温湿度数值

2 硬件设计

2.1电路工作原理

1.工作原理

本设计是由硬件和软件相结合,应用软件控制硬件的自动智能化工作。设计中用新型的智能温湿度传感器DHT11实现对温度、湿度的检测,将温湿度信号通过传感器进行采集并转换成数字信号,再运用单片机STC89C52进行数据分析和处理,为显示提供信号,然后将信号传输给LCD1602液晶显示器。

2. 工作过程

给电路通以+5v电压,电路进入初始化工作,大约1s后,传感器DHT11开始采集检测环境信息,然后将获得的信息通过p1.0脚传送到单片机进行数据分析和处理,最后将信号传输至LCD1602液晶显示器,显示器经内部处理后显示出精确的温度和湿度值。

本设计的设计电路采用模块化、层次化设计,设计的电路原理图如图2-1所示:

图2-1 电路原理图

2.2电路控制系统

本电路的控制系统为单片机最小系统(STC89C52、时钟电路、复位电路)。以单片机芯片STC89C52作为CPU,时钟电路由一个频率为12MHz的晶振和两个33pF的电容组成,复位电路由一个22uF的电容和一个10k的电阻组成。

2.2.1 STC89C52单片机简介

1. 本系统控制电路的核心器件采用的是美国ATMEL生产的STC89C52单片机属于MCS-51系列。STC89C52实物如图2-2所示:

图2-2 单片机STC89C52实物图

STC89C52[9]是一个低电压,高性能CMOS 8位单片机,有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和

256 bytes 的随机存取数据存储器(RAM ),器件采用ATMEL 公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash 存储单元。

2.STC89C52单片机主要引脚功能介绍,其引脚图如图2-3所示:

图2-3 STC89C52外部引脚图

[1]. 主电源引脚

VCC (40脚):接+5V 电源正端 GND (20脚):接-5V 电源地端

一般VCC 和GND 间应接高频去耦电容和低频滤波电容。 [2]. 外接晶体或外部振荡器引脚

XTAL1(19脚):接外部晶振的一个引脚。在单片机内部,它是一个反相放大器的输入端,这个放大器构成了片内振荡器OSC 。当采用外部振荡器时,此引脚应接地。

XTAL2(18脚):接外部晶振的另一个引脚。在片内接至反相放大器的输出端和内部时钟电路的输入端。当采用外部振荡器时,此脚接外部振荡器的输出端。 [3]. 控制信号线

RST/VPD (9脚):复位信号输入端,复位/掉电时内部RAM 的备用电源输入端 VPP (31脚):访问外部存储器允许/编程电压输入。EA 为高电平时,访问内部存储器;低电平时,访问外部存储器。对片内EPROM 编程时,此脚接21V 编程电压。

XTAL 1XTAL 2RS T P14P15P30P31P3

3P34P35P3P00P01P02P03P04P05P06P0VC C

P20P21P22P23P24P25P26P27P1

0P11P12P13P1P32P36

EA/VP P

31 XTAL 119 XTAL 218 RS T

9 P3.7(RD 17 P3.6(WR )16

P3.2(INT0)

12 P3.3(INT1)13 P3.4(T0)

14 P3.5(T115 P1.0(T2)1 P1.1(T2EX )2 P1.23 P1.3

4 P1.4

5 P1.5(MOSI )

6 P1.6(MISO

7 P1.7(SCK )

8 (AD0)P0.0

39 (AD1)P0.1

38 (AD2)P0.2

37 (AD3)P0.3

36 (AD4)P0.4

35 (AD5)P0.5

34 (AD6)P0.33 (AD7)P0.7

32 (A8)P2.0

21 (A9)P2.1

22 (A10)P2.2

23 (A11)P2.24 (A12)P2.4

25 (A13)P2.526 (A14)P2.627 (A15)P2.7

28 PSE N

29 ALE/PRO 30 (TXD)P3.1

11 (RXD)P3.0

10 GN D 20

VC C 40 U

1STC89C52

P16

RX D TX D AL PSE N

VC C MOS I MIS O SC

[4]. 多功能I/O口引脚

STC89C52单片机设有4个双向I/O口(P0、P1、P2、P3),每一组I/O口线都可以独立地用作输入或输出口,其中:

① P0口(32~39脚)——双向口(三态),可作为输入/输出口,可驱动8个LSTTL 门电路。实际应用中常作为分时使用的地址/数据总线口,对外部程序或数据存储器寻址时低8位地址与数据总线分时使用P0口:先送低8位地址信号到P0口,由地址锁存信号ALE的下降沿将地址信号锁存到地址锁存器后,再作为数据总线的口线对数据进行输入或输出。

② P1口(1~8脚)——准双向口(三态),可驱动4个LSTTL门电路。用作输入线时,口锁存器必须由单片机先写入“1”,每一位都可编程为输入或输出线。

③ P2口(21~28)——准双向口(三态),可驱动4个LSTTL门电路。可作为输入/输出口,实际应用中一般作为地址总线的高8位,与P0口一起组成16位地址总线,用于对外部存储器的接口电路进行寻址。

4)P3口(10~17脚):准双向口(三态)。P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口,可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后,它们被内部上拉为高电平,并用作输入。作为输入,由于外部下拉为低电平,P3口将输出电流(ILL)这是由于上拉的缘故。在对Flash ROM编程或程序校验时,P3还接收一些控制信号。P3口除作为一般I/O口外,还有其他一些复用功能,如下表1所示。

表1 P3口的复用功能表

引脚号复用功能

P3.0RXD(串行输入口)

P3.1TXD(串行输出口)

P3.2INT0(外部中断0)

P3.3INT1(外部中断1)

P3.4T0(定时器0的外部输入)

P3.5T1(定时器1的外部输入)

P3.6WR(外部数据存储器写选通)

P3.7RD(外部数据存储器读选通)

2.2.2 单片机最小系统

所谓单片机的最小系统是指使单片机能运行程序、正常工作的最简单电路系统,是保

证单片正常启动、开始工作的必须电路,缺一不可。单片机最小系统一般由单片机、程序存储器、时钟电路和复位电路组成。对于STC89C52单片机,由于片内有4K的程序存储器,所以其最小系统除了单片机本身外,只需外接时钟电路与复位电路即可。

1.复位电路

RST引脚是单片机复位端,高电频有效。在引脚端输入至少连续两个单片机周期的高电频,单片机复位。使用时,在引脚与VSS引脚之间接一个10KΩ的下拉电阻,与VCC 引脚之间接一个约22μF的电解电容,即可保证上电复位。如图2-4所示:

图2-4 复位电路

2.晶振电路

在单片机电路中晶振的作用非常大,结合单片机内部的电路,产生单片机所必需的时钟频率,单片机一切指令的执行都是建立在晶振的基础上。晶振是利用一种特殊的晶体,在电能和机械能之间相互转化产生共振,提供稳定精确的单频震荡,为系统提供基本的时钟信号。晶振元器件实物图如图2-5所示:

图2-5 晶振实物图

XTAL1和XTAL2是外接时钟电路的接入端,C1、C2为负载电容,Y1为12MHz的晶振。本设计的时钟电路如图2-6所示:

图2-6 晶振电路

2.3显示电路

1.LCD1602液晶显示器简介

本设计显示部分采用字符型LCD1602液晶显示器显示所测温湿度值。液晶显示器(Liquid Crystal Display,LCD)的主要原理是以电流刺激液晶分子产生点、线、面并配合背部灯管构成画面。各种型号的液晶通常是按照显示字符的行数或液晶点阵的行、列数来命名。这类液晶通常称为字符型液晶,只能显示ASCII码字符。用户可以通过程序控制这些点中任何一个点显示或不显示,从而构成各种图形画面。液晶体积小,功耗低,显示操作简单。但其有致命的弱点,即使用温度范围很窄。通用型液晶工作温度为0到+55摄氏度,存储温度为-20到+60摄氏度。实物图如图2-7所示:

图2-7 LCD1602液晶显示器实物图

2.主要技术参数如表2所示

表2

显示容量16X2个字符

芯片工作电压 4.5~5.5V

工作电流 2.0mA

模块最佳工作电压 5.0V

字符尺寸 2.95X4.35(WXH)mm

3.引脚功能

LCD1602液晶显示器采用标准的14脚(无背光)或16脚(带背光)接口,各引脚接口说明如表3所示:

表3

编号符号引脚说明编号符号引脚说明

1 VSS 电源地9 D

2 数据

2 VDD 电源正极10 D

3 数据

3 VL 液晶显示偏压11 D

4 数据

4 RS 数据/命令选择12 D

5 数据

5 R/W 读/写选择13 D

6 数据

6 E 使能信号14 D

7 数据

7 DO 数据15 BLA 背光源正极

8 D1 数据16 BLK 背光源负极

本设计的 LCD1602液晶显示器连接线路图如图2-8所示:

图2-8 显示电路连接图

2.4传感器

DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准熟悉信号输出的温湿度复合传感器,它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。本设计中所使用的传感器DHT11实物图如图2-9所示:

图2-9 DHT11传感器实物图

1.DHT11传感器技术参数

供电电压: 3.3~5.5V DC

输出:单总线数字信号

测量范围:湿度20~90%RH,温度0~50℃

测量精度:湿度±5%RH,温度±2℃

分辨率:湿度1%RH,温度1℃

互换性:可完全互换,

长期稳定性: <±1%RH/年

2.DHT11传感器电路引脚接线

DHT11传感器引脚连接图如图2-10所示。

图2-10 连接线路

注:DHT11传感器的供电电压为3-5.5V。传感器上电后,要等待 1s 以越过不稳定状态,在此期间无需发送任何指令。

3程序设计

整个系统的功能是由硬件电路配合软件程序来实现的,当硬件定型的时候软件也就定下了,软件由主程序和子程序组成。主程序,它是整个软件的核心,专门用来协调各个执行模块和操作者的联系;子程序,它是用来完成各种实质性的工作的,如测量、计算、显示、通讯等。每一个执行软件就是一个小的执行模块,这里将每一个模块一一列出来,并为每个执行模块进行功能定义和接口定义。各执行模块规划好以后,就可以规划监控软件了。首先要根据系统的总体功能选择一种最合适的主程序结构,然后根据实时性的条件,合理安排监控软件和执行软件之间的调度关系。

3.1主程序模块

1.主程序模块框图

主程序[3]主要完成硬件初始化,子程序调用等功能。

在主程序中,对温湿度传感器、LCD1602液晶显示器的初始化,同时调用传感器数据,进行显示。其框图如图3-1所示。

开始

LCD1602与DHT11初始化

温湿度采集子程序

温湿度处理子程序

读取成功

显示温湿度

结束

图3-1主程序模块框图

3.2 DHT11初始化模块

DHT11初始化流程主要对传感器的初始化进行设计,流程图如图3-2所示:

DHT11初始化

DQ置1

D0清零,发复位脉冲

延时600us

DQ置1

等待50us

读入DQ的状态

等待200us

DQ置1

初始化结束

图3-2 DHT11初始化流程

3.3 LCD1602初始模块

LCD上电时,都必须按照一定的时序对LCD进行初始化操作,主要任务是设置LCD的工作方式,显示状态,清屏,输入方式,光标位置等。LCD1602液晶显示器初始化框图如图3-3所示:

开始

功能设置命令

调用写入指令到

LCD子程序

设定工作方式

调用写入指令到LCD子程

清屏

设置显示状态

调用写入指令到LCD子程

设置输入方式

调用写入指令到LCD子程

子程序回

图3-3 LCD初始模块

4 电路硬件的焊接与调试

4.1电路的焊接

硬件焊接严格按照电路图。焊接时要注意短路、虚焊、缺焊的情况都不要出现,而且尽量减少跳线的出现。在每一次焊接完成后都要认真检查有没有出现错误,避免在总体的焊接完毕后,出现不知所以的问题。下图4-1为电路硬件图:

图4-1 电路硬件图

4.2程序烧录

程序的下载使用的是progisp下载器,该下载器支持所有AVR芯片的编程,主要用于下载AVR程序和ATM程序。下载器装载单片机后与计算机连接,整理在Keil软件里编译好的程序,准备完毕后就可以下载程序。打开下载软件Progisp,点击菜单选择“调入Flash(F)”,选择需要下载的“HEX文件”,打开文件,点击软件“自动”按键,软件就可以自动把程序烧录到单片机内。提示下载成功,烧录完毕。如图4-2所示为单片机程序烧录硬件。

图4-2 程序下载器硬件

4.3显示调试与误差分析

1.下载程序完成后,再次检查无误后进行调试。加电后,在一切正常的情况下,系统初始化后, LCD显示温湿度。如图4-3所示:

图4-3 常温测试图

2.通过电子温湿度计测得标准温湿度如图4-4所示

图4-4

3.误差分析

由标准的电子温湿度测量计的数据可以看出实际的温度为29.4℃,湿度为78%,而由本设计所测量的温度为29℃,湿度为76%。两者误差不大,属于正常现象,任何设计都可能存在误差。DHT11温湿度传感器的敏感元件是热敏电阻、湿敏电阻,温度、湿度测量都有一个精度值,湿度±5%RH,温度±2℃,本设计调试结果在允许的误差范围内。造成本设计误差的原因可能是由于选用的DHT11温湿度传感器精度不高,同时本设计采用的是8位单片机,处理温湿度数字信号也可能存在误差。为了减少误差,我们可以选用高精度的温湿度传感器和更高位数的单片机。

结论

本设计中,主要以STC89C52单片机为核心,对温度和湿度的智能化检测进行了简单的设计与阐述。对MCS-51单片机系统的温湿度检测原理与结构进行了论述。本次设计电路采用模块化、层次化设计,以硬件为主,软件程序为辅。用新型的智能集成温湿度传感器DHT11实现对温度、湿度的检测,将温度湿度信号通过传感器进行采集并转换成数字信号,再运用单片机STC89C52进行数据分析和处理,为显示电路提供信号。省掉了很多温度湿度采集方面的调试,实时温度湿度采集,使温湿度信息更迅速,更直观的显示出来。显示部分采用字符型LCD1602液晶显示器。系统在硬件自动测试,键盘操作,实时显示方面工作正常。整个系统硬件简单、可靠,系统成本低。系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高。实验证明该设计系统实现了对环境温湿度精确检测,达到了相应的效果,具有一定的实用价值。

由于时间关系,本设计虽然基本完成了预期的目标,但是设计成果并不是很完美,还存在很多问题:未对温湿度数值统计处理、存储及没有采用多次采集结果取平均值的方法,来提高温湿度值的准确度。但是由于认识上的片面和不足,各方面的条件影响也很多,本设计还有待进一步的完善和优化,这些在以后的学习中要注重积累。

参考文献

[1]付洁伟,何风红,李静.基于DHT11传感器的温度数据采集系统的设计[J].机械工程与自动化.2007(06)

[2] 沙占友.智能化集成温度传感器原理与应用[M].北京:机械工业出版社,2002: 2-5.

[3] 周航慈.单片机应用程序设计技术[M].北京:北京航空航天大学出版社,2000:189-214.

[4] 白静.数字电路与逻辑设计[M].西安:西安电子科技大学出版社,2009:37-56.

[5] 何希才.常用传感器应用电路的设计与实践[M].北京:科学出版社,2007:165-170.

[6] 何希才.传感器及其应用[M].北京:国防工业出版社,2001:74-78.

[7] 徐爱钧.智能化测量控制仪表原理与设计[M].北京:北京航空航天大学出版社,2007:114-126.

[8] 刘仲娥,张维新,宋文洋.敏感元器件与应用[M].青岛:青岛海洋大学出版社,1993:46-125.

[9] 唐颖.单片机原理与应用及C51程序设计[M].北京:北京大学出版社,2008:14-18.

温度控制器的设计

目录 第一章课程设计要求及电路说明 (3) 1.1课程设计要求与技术指标 (3) 1.2课程设计电路说明 (4) 第二章课程设计及结果分析 (6) 2.1课程设计思想 (6) 2.2课程设计问题及解决办法 (6) 2.3调试结果分析 (7) 第三章课程设计方案特点及体会 (8) 3.1 课程设计方案特点 (8) 3.2 课程设计心得体会 (9) 参考文献 (9) 附录 (9)

第一章课程设计要求及电路说明 1.1课程设计要求与技术指标 温度控制器的设计 设计要求与技术指标: 1、设计要求 (1)设计一个温度控制器电路; (2)根据性能指标,计算元件参数,选好元件,设计电路并画出电路图; (3)撰写设计报告。 2、技术指标 温度测量范围0—99℃,精度误差为0.1℃;LED数码管直读显示;温度报警指示灯。

1.2课程设计电路说明 1.2.1系统单元电路组成 温度计电路设计总体设计方框图如图1所示,控制器采用单片机AT89S51,温度传感器采用DS18B20,用3位LED数码管以串口传送数据实现温度显示。 1.2.2设计电路说明 主控制器:CPU是整个控制部分的核心,由STC89C52芯片连同附加电路构成的单片机最小系统作为数据处理及控制模块. 显示电路:显示电路采用4个共阳LED数码管,用于显示温度计的数值。报警电路:报警电路由蜂鸣器和三极管组成,当测量温度超过设计的温度时,该电路就会发出报警。 温度传感器:主要由DS18B20芯片组成,用于温度的采集。 时钟振荡:时钟振荡电路由晶振和电容组成,为STC89C52芯片提供稳定的时钟频率。

第二章课程设计及结果分析 2.1课程设计 2.1.1设计方案论证与比较 显示电路方案 方案一:采用数码管动态显示 使用一个七段LED数码管,采用动态显示的方法来显示各项指标,此方法价格成本低,而且自己也比较熟悉,实验室也常备有此元件。 方案二:采用LCD液晶显示 采用1602 LCD液晶显示,此方案显示内容相对丰富,且布线较为简单。 综合上述原因,采用方案一,使用数码管作为显示电路。 测温电路方案 方案一:采用模拟温度传感器测温 由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较麻烦。 方案二:采用数字温度传感器 经过查询相关的资料,发现在单片机电路设计中,大多数都是使用传感器,所以可以采用一只温度传感器DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,就可以满足设计要求。 综合考虑,很容易看出,采用方案二,电路比较简单,软件设计也比较简单,故采用了方案二。 2.1.2设计总体方案 根据上述方案比较,结合题目要可以将系统分为主控模块,显示模块,温度采集模块和报警模块,其框图如下:

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温湿度控制器设计实验报告 计算机控制技术

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温湿度控制器设计报告 本设计研究单片机数字温湿度控制器,通过全数字型温湿度传感器测量宽范围的温湿度数据,用来满足恒温湿车间控制、大棚温湿度控制等工农业生产领域需要,要求温湿度测量响应时间快、长期稳定性好,抗干扰能力强,具有较高的应用价值。 一、性能特点 ●配用全数字型温湿度传感器DHT11,温度测量范围0℃--100℃,湿度测 量范围0%RH—90%RH,可以满足一般需要。若要求更宽测量范围,只需 更换温湿度传感器型号,硬件电路及软件程序全兼容。 ●温湿度测量响应时间快、长期稳定性好。 ●采用先进的专用微处理器芯片STC89C52,可靠性高,抗干扰能力强。 ●配用EEPROM芯片AT24C04,使存储的温度上下限和湿度上下限可以 掉电永久保存。 ●可以通过四个按键方便地实现温湿度上下限的调整。 ●当温度或湿度超限后,报警信号点亮相应报警灯。 ●配用三极管和继电器,可以通过驱动继电器打开或切断风机、加热器等 外部设备。 二、功能说明 1、实时测量当前温度值和湿度值,在液晶屏动态显示。 2、可以显示当前允许温度范围,在液晶屏显示,如“20-45”表示允许温度范围为20摄氏度至45摄氏度。 3、可以显示当前允许湿度范围,在液晶屏显示,如“15-60”表示允许湿度范围为15%至60%。 4、当温度低于温度下限时,低温报警灯亮,控制继电器动作。 5、当温度高于温度上限时,高温报警灯亮,控制继电器动作。

6、当湿度低于湿度下限时,低湿报警灯亮,控制继电器动作。 7、当湿度高于湿度上限时,高湿报警灯亮,控制继电器动作。 8、可以通过键盘调整温度上下限和湿度上下限,具体方法是连续按设置键直至温度下限、温度上限、湿度下限、湿度上限相应的位置闪烁,再通过Up键和Down键调整数值,调整完毕继续按设置键进入正常状态。 9、可以保存设置参数至EEPROM中,具体方法是按保存键,此时当前设置参数存盘,重新上电显示新的设置值。如果不按保存键,所调整的设置参数只在此次运行有效,关电后恢复原先设定值。 三、硬件设计 1、设计框图 本研究设计的温湿度控制器框图如图1所示。

sht10温湿度传感器说明.

Datasheet SHT1x (SHT10, SHT11, SHT15 数字温湿度传感器 ? 完全标定? 数字信号输出? 低功耗 ? 卓越的长期稳定性 ? SMD 封装–适于回流焊接 外形尺寸 图 1 SHT1x 传感器尺寸(1mm=0.039inch,“ 11”表示该传感器型号为 SHT11。外部接口:1:GND, 2: DATA, 3: SCK, 4: VDD

传感器芯片 此说明书适用于 SHT1x-V4。 SHT1x-V4 是第四代硅传感芯片,除了湿度、温度敏感元件以外,还包括一个放大器, A/D 转换器, OTP 内存和数字接口。第四代传感器在其顶部印有产品批次号,以字母及数字表示,如“ A5Z ”,见图 1。 材质 传感器的核心为 CMOS 芯片,外围材料顶层采用环氧 LCP ,底层为 FR4。传感器符合 ROHS 和 WEEE 标准,因此不含 Pb, Cd, Hg, Cr(6+, PBB, PBDE 。 实验包 如要进行直接的传感器测量,传感器性能检验或者温湿度实验,客户可选用 EK-H2,其中包括传感器和与电脑配套的软、硬件。 如需进行更复杂的,要求更高的测量,可选用 EK-H3。它可以同时进行 20个点的温湿度测量。 产品概述 SHT1x (包括 SHT10, SHT11 和 SHT15 属于 Sensirion 温湿度传感器家族中的贴片封装系列。传感器将传感元件和信号处理电路集成在一块微型电路板上,输出完全标定的数字信号。传感器采用专利的 CMOSens? 技术,确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成的测温元件,并在同一芯片上,与 14 位的 A/D 转换器以及串行接口电路实现无缝连接。因此,该产品具有品质卓越、响应迅速、抗干扰能力强、性价比高等优点。 每个传感器芯片都在极为精确的湿度腔室中进行标定,校准系数以程序形式储存在 OTP 内存中,用于内部的信号校准。两线制的串行接口与内部的电压调整,使

基于单片机的温湿度计的设计说明

单片机课程设计 项目名称基于单片机的湿度显示器设计 专业班级通信092 学生 指导教师 2012年12月12日

摘要 温度和湿度是两个最基本的环境参数,人们生活与温湿度息息相关。在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域,经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要。因此,研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。 随着科技的不断发展,单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。已经成为一种比较成熟的技术。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点,目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。 本论文介绍了一种以AT89C51为主要控制器件,以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。 关键词:温湿度传感器; LCD1602; AT89C51; DHT1 1;

Abstract Temperature and humidity are the two most basic environmental parameters, people's life is closely related with the temperature and humidity. In daily life, industry, medicine, environmental protection, chemical industry, petroleum and other fields, we often need to environment temperature and humidity measurement and control. Accurate measuring temperature and humidity in biological pharmacy, food processing, paper making industries is very important. Therefore, the study of the temperature and humidity measurement method and equipment has important significance. With the continuous development of science and technology, microcontroller technology has spread to our work, life, scientific research, and other fields. Has become a more mature technology. Due to the high level of integration SCM, strong function, high reliability, small volume, low power consumption, easy to use, etc., and has penetrated into our work and all aspects of life. This paper introduces a kind of AT89C51 as the main control device, in order to DHT11 digital temperature sensor for new digital temperature and humidity meter. This design mainly includes hardware circuit design and software design. Keywords:Temperature and humidity sensor; LCD1602; AT89C51; DHT1 1;

基于单片机的温湿度控制系统设计

基于单片机的温湿度控制系统 目录 摘要 (2) 1、绪论 (2) 1.1课题背景 (2) 1.2立题的目的和意义 (2) 1.3植被栽培技术 (2) 温室环境的调节 (3) 1.4本系统主要研究内容 (3) 2 、系统总体分析与设计 (3) 2.1系统功能及系统的组成和工作原理 (3) 2.1.1.总体方案 (3) 2.1.2. 实施措施 (3) 2.1.3.硬件系统设计 (4) 主机与主要部件的选择: (4) 2.2温湿度采样与控制系统 (4) 2.2.1.温湿度采样系统 (5) 2.2.2.温湿度控制系统 (5) 2.3键盘显示系统 (5) 2.4报警系统 (7) 2.5硬件电路设计 (7) 2.5.1. 系统硬件配置 (7) 2.5.2. 主要组件简介 (7) 3 软件系统设计 (10) 3.1系统初始化模块 (10) 3.2键盘显示模块 (11) 3.3采样转换模块 (11) 3.4温湿度控制模块 (12) 3.5报警模块 (13) 4 硬件调试方案 (14) 4.1硬件电路的调试 (14) 4.2功能模块的调试方案 (15) 结论 (15) 致谢 (16) 参考文献 (16) 附录: (18)

基于单片机的温湿度控制系统设计 摘要 本文利用8051单片机设计一个温室的温湿度控制系统,对给定的温湿度进行控制并实时显示,其中温湿度信号各有四路,系统采用一定的算法对信号处理以确定采取某种控制手段,在本系统中采用温度优先模式,循环处理。 关键字:89C51 8729键盘显示 LCD显示 ADC0809 1、绪论 1.1 课题背景 改革开放以来,人们对生活质量要求显著提高,对美丽的植被和花卉的需求量也急剧上升,这对以种植植被为生计的园林工人是一个机遇,同时也对传统的手工植被种植是一个挑战,而基于单片机的温湿度控制系统对解决这些问题有着非常重大的意义。 前种植植被一般都用温室栽培,为了充分的利用好温室栽培这一高效技术,就必需有一套科学的,先进的管理方法,用以对不同种类植被生长的各个时期所需的温度及湿度等进行实时的监控。温湿度控制对于单片机的应用具有一定的实际意义,它代表了一类自动控制的方法。而且其应用十分广泛。 1.2 立题的目的和意义 8051单片机是常用于控制的芯片,在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果,用其作为温湿度控制系统的实例也很多。使用8051单片机能够实现温湿度全程的自动控制,而且8051单片机易于学习、掌握,性价比高。 使用8051型单片机设计温湿度控制系统,可以及时、精确的反映室内的温度以及湿度的变化。完成诸如升温到特定温度、降温到特定温度、在温度上下限范围内保持恒温等多种控制方式,在湿度控制方面也是如此。将此系统应用到温室当中无疑为植被的生长提供了更加适宜的环境。 1.3 植被栽培技术 植被“设施栽培”,即“保护地栽培”。它是指在某种类型的保护设施内(如阳畦、温室、大棚等),人为地创造适宜植被生长发育的最佳环境条件,在不同季节内,尤其是不利于植被生长的季节内进行植被栽培的一种措施[1]。设施栽培是人类利用自然、改造自然的一种创造。由于设施内的条件是可以人为控制的,使得植被调节的周年生产得以实现。玻璃温室和塑料薄

TES-1364A数显温湿度计操作指导书

一、适用范围 TES-1360A数显温湿度计是用于测量作业环境温度与湿度的常规仪器,它广泛适用于大气环境检测、卫生防疫、劳动保护、科研、教学等单位使用。 二、技术特性 三、操作方法 3-1.温度、湿度及露点位置测量 1. 轻按电源键☉,当听到滴一声表示仪器开启。

2. 轻按“℃/℉”键,测量单位可随时变更选择。 3.轻按“%RH/TEMP”键可改变温度(TEMP)、湿度(%RH)的显示区域。轻按“DEW”键,则主显示区显示计算之露点湿度值。 4.当改变测试环境湿度时,其值会改变,需等待数分钟,就能读取稳定的数值。 5.轻按“HOLD”键时,目前测量值被锁定。这时可将温度,湿度及露点温度开关扳至所需要读取的位置,亦可使用温度单位选择开关改变测量单位。 3-2.手动单笔资料存取模式: 1.资料存入 按“MEM”键,LCD上显示“M”符号,约0.5秒后消失。代表存入一笔资料于记忆体内,LCD显示存入资料之位置号码。单笔资料储存为99笔,如果超出99组资料,欲存入则LCD上显示“M FULL”约0.5秒后消失,代表已无法存入。 2.资料读取 按一次“READ”键,进入读取模式,显示第一笔记录。按一次“▲”键,看前一笔资料,按一次“▼”键,看后一笔资料。再按一次“READ”键,跳出读取单笔记录模式。在关机状态下,按住“MEM”键不放在开机,直到LCD显示“M CLr”指示,代表先前存入之所有资料已被清除且LCD显示记忆体位置号码为“0”。 3.3湿度标准值调整: 使用一支标准湿度计作为参考

1.关机状态下按下“READ”键及“MEM”键不放,再轻按电源开关开 机,直到出现符号“CLr”。 2.按“READ”键或“MEMORY”键调整显示湿度值与标准湿度计相同。 3.轻按“HOLD”键存入已调整值,完成调整步骤。 四、电池更换 当电池电力不足时,LCD将出现不足指示,打开电池盖,依正负极换上9V电池,盖上电池盖。 核查程序 为确定仪器是否正常保证检测结果的正确可靠,本仪器使用前必须进行检查(可参照JJG205-2005机械湿温度计检定规程)。 五、核查方法 1.检查仪器数值是否异常波动。 2.仪器鉴定核查,核查周期每年一次。 六、维护保养按照仪器使用说明书有关要求,进行日常的维护保养,并做好记录。

温湿度控制器(上下限继电器)设计报告

温湿度控制器设计报告 本设计研究单片机数字温湿度控制器,通过全数字型温湿度传感器测量宽范围的温湿度数据,用来满足恒温湿车间控制、大棚温湿度控制等工农业生产领域需要,要求温湿度测量响应时间快、长期稳定性好,抗干扰能力强,具有较高的应用价值。 一、性能特点 ●配用全数字型温湿度传感器DHT11,温度测量范围0℃--100℃,湿度测 量范围0%RH—90%RH,可以满足一般需要。若要求更宽测量范围,只需 更换温湿度传感器型号,硬件电路及软件程序全兼容。 ●温湿度测量响应时间快、长期稳定性好。 ●采用先进的专用微处理器芯片STC89C52,可靠性高,抗干扰能力强。 ●配用EEPROM芯片A T24C04,使存储的温度上下限和湿度上下限可以 掉电永久保存。 ●可以通过四个按键方便地实现温湿度上下限的调整。 ●当温度或湿度超限后,报警信号点亮相应报警灯。 ●配用三极管和继电器,可以通过驱动继电器打开或切断风机、加热器等 外部设备。 二、功能说明 1、实时测量当前温度值和湿度值,在液晶屏动态显示。 2、可以显示当前允许温度范围,在液晶屏显示,如“20-45”表示允许温度范围为20摄氏度至45摄氏度。 3、可以显示当前允许湿度范围,在液晶屏显示,如“15-60”表示允许湿度范围为15%至60%。 4、当温度低于温度下限时,低温报警灯亮,控制继电器动作。 5、当温度高于温度上限时,高温报警灯亮,控制继电器动作。

6、当湿度低于湿度下限时,低湿报警灯亮,控制继电器动作。 7、当湿度高于湿度上限时,高湿报警灯亮,控制继电器动作。 8、可以通过键盘调整温度上下限和湿度上下限,具体方法是连续按设置键直至温度下限、温度上限、湿度下限、湿度上限相应的位置闪烁,再通过Up键和Down键调整数值,调整完毕继续按设置键进入正常状态。 9、可以保存设置参数至EEPROM中,具体方法是按保存键,此时当前设置参数存盘,重新上电显示新的设置值。如果不按保存键,所调整的设置参数只在此次运行有效,关电后恢复原先设定值。 三、硬件设计 1、设计框图 本研究设计的温湿度控制器框图如图1所示。 图1 温湿度控制器方框图 图中STC89C52单片机每2秒钟从DHT11温湿度传感器中读入温度和湿度,在液晶屏上即时显示。 液晶屏上同时可以显示温湿度上下限值,该上下限设置值保存外外部EEPROM存储器中,掉电不失,并且可以通过四只按键上调或下调。 当温度或湿度值超过上下限值时,报警信号点亮相应报警灯。同时该报警信号通过三极管驱动继电器,以控制外部风机或加热器。

基于51单片机SHT11温湿度传感器检测程序

基于51单片机SHT11温湿度传感器检测程序(含电路图) 下面是原理图: 下面是SHT11与MCU连接的典型电路: 下面是源代码:

view source print? 001.#include 002.#include 003. 004./******************************************************** 005. 宏定义 006.********************************************************/ 007.#define uint unsigned int 008.#define uchar unsigned char 009.#define noACK 0 010.#define ACK 1 011.#define STATUS_REG_W 0x06 012.#define STATUS_REG_R 0x07 013.#define MEASURE_TEMP 0x03 014.#define MEASURE_HUMI 0x05 015.#define RESET 0x1e 016. 017.enum {TEMP,HUMI}; 018. 019.typedef union //定义共用同类型 020.{ 021. unsigned int i; 022. float f; 023.} value; 024. 025. 026./******************************************************** 027. 位定义 028.********************************************************/ 029.sbit lcdrs=P2^0; 030.sbit lcdrw=P2^1; 031.sbit lcden=P2^2; 032.sbit SCK = P1^0; 033.sbit DATA = P1^1; 034. 035./******************************************************** 036. 变量定义 037.********************************************************/ 038.uchar table2[]="SHT11 温湿度检测"; 039.uchar table3[]="温度为:℃"; 040.uchar table4[]="湿度为:"; 041.uchar table5[]="."; 042.uchar wendu[6];

数字温湿度计的设计(12864)

目录 摘要 前言 第一章总体结构及设计方案 1.1 设计任务要求和温湿度计的用途 1.2 设计数字温湿度计的依据和意义 第二章电路设计 2.1 主控制模块电路 2.1.1 STC89C52主要功能及引脚介绍 2.1.2 STC89C52最小系统的基本电路 2.1.3 STC89C52与各部分功能模块电路的连接 2.2 显示电路模块 2.2.1 12864的功能和引脚介绍 2.2.2 12864与单片机的连接电路 2.3 DS18B20温度传感器 2.3.1 DS18B20的功能和引脚介绍 2.3.2 DS18B20的测温原理 2.3.3 DS18B20与单片机的接口电路 2.4 HS1100湿度传感器 2.4.1湿度传感器的主要特性 2.4.2湿度测试电路 2.5 按键以及报警 2.6 总硬件设计图 总结 参考文献 数字温湿度计的设计

摘要 随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研、各个领域,已经成为一种比较成熟的技术, 本文主要介绍了一个基于STC89C52单片机的测温系统,详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,特别是数字温度传感器DS18B20的数据采集过程。对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度采集和显示,并可根据需要任意设定上下限报警温度,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。DS18B20与STC89C52结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。 关键词:单片机;DS18B20;温度传感器;数字温度计;STC89C52 ABSTRACT With the progress of The Times and development, microcontroller

基于单片机的温湿度控制系统设计

理工类大学本科毕业设计论文 基于单片机的温湿度控制系统 目录 摘要 (2) 1、绪论 (2) 1.1课题背景 (2) 1.2立题的目的和意义 (2) 1.3植被栽培技术 (2) 温室环境的调节 (3) 1.4本系统主要研究内容 (3) 2 、系统总体分析与设计 (3) 2.1系统功能及系统的组成和工作原理 (3) 2.1.1.总体方案 (3) 2.1.2. 实施措施 (3) 2.1.3.硬件系统设计 (4) 主机与主要部件的选择: (4) 2.2温湿度采样与控制系统 (4) 2.2.1.温湿度采样系统 (5) 2.2.2.温湿度控制系统 (5) 2.3键盘显示系统 (5) 2.4报警系统 (7) 2.5硬件电路设计 (7) 2.5.1. 系统硬件配置 (7) 2.5.2. 主要组件简介 (7) 3 软件系统设计 (10) 3.1系统初始化模块 (10) 3.2键盘显示模块 (11) 3.3采样转换模块 (11) 3.4温湿度控制模块 (12) 3.5报警模块 (13) 4 硬件调试方案 (14) 4.1硬件电路的调试 (14) 4.2功能模块的调试方案 (15) 结论 (15) 致谢 (16) 参考文献 (16) 附录: (18)

基于单片机的温湿度控制系统设计 摘要 本文利用8051单片机设计一个温室的温湿度控制系统,对给定的温湿度进行控制并实时显示,其中温湿度信号各有四路,系统采用一定的算法对信号处理以确定采取某种控制手段,在本系统中采用温度优先模式,循环处理。 关键字:89C51 8729键盘显示 LCD显示 ADC0809 1、绪论 1.1 课题背景 改革开放以来,人们对生活质量要求显著提高,对美丽的植被和花卉的需求量也急剧上升,这对以种植植被为生计的园林工人是一个机遇,同时也对传统的手工植被种植是一个挑战,而基于单片机的温湿度控制系统对解决这些问题有着非常重大的意义。 前种植植被一般都用温室栽培,为了充分的利用好温室栽培这一高效技术,就必需有一套科学的,先进的管理方法,用以对不同种类植被生长的各个时期所需的温度及湿度等进行实时的监控。温湿度控制对于单片机的应用具有一定的实际意义,它代表了一类自动控制的方法。而且其应用十分广泛。 1.2 立题的目的和意义 8051单片机是常用于控制的芯片,在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果,用其作为温湿度控制系统的实例也很多。使用8051单片机能够实现温湿度全程的自动控制,而且8051单片机易于学习、掌握,性价比高。 使用8051型单片机设计温湿度控制系统,可以及时、精确的反映室内的温度以及湿度的变化。完成诸如升温到特定温度、降温到特定温度、在温度上下限范围内保持恒温等多种控制方式,在湿度控制方面也是如此。将此系统应用到温室当中无疑为植被的生长提供了更加适宜的环境。 1.3 植被栽培技术 植被“设施栽培”,即“保护地栽培”。它是指在某种类型的保护设施内(如阳畦、温室、大棚等),人为地创造适宜植被生长发育的最佳环境条件,在不同季节内,尤其是不利于植被生长的季节内进行植被栽培的一种措施[1]。设施栽培是人类利用自然、改造自然的一种创造。由于设施内的条件是可以人为控制的,使得植被调节的周年生产得以实现。玻璃温室和塑料薄

基于单片机的室内温湿度监测控制系统设计

基于单片机的室内温湿度监测控制系统设计 12物联网 12030835 周春燕 一、课题设计方案 研究设计的基本内容和观点: 温度检测控制:对室内温度进行测量,并通过升温或降温达到最佳温度。 湿度检测控制:对室内湿度进行测量,并通过喷雾或去湿达到最佳湿度。 控制处理:当温度、湿度越限时声光报警,根据报警信号提示采取一定手段自动控制。 显示:1602 LCD显示相应的温湿度。 本系统所要完成的任务: 1.人性化的设计。根据人体的生活需求,把温湿度值控制在一定的范围内。 2.能够实时、准确的显示采样温度值与湿度值。 3.通过采集温度及湿度值,准确的判断标准值与当前值之间的差异,及时的启动报警装置(包括警报灯的提示功能以及提示音等)进行报警,并采取相应的控制方案。 二、系统总体设计 2.1系统功能设计 系统要完成的设计功能是: 2.1.1 实现对室内温湿度参数的实时采集,测量空间的温度和湿度,由单片机对采集的温湿度值进行循环检测、数据处理、显示,实现温湿度的智能检测。 2.1.2 实现超越数据的及时报警,并启动控制系统,实现恒温的目的。 2.1.3 现场检测设备应具有较高的灵敏度、可靠性、抗干扰能力。 要求达到的技术指标: 测温范围: 0。C -60。C 测温精度:+0.5。C 测湿范围:0-100%RH 测湿精度:+2.5%RH 2.2系统的组成和工作原理

2.2.1系统的组成 以单片机为控制核心,采用温湿度测量,通信技术,控制技术等技术,以温湿度传感器作为测量元件,构成智能温湿度测量控制系统。可分为温湿度测量电路,显示电路,声光报警电路,温湿度控制电路,选用的主要器件有:AT89C51,温湿度传感器AM2301,1602LCD显示模块,降温装置风扇,升温装置加热器,増湿装置喷雾器,除潮装置除潮器,红绿LED灯,报警装置蜂鸣器等 2.2.2系统的工作原理 本系统以单片机Atmel89C51为核心,数据采集、传输、显示、报警都要通过单片机。数据采集通过单总线的智能数字温湿度传感器AM2301完成;通过单片机把采集的数据显示在1602LCD上;当采集的数据超出给定范围时,有蜂鸣器实时报警,并显示红灯提示,并进行相应的控制处理。在整个系统中采用了AM2301单总线技术,单片机采用C语言编程。 ·室内温湿度控制系统是以89C51单片机作为中央控制装置,风扇,加热设备,加湿设备,排潮设备等 ·89C51作为中央控制装置,负责中心运算和控制,协调系统各个模块的工作。 ·风扇:负责系统的降温工作。 ·加热设备:负责系统的加热工作。 ·喷雾设备:负责系统的加湿工作。 ·排潮设备:负责系统的去湿工作。 ·双色灯,报警模块:负责系统的报警功能。如果当前的温度超过用户设定的界限值时系统将自动警,双色灯在单片机的控制下有规律的切换,同时报警模块发出报警声,通知用户采取相应的措施。 三、系统硬件设计 3.1 AT89C51单片机 MCS-51系列单片机主要包括基本型产品8031/8051/8751(对应的低功耗型80C31/80C51/87C51和增强型产品8032/8052/8752。虽然他们是8位的单片机,但是具有品种全、兼容性强性能价格比高等特点且软硬件应用设计资料丰富齐全,已为我国广大工程技术人员所熟悉和掌握。在20世纪80年代和90年代,MCS-51

温湿度采集系统设计

目录 第1章设计意义及要求 (1) 1.1 设计意义 (1) 1.2 设计要求 (1) 第2章硬件设计 (2) 2.1 AT89S52芯片介绍 (2) 2.2 液晶显示器LCD1602 (3) 2.2.1 液晶显示原理 (3) 2.2.2 液晶显示器分类 (3) 2.2.3 显示原理 (3) 2.2.4 LCD1602的基本参数及引脚功能 (4) 2.3 温湿度模块DHT11介绍 (6) 2.3.1 DHT11概述 (6) 2.3.2 DHT11传感特性说明 (7) 2.3.3 DHT11封装信息 (8) 2.3.4 串行接口(单线双向) (8) 第3章设计实现 (11) 3.1 设计框图及流程 (11) 3.2 设计结果及分析 (11) 第4章设计总结 (13) 参考文献 (14) 附录 (15)

第1章设计意义及要求 1.1 设计意义 最近几年来,随着科技的飞速发展,单片机领域正在不断的走向社会各个角落,还带动传统控制检测日新月异更新。在实时运作和自动控制的单片机应用到系统中,单片机如今是作为一个核心部件来使用,仅掌握单片机方面知识是不够的,还应根据其具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。 现代社会越来越多的场所会涉及到温度与湿度并将其显示。由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系,例如:冬天温度为18至25℃,湿度为30%至80%;夏天温度为23至28℃,湿度为30%至60%。在此范围内感到舒适的人占95%以上。在装有空调的室内,室温为19至24℃,湿度为40%至50%时,人会感到最舒适。如果考虑到温、湿度对人思维活动的影响,最适宜的室温度应是工作效率高。18℃,湿度应是40%至60%,此时,人的精神状态好,思维最敏捷。所以,本课程设计就是通过单片机驱动LCD1602,液晶显示温湿度,通过此设计,可以发现本设计有一定的扩展性,而且可以作为其他有关设计的基础。如何高效、稳定地对数据(包括温度、湿度光线、压力等项目)进行实时采集对于现代的企业、工厂、研究所等对数据精度要求较高的单位具有非常重要的意义。 1.2 设计要求 本系统设计采用温度和湿度作为采集对象,是以单片机为核心的温度、湿度采集、数字显示系统,用液晶显示出当前温度、湿度的信息。以此了解AT89S52芯片为核心外接温度传感器和湿度传感器模块在液晶显示屏上显示当前的温度和湿度的过程。

模电课设—温度控制系统设计

目录 1.原理电路的设计 (11) 1.1总体方案设计 (11) 1.1.1简单原理叙述 (11) 1.1.2设计方案选择 (11) 1.2单元电路的设计 (33) 1.2.1温度信号的采集与转化单元——温度传感器 (33) 1.2.2电压信号的处理单元——运算放大器 (44) 1.2.3电压表征温度单元 (55) 1.2.4电压控制单元——迟滞比较器 (66) 1.2.5驱动单元——继电器 (88) 1.2.6 制冷部分——Tec半导体制冷片 (99) 1.3完整电路图 (1010) 2.仿真结果分析 (1111) 3 实物展示 (1313) 3.1 实物焊接效果图 (1313) 3.2 实物性能测试数据 (1414) 3.2.1制冷测试 (1414) 3.2.2制热测试 (1818) 3.3.3性能测试数据分析 (2020) 4总结、收获与体会 (2121) 附录一元件清单 (2222) 附录二参考文献. (2323)

摘要 本课程设计以温度传感器LM35、运算放大器UA741、NE5532P及电压比较器LM339 N为电路系统的主要组成元件,扩展适当的接口电路,制作一个温度控制系统,通过室温的变化和改变设定的温度,来改变电压传感器上两个输入端电压的大小,通过三极管开关电路控制继电器的通断,来控制Tec制冷片的工作。这样循环往复执行这样一个周期性的动作,从而把温度控制在一定范围内。学会查询文献资料,撰写论文的方法,并提交课程设计报告和实验成品。 关键词:温度;测量;控制。

Abstract This course is designed to a temperature sensor LM35, an operational amplifier UA741,NE5532P and a voltage comparator LM339N circuit system of the main components. Extending the appropriate interface circuit, make a temperature control system. By changing the temperature changes and set the temperature to change the size of the two input ends of the voltage on the voltage sensor, an audion tube switch circuit to control the on-off relay to control Tec cooling piece work. This cycle of performing such a periodic motion, thus controlling the temperature in a certain range. Learn to query the literature, writing papers, and submitted to the curriculum design report and experimental products. Key words: temperature ; measure ;control

温湿度计检定规程

JJG 中华人民共和国国家计量检定规程 JJG 205 -×××× 机械式温湿度计 (报审稿) Mechanical Thermo-hygrometers ××××-××-××发布××××-××-××实施国家质量监督检验检疫总局发布

本规程经国家质量监督检验检疫总局于××××年××月××日批准,并自××××年××月××日起施行。 归口单位:全国物理化学计量技术委员会 起草单位:上海市计量测试技术研究院 本规程委托全国物理化学计量技术委员会负责解释 机械式温湿度计检定规程 Verification Regulation of Mechanical Thermo Hygrometers

本规程主要起草人: 张文东(上海市计量测试技术研究院)参加起草人: 王国衍(上海市计量测试技术研究院) 张丽芳(上海市计量测试技术研究院)

目录1 范围 2 引用文献 3术语 3.1机械式湿度计 3.2机械式温湿度计 4 概述 5 计量性能要求 5.1 示值误差 5.2 温度回差/湿滞误差 5.3重复性 5.4温度影响 6 通用技术要求 6.1 外表 6.2 指针式温湿度计的通用技术要求 6.3 记录式温湿度计的通用技术要求 6.4 其它 7 计量器具控制 7.1 检定条件 7.2 检定项目 7.3 检定方法 7.4 检定结果的处理 7.5 检定周期 附录 A 检定记录格式 附录 B 检定证书内页格式 附录 C 温湿度箱的温湿度均匀度、波动度测试方法

机械式温湿度计检定规程 1范围 本规程适用于测量范围在5℃~50℃、30%RH~95%RH的机械式温湿度计和机械式湿度计(以下简称温湿度计和湿度计)的首次检定、后续检定和使用中检验。 2 引用文献 《湿度测量》,气象出版社,1990年第1版 JJG 2046 – 1990 《湿度计量器具计量检定系统》 JIS B 7920:2000 《湿度计—试验方法》 JB/T 6862-1993 《温湿度计》 使用本规程时应注意使用上述引用文献的现行有效版本。 3 术语 3.1机械式湿度计 采用毛发、尼龙及有机高分子镀膜材料等作感湿元件、可直接指示相对湿度的指针型和记录型湿度计。它包括毛发湿度表、毛发湿度记录仪等。 3.2机械式温湿度计 由机械式湿度计、双金属温度计或玻璃液体温度计组成的一体式温湿度两用仪器。 4 概述 毛发、肠膜、尼龙和聚酰亚胺等有机高分子材料的几何尺寸都会随着相对湿度的变化而发生变化。机械式湿度计就是利用这一特性,将上述材料制成线状、带状感湿元件或涂覆在弹性材料上卷成游丝状感湿元件,然后通过机械放大装置将由湿度改变引起的几何量变化用指针指示出来或用记录笔记录下来,从而直接指示相对湿度。 将机械式湿度计和双金属温度计或玻璃液体温度计以各种方式制成一体式的温湿度两用仪器,即为机械式温湿度计。它适用于实验室、机房、仓库、厂房等室内环境温湿度的测量。 5 计量性能要求 5.1 示值误差 5.1.1 温度示值误差:± 2.0℃ 5.1.2 相对湿度示值误差:± 5%RH(40%RH~70%RH,20℃) ± 7%RH(40%RH以下或70%RH以上,20℃)

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