题目：基于DHT11的温湿度监测电路设计
基于DHT11的温湿度监测电路设计
摘要
本次设计是采用MSC-51系列单片机中的AT89S51和DHT11构成的低成本的温湿度的检测控制系统。单片机AT89S51是一款低消耗、高性能的CMOS8位单片机，由于它强大的功能和低价位，因此在很多领域得到广泛应用。DHT11温湿度传感器是一款含有已校准数字输出的温湿度复合传感器，传感器包括一个电阻式感湿原件和一个NTC 测温元件，该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。
硬件电路主要包括单片机、温湿度传感器、显示模块、报警器以及控制设备等五部分。其中由DHT11温湿度传感器及LCD1602字符型液晶模块构成系统显示模块；测温湿度控制电路由温湿度传感器和预设温度值比较报警电路组成；用户根据需要预先输入预设值，当实际测量的温湿度不符合预设的温湿度标准时，发出报警信号（蜂鸣器蜂鸣）。
软件部分包括了主程序、显示子程序、测温湿度子程序。
关键词：AT89S51；DHT11；温湿度监测
DHT11 Temperature and Humidity monitoring circuit design
ABSTRACT
AT89S51 is a low consumption, high performance CMOS8 bit microcontroller.Because of its powerful features and low price, it is used in many areas.DHT11 temperature and humidity sensor is a temperature and humidity combined sensor containing a calibrated digital output, the sensor consists of a resistor in the original sense of wet and a NTC temperature measurement devices.The product has many advantages, such as excellent quality, fast response, strong anti-jamming capability . This design is fromed by the AT89S51 in MSC-51 Series and DHT11 constitute which is a low-cost temperature and humidity measurement and control system. The design includes the design of hardware circuit design and system software.
The hardware has Five modules.They are a microcontroller, temperature and humidity sensors, display module, alarm and control equipment. The LCD1602-character LCD module constitute the system display module.The temperature and humidity control circuit by the temperature and humidity sensors and preset temperature alarm circuit.According to the need of pre-enter the default value, when the actual measurement of the temperature humidity does not conform the preset temperature and humidity standards, send the alarm signal (buzzer will beep).
The software part includes the main program, the display routines, temperature and humidity subroutine.
Key words：AT89S51 ；DHT11 ；Temperature and humidity monitoring.
目录
1 前言 (1)
1.1本文研究的背景及意义 (1)
1.2研究任务和主要内容 (1)
1.2.1本系统要完成任务 (1)
1.2.2主要内容 (1)
2 设计任务要求分析 (2)
2.1设计要求 (2)
2.2系统组成 (2)
2.3本章小结 (2)
3 硬件设计 (3)
3.1单片机模块设计 (3)
3.1.1AT89S51单片机 (3)
3.1.2单片机最小系统 (4)
3.1.3复位电路 (4)
3.1.4时钟电路 (5)
3.1.5温湿度设置（按键）电路 (6)
3.2显示电路 (6)
3.3传感器电路 (8)
3.4电源指示灯电路 (10)
3.5系统的蜂鸣器电路 (10)
3.6本章小结 (11)
4软件设计 (12)
4.1温湿度采集模块 (14)
4.2显示模块 (15)
4.3蜂鸣器报警模块 (15)
4.4PROTUES运行结果 (16)
4.5本章小结 (17)
结论 (18)
参考文献 (19)
致谢 (20)
1 前言
1.1 本文研究的背景及意义
在日常生活中，温湿度监控系统应用很广泛，例如：机房、档案馆、材料加工场等场所，都必须严格控制环境的温度和相对湿度，使其保持在一定的范围。使用DHT11可以灵活的监测环境的温湿度，由用户设定一定的阈值，实时监测显示，并且可以根据用户要求设定报警装置，当温湿度超过一定的范围时，立即报警。基于此，我设计了一款用51单片机控制的温湿度监控系统，操作简单，使用方便。
1.2 研究任务及主要内容
1.2.1 本系统要完成的任务
（1）人性化的设计。界限温度值及湿度值能够由用户根据不同地域和不同的需求输入并通过显示器显示，能够实时、准确的显示采样温度值与湿度值。
（2）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，看是否符合标准值，及时的启动报警装置（包括警报灯的提示功能以及蜂鸣等）进行报警，并采取相应控制温湿度的方案。
1.2.2 主要内容
（1）温湿度的监测我们研究的主要内容。数字化传感器将采集到的信号送入单片机，之后单片机通过显示模块显示该温湿度值。
（2）该系统通过按钮设定最适宜的温度和湿度，传感器向中央控制系统输送监测信号，超过预设值范围的话，蜂鸣器就会报警提醒。
（3）功能拓展：控制设备根据各种不同的需求自动对温湿度进行调节。采用电热、火力增温，水冷、风扇降温都比较方便；采用喷雾、洒水增加湿度，采用烘干技术，加快水分流失，保持环境干燥。
2 设计任务要求分析
本章详细介绍了本次设计的主要任务，即实时显示当前环境的温湿度，并且允许用户设定温湿度标准值，当环境温湿度超过或低于标准值时，系统会以蜂鸣器鸣响的方式进行报警提示，待达到标准值时，蜂鸣器停止鸣响，控制设备停止运行，系统正常工作，工作指示灯亮。
（1）温度（temperature）监控：对温度进行监控并反映在显示器上。
（2）湿度（humidity）监控：对湿度进行监控并反映在显示器上。
（3）显示：LCD显示此时此刻温湿度值，摆放在现场用于显示当前的温湿度。
2.1 设计要求
一个以单片机为核心的温湿度监测系统，需要实现的功能为：
（1）能够准确的显示当前的温度以及湿度。温度检测的范围0℃-60℃，测温精度：±2℃；湿度检测范围20%-100%RH，测湿精度：±5％RH。
（2）能够自主调节当前需要温度以及湿度的预设温湿度值，在系统上面有调节按钮，可随时根据需要增加或者减少预设值。
（3）一旦发现超过了预设值，蜂鸣器蜂鸣报警，报警方式为三极管驱动的蜂鸣音报警。
（4）本设计采用LCD显示。
2.2 系统组成
依据功能设定，本系统主要分为以下三个模块：
（1）温湿度采集模块：DHT11温湿度传感器作为本设计中的温湿度采集模块，使用单总线方式，接口方式简单，分辨率为8bit，能够完全满足日常环境温湿度的监测要求。
（2）数据处理模块：数据处理模块采用AT89S51单片机，由其完成对温湿度采集、运算、逻辑控制的功能。
（3）用户交互模块：用户交互模块主要由按键、LCD1602点阵液晶、蜂鸣器和控制器构成。其中按键用于用户设定温湿度准确值，LCD1602用于数据显示，蜂鸣器用于提示用户，控制器用于调节控制不符合要求的温、湿度。
2.3 本章小结
本章节主要有两部分，第一部分主要介绍了温湿度实时监测的设计要求，第二部分主要介绍了设计的系统组成，并加以简要的解释。
3 硬件设计
单片机是整个系统的控制中枢，它控制外围器件协调工作，从而完成特定的功能,硬件实现上采用模块化设计，每一模块只实现一个特定功能，最后再将各个模块连接在一起,这种设计方法可以降低系统设计的复杂性，本系统主要硬件设计包括电源电路、蜂鸣器电路、晶振电路，LCD 显示电路以及温湿度传感器电路[11]。
按照系统的设计功能所要求的，温湿度监控系统框图如下图3-1所示：
图3-1 温湿度监控系统框图
3.1 单片机模块设计
单片机作为本设计系统中的中枢单元，连接着包括温湿度传感器模块，LCD 显示模块，蜂鸣器报警模块，键盘模块等所有部分。其依赖于传感器对原始信号的准确捕捉和转换，在此基础上对输入单片机的被测信号进行分析处理，并向蜂鸣器报警模块发出相应指令，实现对温湿度的现场实时监测。
3.1.1 AT89S51单片机
AT89S51是一款低功耗、高性能CMOS 的8位单片机，片内含4K 的可编程的Flash 只读程序存储器，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8051指令系统及引脚。它集Flash 程序存储器既可在线编程(ISP)，也可用传统方法进行编程及通用8位微处理器于单片机芯片中，低价位AT89S51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制的领域。AT89S51提供以下的功能标准：4K 字节闪烁存储器，128字节随机存取数据存储器，2个16位定时/计数器，32个I/O 口，1个串行通信口，1个5向量两级中断结构，另外，AT89S51还可以进行0HZ 的静态逻辑操作，并支持两种软件的节电模式，闲散方式停止中央处理器的工作，可允许随机存取数据存储器、定时/计数器、串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存随机存取数据存储器中的内容，但震荡器停止工作并禁止其它所有部件的工作直到下一个复位,在AT89C51上新增加的功能使AT89S51性能有了较大提升，它的价格甚至更低，它的工作频率可达33MHz ，比AT89C51的工作频率更高，ISP 在线编程功能的优越性在于它不
温湿度传感器 单片机 LCD 温、湿度显示
蜂鸣器
键盘 启动相关调控装置
必要将芯片从工作状态下分离，特别是在改写存储器内的程序，这是一个相当方便简单的功能，它不需要像AT89C51那样外接看门狗计时器单元电路，由于它内部具有双工UART串行通道内部集成看门狗计时器，它具有全新的加密算法，大大加强的程序的保密性，有效的保护知识产权不被侵犯,它完全兼容51全部字系列产品[8]。
图3-2 AT89S51引脚图
3.1.2 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AT89S51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。
3.1.3 复位电路
本次设计采用的是上电复位，当RST引脚上出现了两个周期以上的高电平就会触发内部复位，这里的EA端与复位电路无关，由于数据都放在了内部存储器，所以需要对EA端置高电平[1]。
图3-3 复位电路
3.1.4 时钟电路
时钟电路用于产生单片机的基本时钟信号，是用来配合外部晶体实现振荡的电路，这样可以为单片机提供运行时钟。MCS-51的时钟信号可以由两种方式：一种是内部方式，利用芯片内部的振荡电路，产生时钟信号：另一种为外部方式，时钟信号由外部引入。如果没有时钟电路来产生时钟驱动单片机，单片机是无法工作的[12]。AT89S51的时钟信号可由内部振荡器产生，也可由外部电路直接提供。
内部振荡器的输入和输出脚分别为XTAL1和XATL2，由XTAL2给单片机内部电路提供时钟信号。当时钟信号由外部电路提供时，外部时钟引入XTAL2，而XTAL1脚接地。
图3-4 晶振电路
3.1.5 温湿度设置（按键）电路
按键说明：左起第一个是功能键，按一次进入报警温度设置此时出现H 40，进行上限温度设置，此时设置H高温报警温度并闪烁显示；按第二次，进行下限温度设置此时出现L 03，此时设置L低温报警温度并闪烁显示；再按一次即第三次，则恢复正常的温度显示界面。第二个按键是增加键，可以对上限温度或下限温度进行增大调整第三个按键是减小键，可以对下限温度或下限温度进行减小调整；湿度同理。这样便可设置好温、湿度的上、下限。
图3-5 按键实物
图3-6 按键电路
3.2 显示电路
显示模块选用LCD1602字符型液晶模块，它是目前工控系统中使用最广泛的液晶屏之一，LCD1602字符型液晶模块是点阵型液晶，驱动方便，经过编程后显示内容多样化。工作电压一般为4.5-5.5V，本设计中采用4.5V电源，工作电流2mA，容量16*2个字符。
（1）整体电路设计实物及LCD正常工作显示如图3-7所示。
图3-7 正常工作LCD1602显示
（2）LCD1602各引脚接口说明如表3-1所示
表3-1 LCD引脚接口说明
LCD1602各引脚接口说明如表(编
符号引脚说明
号)
1 VDD 正极
2 VSS 地
3 VL 液显偏压
4 RS 寄存器选择
5 R/W 读/写选择
6 EN 使能信号
7 D0 数据
8 D1 数据
9 D2 数据
10 D3 数据
11 D4 数据
12 D5 数据
13 D6 数据
14 D7 数据
15 BLA 背光源正极
16 BLK 背光源负极
（3）引脚功能说明
VCC：电源电压输入端。
GND：电源地。
P1口(AT89S51)：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入”1”后，被内部上拉为高电平，可用作输入。P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。专门为用户使用的I/O口，是准双向口，P1口为8位准双向口，每一位均可单独定义为输入或输出口。在编程校验期间，用做输入低位字节地址。P1口可以驱动4个TTL负载。
图3-8 显示电路
3.3 传感器电路
DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器，它应用专用的温湿度传感和数字模块采集技术，具有很高的稳定性和可靠性，DHT11传感器内含一个NTC测温和一个电阻式感湿元件，并与一个8位的高性能单片机相连接，在精确的湿度校验室中DHT11传感器进行过校准，以程序的形式校准系数储存在0TP内存中，检测信号的时候，在处理过程中传感器内部要调用这些校准系数，采用单线制的串行接口[13]，使系统集成可以有较低的功耗，而且更加简单快速，信号传输距离超过20米，作为一个数字温湿度传感器DHT11具有响应快速、抗干扰强、性价比高等优点，它的性能指标如下：湿度测量范围为20％～90％RH；湿度测量精度为±5％RH；温度测量范围为0～50 ℃，温度测量精度为±2℃，工作电压3．0～5．5 V，响应时间<5S，DHT1l
采用4针单排引脚封装, 传感器通电后，需要等待1s，这是因为要越过不稳定的状态，在此期间不需发送指令,电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF 的电容，用以去耦滤波[7]。
图3-9 DHT11实物图
四条引角中有两条是电源引脚，有两条是输出数据的引脚，你只需要给他供上额定电压，然后再他的输出引脚采集信号就可以了。DHT11是数字型温湿度传感器，可直接以数字方式传输所采集的当前环境温湿度，DHT11采用的是单总线通信，因此只需将单片机的一个I／O端口与DHT11的通信接口连接就可以实现数据的采集和传送，相对于其他电路来说比较简单。传感器电路如图3-10所示：
图3-10 传感器电路
3.4 电源指示灯电路
普通单色发光二极管具有体积小、工作电压低、工作电流小、发光均匀稳定、响应速度快、寿命长等优点，可用各种直流、交流、脉冲等电源驱动点亮。它属于电流控制型半导体器件，使用时需串接合适的限流电阻。发光二级管点亮一般需要3mA～10mA的电流，在本设计中选择5mA，VCC=4.5V，R=1K。
图3-11 电源指示灯电路
3.5 系统的蜂鸣器电路
微型计算机控制系统中，为了安全起见，对于一些重要的参数或系统，都设定有紧急状态报警系统，以便于提醒操作人员注意，或者采取紧急措施，本设计采用把计算机采集的数据进行数据处理、标度变换、数字滤波之后，与该参数上下限与设定值进行比较，不符合标准值则进行报警，否则就作为采样的正常值，进行显示[12]。
本设计采用峰鸣音报警电路。蜂鸣器额定电流≤30Ma,而对于AT89S51单片机，P3口的灌电流为15mA,由此可见，仅靠单片机的P3口电流是不能驱动蜂鸣器的，必须使用晶体管放大电路，为了使单片机的功率更小，所以使用PNP型晶体管,当外部环境的温度或者湿度超过预设值的时候，基级变为低电平，蜂鸣器导通鸣叫[11]。
图3-12 蜂鸣器电路
3.6 本章小结
本章节主要介绍了硬件设计的总思路及其各部分电路的主要设计方法，详细的给出了各个模块（蜂鸣器，晶振电路，显示电路，按键电路，传感器电路，复位电路，电源指示灯电路）的电路设计。初步连接构造硬件，并且设计了控制部分，较细致的介绍了硬件运行。
4 软件设计
软件设计是本次设计中不可缺少的环节，贯穿了整个毕业设计，是本次设计能够完成的最重要的环节之一。 根据温湿度监控系统功能，系统软件流程图如图4－1所示：
图4-1 系统软件流程图
系统启动开始
蜂鸣器鸣叫
LCD1602初始化
读取温湿度值
自动检测
蜂鸣器鸣叫报警 启动相关调控设备 蜂鸣器不报警
LCD 正常显示
Y
N
判断是否超预设？
4.1 温湿度采集模块
DHT11传感器内含一个NTC测温和一个电阻式感湿元件，并与一个8位的高性能单片机相连接，在精确的湿度校验室中DHT11传感器进行过校准，以程序的形式校准系数储存在0TP内存中，检测信号的时候，在处理过程中传感器内部要调用这些校准系数，采用单线制的串行接口。
首先将DHT11数据端口置低电平，发送开始信号，延时20毫秒，释放数据线，用于检测低电平应答信号。若无应答信号，则EA为高电平，返回；有应答信号，等待应答信号结束，若超出检测范围，则读数据出错，退出函数；应答信号后有80us高电平，等待高电平结束后，读出温湿度值。
unsigned char DHT11_ReadTempAndHumi(void)
{
unsigned char i = 0, check_value = 0,count = 0;
EA = 0;
dht11 = 0; //拉低数据线大于18ms 发送开始信号
Delay_1ms(20); //需大于18 毫秒
dht11 = 1; //释放数据线,用于检测低电平的应答信号
//延时20-40us,等待一段时间后检测应答信号,应答信号是从机拉低数据线80us
DHT11_Delay_10us();
DHT11_Delay_10us();
DHT11_Delay_10us();
DHT11_Delay_10us();
if(dht11 != 0) //检测应答信号,应答信号是低电平
{
//没应答信号
EA = 1;
return ERROR;
}
else
{
//有应答信号
while(dht11 == 0 && count++ < NUMBER); //等待应答信号结束
if(count >= NUMBER) //检测计数器是否超过了设定的范围
{
dht11 = 1;
EA = 1;
return ERROR; //读数据出错,退出函数
}
count = 0;
dht11 = 1;//释放数据线
//应答信号后会有一个80us 的高电平，等待高电平结束
while(dht11 != 0 && count++ < NUMBER);
if(count >= NUMBER)
{
dht11 = 1;
EA = 1;
return ERROR; //退出函数
}
//读出湿.温度值
for(i = 0; i < SIZE; i++)
{
value_array[i] = DHT11_ReadValue();
if(status == ERROR)//调用ReadValue()读数据出错会设定status 为ERROR {
dht11 = 1;
EA = 1;
return ERROR;
}
//读出的最后一个值是校验值不需加上去
if(i != SIZE - 1)
{
//读出的五字节数据中的前四字节数据和等于第五字节数据表示成功
check_value += value_array[i];
}
}//end for
//在没用发生函数调用失败时进行校验
if(check_value == value_array[SIZE - 1])
{
//将温湿度扩大10 倍方便分离出每一位
humi_value = value_array[0] * 10;
temp_value = value_array[2] * 10;
dht11 = 1;
EA = 1;
return OK; //正确的读出dht11 输出的数据
}
else
{
//校验数据出错
EA = 1;
return ERROR;
}
}
}
4.2显示模块
LCD1602液晶模块的读写操作，屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。首先将LCD1602的各个引脚定义，然后算出指令码，将温度显示和湿度显示的子程序分别定义，以备调用。
void displayfun1()
{
display_temp();
}
void displayfun2()
{
display_temp1();
}
void display()
{
if(!disp_mode)
displayfun1(); //显示正常
else
displayfun2(); //设置界面
}
4.3 蜂鸣器报警模块
微型计算机控制系统中，为了安全起见，对于一些重要的参数或系统，都设定有紧急状态报警系统，以便于提醒操作人员注意，或者采取紧急措施，本设计采用把计算机采集的数据进行数据处理、标度变换、数字滤波之后，与该参数上下限与设定值进行比较，不符合标准值则进行报警，否则就作为采样的正常值，进行显示[12]。
本设计采用峰鸣音报警电路。蜂鸣器额定电流≤30Ma,而对于AT89S51单片机，P3口的电流为15mA,由此可见，仅靠单片机的P3口电流是不能驱动蜂鸣器的，必须使用晶体管放大电路，为了使单片机的功率更小，所以使用PNP型晶体管,当外部环境的温度或者湿度超过预设值的时候，基级变为低电平，蜂鸣器导通鸣叫[11]。
void display()
{
if((((temp_value/10)%100) {beep=0;red=0;} //温度低于下限值，报警 else if(((temp_value/10)%100)>=temph || ((humi_value/10)%100)>=huih) {beep=0;blue=0;} //温度高于或等于上限值，报警 else {beep=1;red=1;blue=1;} } 仓库温湿度监测系统毕业 设计 Last revision on 21 December 2020 仓库温湿度监测系统 摘要 在电子科技的快速发展的同时，诞生于集成电路技术的单片机系统应用越来越 广泛。单片机的发展，促进了工业测控领域的发展，其中对于仓库温湿度的监测要 求不断增高。那么，由原始的人工监测仓库温湿度方法已经慢慢发展到利用单片机 实现自动监测。 本文主要介绍基于单片机的仓库温湿度监测的相关系统的硬件和软件设计内 容。系统设计结构简单、实用，相比传统监测方法，在监测精度这一方面大幅度被 提升，节省了人力物力与时间。 关键词：STC89C51单片机；温湿度；DS18B20；HS1101 Warehouse temperature and humidity monitoring system ABSTRACT With the development of electronic technology, with the development of very large scale integrated circuit technology and the birth of the single chip microcomputer application system is more and more development, promote the development in the field of industrial measurement and control, including for increasing monitoring requirement of temperature and humidity in the , from the original manual monitoring warehouse temperature and humidity using single chip computer to realize automatic monitoring has become paper mainly introduces the related warehouse temperature and humidity monitoring system based on single chip microcomputer hardware and software design of the structure is simple and practical, and improves the measuring precision and efficiency. KEYWORD: STC89C51;Temperature and humidity；DS18B20；HS1101 目录 前言 (1) 第一章绪论 (2) 课题的提出及意义 (2) 国内外现状及发展趋势 (2) 第二章温湿度监测系统的方案确定 (4) ****公司 温湿度自动监测系统 验 证 方 案 使用前验证□定期验证□停用时间超过规定时限验证 二〇一六年三月 验证报告会签单 验证报告审批单 ****公司 温湿度自动监测系统验证方案 目录 一、验证概述、范围、术语 二、验证目的 三、验证实施方式 四、验证依据及标准 五、验证分工职责及计划 六、验证项目 6.1验证依据、采用文件验证及系统技术资料确认 6.2测点终端安装数量及位置确认； 6.3性能确认 6.3.1采集、传送、存储数据以及报警功能的确认； 6.3.2监测设备的测量范围和准确度确认； 6.3.3系统与温湿度调控设施无联动状态的独立安全运行性能确认；6.3.4系统在断电、计算机关机状态下应急性能确认 6.3.5防止用户修改、删除、反向导入数据等功能确认。 七、偏差处理 八、验证结论 九、评价及预防措施 十、再验证（定期验证、停用时间超过规定时限验证） ****有限公司 温湿度自动监测系统验证报告 一、验证概述、范围、术语 1.1验证概述： 新修订《药品经营质量管理规范》（以下简称药品GSP）经国家食品药品监督管理总局局务会议审议通过并正式发布，并已于2015年6月25日起正式实施，根据《药品经营质量管理规范》（国家食品药品监督管理总局令第13号）及其相关附录《验证管理》第六条规定的要求，企业在储存药品的仓库的设备中应配备温湿度自动监测系统（以下简称系统），对温湿度监测系统进行使用前验证、定期验证及停用时间超过规定时限的验证即成为药品批发企业运行符合新修订规范的必然选择。该系统的应当符合以下条件要求： 1.1.1系统应当对药品储存过程的温湿度状况进行实时自动监测和记录。 1.1.2系统由测点终端、管理主机、不间断电源以及相关软件等组成。各测点终端能 够对周边环境温湿度进行数据的实时采集、传送和报警；管理主机能够对各测点终端监测的数据进行收集、处理和记录，并具备发生异常情况时的报警管理功能。 1.1.3系统温湿度数据的测定值应当按照《规范》第八十五条的有关规定设定。 1.1.4系统应当自动生成温湿度监测记录，内容包括温度值、湿度值、日期、时间、 测点位置、库区等。 1.1.5系统温湿度测量设备的最大允许误差应当符合以下要求：测量范围在0℃～ 40℃之间，温度的最大允许误差为±0.5℃；相对湿度的最大允许误差为±5％RH。 1.1.6系统应当自动对药品储存过程中的温湿度环境进行不间断监测和记录。系统应 当至少每隔1分钟更新一次测点温湿度数据。在药品储存过程中至少每隔30分钟自动记录一次实时温湿度数据，当监测的温湿度值超出规定范围时，系统应当至少每隔2分钟记录一次实时温湿度数据。 1.1.7当监测的温湿度值达到设定的临界值或者超出规定范围，系统应当能够实现就 地和在指定地点进行声光报警，同时采用短信通讯的方式，向至少3名指定人员发出报警信息。当发生供电中断的情况时，系统应当采用短信通讯的方式， 3.3 DHT11传感器模块设计 3.3.1 DHT11传感器简介 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字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与卓越的长期稳定性。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卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。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储存在OTP存中，传感器部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为 4 针单排引脚封装。连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。 DHT11传感器实物图如下3-3所示： 图3-3 DHT11传感器实物图 （1）引脚介绍： Pin1：(VDD)，电源引脚，供电电压为3~5.5V。 Pin2：（DATA），串行数据，单总线。 Pin3:（NC），空脚，请悬浮。 Pin4（VDD），接地端，电源负极。 （2）接口说明： 建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻。 图3-4 DHT11典型应用电路 （3）数据帧的描述： DATA 用于微处理器与 DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下: 一次完整的数据传输为40bit,高位先出。 数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据 +8bi温度整数数据+8bit温度小数数据 数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi 温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。 （4）电气特性：VDD=5V，T = 25℃，除非特殊标注 表3-2 DHT11的电气特性 参数条件Min typ max 单位供电DC 3 5 5.5 V 供电电流测量0.5 2.5 mA 平均0.2 1 mA 待机100 150 uA 采样周期秒 1 次注:采样周期间隔不得低于1秒钟。 单片机课程设计报告 题目：基于单片机的温湿度仪表设计 班级：智能科学与技术1201班 学生姓名：文波 学号：120407130 指导教师：朱建光 成绩： 工业大学 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。 本设计STC89C52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。 目录 第一章目标及主要任务 (3) 第二章硬件设计 (3) 2.1系统设计方案 (3) 2.2 STC89C52介绍 (4) 2.3 DHT11数字传感器介绍 (5) 2.4电路设计 (7) 第三章软件设计 (11) 3.1 系统软件主程序流程 (11) 3.2 DHT11数据采集流程 (13) 第四章结论与调试 (13) 附录（程序清单） (14) 参考文献 (22) 第一章目标及主要任务 在本次课程设计中，为实现对温湿度的检测与显示，主要利用以STC89C52为核心构架硬件电路，DHT11温湿度传感器采集环境温度及湿度信息(温度检测围：0℃至+50℃。测量精度：2℃.；湿度检测围：20%-90%RH检测精度：5%RH)，数码管直接显示温度和湿度(显示方式：温度：两位显示；湿度：两位显示)；同时利用C语言编程实现温湿度信息的显示功能。 扩展功能：可设置温湿度报警值，温湿度超过设置的响应报警值，会发出报警信号。 第二章硬件设计 2.1 系统设计方案 天成药业有限公司 药品储存温湿度自动监测系统 建设服务方案 北京龙鼎金陆测控技术有限公司 一、北京龙鼎金陆简介 北京龙鼎金陆测控技术有限公司简介 北京龙鼎金陆测控技术有限公司坐落于国家级经济技术开发区－北京经济技术开发区，也称亦庄开发区，是国家计量院高级工程师及地方传感器协会副会长联合成立的一家集科、工、贸为一体的现代化高科技企业。 公司从成立伊始一直脚踏实地的努力为国人创造“质好而不贵”的国货精品，打造以自主创新为龙鼎企业特色的产业价值链，塑造龙鼎金陆LD的这一民族品牌，并一定坚信会成为振兴民族传感器事业及工业自动化控制系统的一面旗帜来迎接国际化的 挑战。 近年来，公司又荟萃了环材料学、力学等多种学科的精良人材，不但吸取了日本株式会社共和电业、美国KULITE公司的箔式传感器、扩散硅传感器的制造技术，而且凭借雄厚的技术、科技开发力量及精湛的生产工艺水平，研制、开发、制造上百种称重测力传感器、压力变送器、智能仪表及计算机控制系统。广泛应用于船舶、汽车制造、内燃机、电机、冶金、化工、食品、医疗、航空航天、各大科研所、院校、交通、能源、机械制造、建材等领域。 公司全体员工以热情周到的售前和售后服务，深得用户的好评和信赖。北京龙鼎金陆测控技术有限公司全体员工热忱欢迎各界人士的光临与指导，同时也希望各界人士对我司做深入的监督，以便我们随时的纠正我们的不足，力争向您提供更优质的产品和服务。 以良好的信誉、周到的服务、可靠的质量铸造国货精品是我们一贯的宗旨 以创新技术、优化管理和齐心协力提升品质来嬴取客户信赖是我们的根本 二、我们的优势 北京龙鼎金陆作为一家药品储运温湿度监测系统研发、建设的高新技术企业，为各类涉药企业提供稳定、高效的温湿度监测设备及系统解决方案。 服务专业专注 公司深入研究药品产业政策及行业管理特点，专注服务于药品监管部门与药品相关企业。 公司建立了具备行业资格准入要求的人员队伍，温湿度监管平台及温湿度监 郑州航空工业管理学院 毕业论文（设计） 2008 届通信工程专业 0813071 班级 题目分布式温度监测系统 姓名学号 指导教师楚随英职称高级实验师二О一二年 5 月16 日 内容提要 本系统采用单总线传感器网络的设计思想，包含了二个组成部分：数据采集，单片机控制，是基于DS18B20传感器和STC89C51单片机为核心的采用数字化单总线技术的智能检测系统,其中控制部分外接显示电路、报警电路、按键、以及基本的晶振复位电路。 本设计通过智能传感器DS18B20采集并存储测量数据,然后将数据传送给单片机并与设定的温度高、低界限相比较,若当前温度值超过高温界限，LED1灯会亮并启动报警器，三极管Q1导通,继电器U1的常开触点闭合;若当前温度值低于低温界限，LED2灯会亮并启动报警器,三极管Q2导通,继电器U2常开触点闭合。通过LED显示器和LED灯来显示当前温度值并判断当前温度是否超过了所设定的最高和最低温度界限。 关键词 单片机；温度；传感器；测量 The design of distributed temperature monitoring 081307120 Ma Xiaolong The tutor Chu Suiying Senior Experimentlist Abstract This system uses an design idea based on one-wire sensor network, consisting the data acquisition, and MCU control. It is an intelligent detection system based on DS18B20 sensors and STC89C51 MCU as the core of digital one-wire technology.Control circuit consists of warning,serial communication, display and temperature acquisition. In this system, intelligent sensor DS18B20 collection and storage measurement datas.Then datas are sent to microcontroller and compared with the temperature boundries has been set.If current temperature is higher than upper bound,the LED1 will be bright and start clarm, the transisitor-Q1 will be conduct and the ralay will be contact closed at the same time.On the countrary,if it is lower than lower limit,the LED2 will be bright and start clarm, the transisitor-Q2 will be conduct and the ralay will be contact closed at the same time.Through the LED display and LED lights to display the current temperature and the temperature is more than the judge to set the highest and lowest temperature limits. DHT11温湿度传感器与单片机之间的通信 一DHT11的简介： 1 接口说明 建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使 用合适的上拉电阻 2数据帧的描述 DATA 用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下: 一次完整的数据传输为40bit,高位先出。 数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据 +8bi温度整数数据+8bit温度小数数据 +8bit校验和 数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi 温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。 3时序描述 用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。 1.通讯过程如图1所示 图1 总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后, 读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。 图2 总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us,准备发送数据,每一bit数据都以50us低电平时隙开始,高电平的长短定了数据位是0还是1.格式见下面图示.如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常.当最后一bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线50us,随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。 数字0信号表示方法如图4所示 上海交通大学 温度湿度监控系统仿真设计 研究报告 设计题目：基于SHT11的温度湿度监控系统Proteus仿真设计学院：电子信息与电气工程学院 姓名： 2019年5月24日 设计任务书 题目基于SHT11的温度湿度监控系统Proteus仿真设计 一、设计的目的 1.将理论知识运用于实践当中,掌握模拟电路设计的基本方法、基本步骤以及基本要求。在实践中了解电子器件的功能与作用。 2.学会温湿度监测系统的设计方法，完成要求的性能和指标 3.锻炼、提高在电子设计中发现问题、分析问题、解决问题的能力。 二、设计的内容及要求 1.设计一套基于51单片机的温湿度Proteus仿真监控系统； 2.采用高精度SHT11温湿度传感器模块； 3.LCD液晶实时显示当前环境温度、湿度值； 4.设计报警单元，实现系统对超限温湿度监控报警； 5.设计输入单元，可对系统正常温湿度范围进行调节； 6.仿真系统能够可靠、稳定地运行； 三、指导教师评语 四、成绩 指导教师(签章) 年月日 摘要 在日常生活中，温度、湿度是两种最基本的环境参数，是与人类的生活、工作关系最密切的物理量，也是各门学科与工程研究设计中经常遇到的，必须精确测量和不可忽略的物理量。从工业炉温、环境气温到人体温度，从空间、海洋到家用电器，每个技术领域都离不开温度、湿度的测量与监控。 SHT11是基于CMOSens技术的新型智能温湿度传感器，它将温度湿度传感器、信号放大调理、A/D转换、二线串行接口全部集成于一个芯片内，融合了CMOS 芯片技术与传感器技术，使传感器具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等特点。 温湿度监控系统的软件部分是以Keil为开发平台，C语言为软件系统的开发语言,同时采用模块化编程。具体分为以下几个部分：主控制、温湿度采集程序、温湿度数据处理程序、LCD显示程序、按键设置程序和LED，蜂鸣器报警程序。 系统通过SHT11温湿度传感器感应周围的环境的温度和湿度，通过单片机对采集到的数据进行读取处理，经过LCD1602显示模块实时显示温湿度数据，同时可以通过按键模块对温湿度报警上、下限值进行设定。当SHT11读取的温湿度值不再设定范围内时，报警模块LED灯指示故障信息，同时蜂鸣器报警；当温湿度读取数据正常后，LED灯熄灭，蜂鸣器关闭。 关键词: 51单片机；SHT11传感器；温湿度监控；Keil；C语言 XX航空工业管理学院 毕业论文（设计）2008 届通信工程专业0813071 班级 题目分布式温度监测系统 姓名学号 指导教师楚随英职称高级实验师二О一二年 5 月16 日 内容提要 本系统采用单总线传感器网络的设计思想，包含了二个组成部分：数据采集，单片机控制，是基于DS18B20传感器和STC89C51单片机为核心的采用数字化单总线技术的智能检测系统,其中控制部分外接显示电路、报警电路、按键、以及基本的晶振复位电路。 本设计通过智能传感器DS18B20采集并存储测量数据,然后将数据传送给单片机并与设定的温度高、低界限相比较,若当前温度值超过高温界限，LED1灯会亮并启动报警器，三极管Q1导通,继电器U1的常开触点闭合;若当前温度值低于低温界限，LED2灯会亮并启动报警器,三极管Q2导通,继电器U2常开触点闭合。通过LED显示器和LED灯来显示当前温度值并判断当前温度是否超过了所设定的最高和最低温度界限。 关键词 单片机；温度；传感器；测量 The design of distributed temperature monitoring 081307120 Ma Xiaolong The tutor Chu SuiyingSenior Experimentlist Abstract This system uses an design idea based on one-wire sensor network, consisting the data acquisition, and MCU control. It is an intelligent detection system based on DS18B20 sensors and STC89C51 MCU as the core of digital one-wiretechnology.Control circuit consists of warning,serial munication, display and temperature acquisition. In this system, intelligent sensor DS18B20 collection and storage measurement datas.Then datas are sent to microcontroller and pared with the temperature boundries has been set.If current temperature is higher than upper bound,the LED1 will be bright and start clarm, the transisitor-Q1 will be conduct and the ralay will be contact closed at the same time.On the countrary,if it is lower than lower limit,the LED2 will be bright and start clarm,the transisitor-Q2 will be conduct and the ralay will be contact closed at the same time.Through the LED display and LED lights to display the current temperature and the 温湿度自动监测系统验证验证方案 目的 建立库房温湿度验证方案，证明库房温湿度系统是否可以自动运行及监测，24小时内库房的温度和湿度达到规定要求。 范围 适用于仓库常温库、阴凉库、冷库温湿度自动监测系统验证。 责任 验证领导小组成员、项目验证小组成员、与验证项目相关人员。 依据 2013版《药品经营质量管理规范》 规程 1 概述：商品在贮存的过程中，有温湿度的要求，仓库的温湿度自动监测系统是否符合商品贮存的要求，需进行验证。 1.1 公司现有常温度、阴凉库，冷库位于仓库区，用于存放公司购进的商品。对于库房温湿度自动监测系统是否能达到规定的自动运行、监测、并使温度和湿度达到规定要求，需验证。 2 验证目的 2.1 检查资料和文件是否符合GSP管理要求。 2.2 检查并确认库房空调安装是否符合设计要求。 2.3 检查并确认库房空调运行是否符合设计要求。 2.4 检查并确认温度和湿度是否符合仓储要求。 3 验证小组成员情况 3.1 验证小组成员 3.2 验证小组职责 3.2.1 负责验证方案的起草、审核与批准。 3.2.2 负责按批准的验证方案组织、协调各项验证工作，并组织实施验证工作。 3.2.3 负责验证数据的收集、整理、汇总，并对各项验证结果进行分析与评价。 3.2.4 负责组织、协调完成各项因验证而出现的变更工作。 3.2.5 负责验证报告的起草、审核与批准，并出具验证结果评定及结论。 4 验证实施的必备条件 4.1、系统条件：空调系统安装完好，能正常运行。 4.2、文件要求：已制订相应岗位的设备操作程序及岗位标准操作程序。 4.3、仪表校验：用于校验库房的温湿度检测仪需经过合法的校验，并具有合格证书。 4.4、环境卫生：成品阴凉库的清洁卫生应符合相关规定的要求。 4.5、人员培训：参加验证人员应经过验证专项培训工作。 5 验证可接受标准 5.1 阴凉库温度控制范围：＜20℃；常温库温度控制范围：0~30℃；冷库温度控制范围2~10℃。 5.2库房的湿度控制范围：35％-75％。 6 验证日期进度表 基于单片机的DHT11温湿度 传感器设计 姓名：史延林 指导老师：黄智伟 学院：电气工程学院 学号：20094470321 摘要： 温湿度是生活生产中的重要的参数。本设计为基于单片机的温湿度检测与控制系统，采用模块化、层次化设计。用新型的智能温湿度传感器DHT11主要实现对温度、湿度的检测，将温度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进行数据的分析和处理，为显示和报警电路提供信号，实现对温 湿度的控制报警。报警系统根据设定报警的上下限值实现报警功能，显示部分采用LCD1602液晶显示所测温湿度值。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：单片机；DHT11温湿度传感器； LCD1602显示 第一章：课程构思 1.1课题背景 温湿度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一，随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用。在生产中，温湿度的高低对产品的质量影响很大。由于温湿度的检测控制不当，可能使我们导致无法估计的经济损失。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，在低温条件下(通常指100℃以下)，温湿度的测量已经相对成熟。利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、学习、生活提供更好的更方便的设施就需要从数字单片机技术入手，一切向着数字化，智能化控制方向发展。 对于国内外对温湿度检测的研究，从复杂模拟量检测到现在的数字智能化检测越发的成熟，随着科技的进步，现在的对于温湿度研究，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控制系统发展为体积小、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实现着至关重要的作用。 温湿度传感器除电阻式、电容式湿敏元件之外，还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件（利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率）、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。1.2主要内容 基于STC单片机的温度测量系统的研究 摘要：本文针对现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的不足，提出了一种基于STC单片机，采用Pt1000温度传感器，通过间接测量铂热电阻阻值来实现温度测量的方案。重点介绍了，铂热电阻测量温度的原理，基于STC实现铂热电阻阻值测量，牛顿迭代法计算温度，给出了部分硬件、软件的设计方法。实验验证，该系统测量精度高，线性好，具有较强的实时性和可靠性，具有一定的工程价值。 关键词：STC单片机、Pt1000温度传感器、温度测量、铂热电阻阻值、牛顿迭代法。 Study of Temperature Measurement System based on STC single chip computer Zhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei Maolin Abstract:A method to achieve temperature Measurement by the Indirect Measurement the resistance of platinum thermistor is proposed. It is realized by the single chip computer STC with Pt1000temperature sensor.The shortcomings of available methods whose Linearity, Sensitivity, and vibration resistance are worse are overcame by the proposed method. This paper emphasizes on the following aspects:the principle of temperature measurement by using platinum thermistor , the measurement of platinum thermistor’s resistance based on STC single chip computer, the calculating temperature by Newton Iteration Method. Parts of hardware and software are given. The experimental results demonstrate that the precision and linearity of the method is superior. It is also superior in real-time character and reliability and has a certain value in engineering application. Keywords: STC single chip computer，Pt1000temperature sensor，platinum thermistor’s resistance，Newton Iteration Method 0 引言 精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高，而温度控制的核心正是温度测量。 目前在国内，应用最广泛的测温方法有热电偶测温、集成式温度传感器、热敏电阻测温、铂热电阻测温四种方法。 (1) 热电偶的温度测量范围较广，结构简单，但是它的电动势小，灵敏度较差，误差较大，实际使用时必须加冷端补偿，使用不方便。 (2) 集成式温度传感器是新一代的温度传感器，具有体积小、重量轻、线性度好、性能稳定等优点，适于远距离测量和传输。但由于价格相对较为昂贵，在国内测温领域的应用还不是很广泛。 (3) 热敏电阻具有灵敏度高、功耗低、价格低廉等优点，但其阻值与温度变化成非线性关系，在测量精度较高的场合必须进行非线性处理，给计算带来不便，此外元件的稳定性以及互换性较差，从而使它的应用范围较小。 （4）铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗振性能好等优点。虽然它 的价格相对于热敏电阻要高一些，但它的综合性能指标确是最好的。而且它在0~200°C范 实用温度监测系统 学院：电子信息工程学院专业：通信工程1303 学生姓名：张艺 学号：13211075 任课教师：刘颖 2015年06 月10 日 目录 实验题目：失真放大电路 .............. 错误！未定义书签。 1 实验题目及要求 (2) 2 实验目的与知识背景 (2) 2.1 实验目的 (2) 2.2 知识点 (2) 3 实验过程 (4) 3.1 选取的实验电路及输入输出波形 (4) 3.2 每个电路的讨论和方案比较 (16) 3.3 分析研究实验数据............. 错误！未定义书签。 4 总结与体会 (20) 4.1 通过本次实验那些能力得到提高，那些解决的问题印象深刻， 有那些创新点。 (20) 4.2 对本课程的意见与建议......... 错误！未定义书签。 5 参考文献 (21) 目录 1.电路设计及原理分析 (3) 1.1设计任务 (4) 1.2技术指标 (4) 1.3电路原理图 (5) 1.4基本原理 (5) 2.电路模拟与仿真 (6) 2.1仿真软件 (6) 2.2创建电路模拟图 (9) 2.3元件列表 (9) 2.4仿真记录与结果分析 (10) 3.实际电路的安装调试 (15) 3.1 元件参数确定 (15) 3.2 电路板布线设计 (15) 3.3 焊接 (15) 3.4调试与测量 (15) 3.5分析结果及改进 (16) 4.总结 (176) 5.心得体会 (177) 6.参考文献 (198) 1.电路设计及原理分析 1.1设计任务 通过Proteus软件仿真精密双限温度报警仪设计，在老师点拨我们自学的基础上了解了运放的作用，用了比较器，震荡电路等知识，根据找到的电路图进行仿真，调试电路，明白了温度报警的意义。 通过比较器产生“数字模拟信号”，使得在信号产生的时候，震荡电路工作产生震荡信号驱动扬声器报警。 1.2技术指标 a.当温度在设定范围内时报警电路不工作； b.当温度低于下限值或高于上限值时，声光报警； c.上下限低于报警led用不同颜色； d.上下限可调； e.控温精度度 1℃ f.监测范围0.5℃ 图片简介: 本技术介绍了一种温湿度监测系统及方法，其中，温湿度监测系统包括显示屏、中心控制器、交换机以及多个安装在各个应用环境内的温湿度检测单元，中心控制器的信号端分别与各个温湿度检测单元连接，中心控制器的信号输出端与显示屏连接，所述交换机分别与中心控制器、数据服务器以及客户端电脑信号连接。本技术能够实时监控各个应用环境的温湿度，并根据实时的温湿度信息与设定的温湿度信息对比，如果超标，能够实时报警提示，确保生产安全，操作使用方便。 技术要求 1.一种温湿度监测系统，其特征在于：包括显示屏(1)、中心控制器(2)、交换机(3)以及多个安装在各个应用环境内的温湿度检测单元(6)，中心控制器(2)的信号端分别与各个温湿度检测单元(6)连接，中心控制器(2)的信号输出端与显示屏(1)连接，所述交换机(3)分别与中心控制器(2)、数据服务器(4)以及客户端电脑(5)信号连接。 2.根据权利要求1所述的一种温湿度监测系统，其特征在于：所述温湿度检测单元(6)包括温湿度检测盒体、温湿度控制器(61)以及温湿度检测探头(62)，所述温湿度检测盒体内安装温湿度控制器(61)，温湿度控制器(61)与温湿度检测探头(62)信号连接，温湿度检测探头(62)伸出温湿度检测盒体。 接有用于显示温度正常的绿灯(63)、用于显示温度非正常的红灯(64)以及用于报警提示的蜂鸣器(65)。 4.根据权利要求1所述的一种温湿度监测系统，其特征在于：所述中心控制器(2)与各个温湿度检测单元(6)之间连接的线缆穿插在KBG管内，KBG管通过管扣固定在墙上。 5.根据权利要求3所述的一种温湿度监测系统，其特征在于：所述温湿度控制器(61)采用485控制器。 6.一种温湿度监测方法，其特征在于：具体包括如下步骤： S1、在各个应用环境中分别安装温湿度检测单元(6)，将温湿度检测单元(6)的供电端与市电接通，在监控室内安装显示屏(1)和中心控制器(2)，将显示屏(1)和中心控制器(2)的供电端与市电接通； S2、将各个温湿度检测单元(6)的信号端与中心控制器(2)的信号端接通，将显示屏(1)和中心控制器(2)的信号端接通； S3、将中心控制器(2)的信号端与交换机(3)接通，交换机(3)与对应的数据服务器(4)接通，交换机通过互联网与客户端电脑(5)信号连接； S4、通过客户端电脑(5)设定各个应用环境中的预定温度范围和预定湿度范围，并将数据保存至数据服务器(4)内； S5、各个温湿度检测单元(6)检测对应应用环境中的温度和湿度，并将温度信息和湿度信息发送至中心控制器(2)，中心控制器(2)将接收的温度信息和湿度信息通过交换机(3)存储在数据服务器(4)内，以便后期查询，同时中心控制器(2)将接收的温度信息和湿度信息通过显示屏(1)显示出来，并显示对应的应用环境信息以及对应的预定温度范围和预定湿度范围。 1、DHT11产品概述 DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字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与卓越的长期稳定性。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卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。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储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为 4 针单排引脚封装。连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。 2、应用领域 ?暖通空调?测试及检测设备 ?汽车?数据记录器 ?消费品?自动控制 ?气象站?家电 ?湿度调节器?医疗 ?除湿器应用领域 3、接口说明 建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻 4、电源引脚 DHT11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。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF 的电容，用以去耦滤波。 5、串行接口 (单线双向) DATA 用于微处理器与 DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零.操作流程如下: 一次完整的数据传输为40bit,高位先出。 数据格式: 8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据 +8bi温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和 数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。 6、封装信息 仓库温湿度监测系统 摘要 在电子科技的快速发展的同时，诞生于集成电路技术的单片机系统应用越来越广泛。单片机的发展，促进了工业测控领域的发展，其中对于仓库温湿度的监测要求不断增高。那么，由原始的人工监测仓库温湿度方法已经慢慢发展到利用单片机实现自动监测。 本文主要介绍基于单片机的仓库温湿度监测的相关系统的硬件和软件设计内容。系统设计结构简单、实用，相比传统监测方法，在监测精度这一方面大幅度被提升，节省了人力物力与时间。 关键词：STC89C51单片机；温湿度；DS18B20；HS1101 Warehouse temperature and humidity monitoring system ABSTRACT With the development of electronic technology, with the development of very large scale integrated circuit technology and the birth of the single chip microcom puter application system is more and more widely.MCU development, promote the development in the field of industrial measurement and control, including for increasing monitoring requirement of temperature and humidity in the warehouse.So, from the original manual monitoring warehouse temperature and humidity using single chip computer to realize automatic monitoring has become possible.This paper mainly introduces the related warehouse temperature and humidity monitoring system based on single chip microcomputer hardware and software design of the content.System structure is simple and practical, and improves the measuring precision and efficiency. KEYWORD: STC89C51;Temperature and humidity；DS18B20；HS1101仓库温湿度监测系统毕业设计
温湿度自动监测系统验证方案模板
DHT11-温湿度传感器
基于单片机的温湿度测量仪设计
温湿度自动监控系统设计方案
分布式温湿度监测系统的设计.
DHT11温湿度传感器与单片机之间的通信
Proteus仿真下的SHT11温度湿度监控系统设计
分布式温湿度监测系统的设计
新版GSP温湿度自动监测系统验证验证方案
DHT11温湿度传感器
基于单片机的温度测量系统设计(DOC)
(完整word版)温度监测系统设计仿真与实现
温湿度监测系统及方法与设计方案
DHT11数字温湿度传感器
仓库温湿度监测系统毕业设计演示版.doc
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