室内温湿度检测系统设计

电子电路综合实验设计报告

设计题目：温湿度检测仪的设计

学生姓名：

学 号：

专业年级：

指导教师：

起止日期： 2016年5月—2016年6月

电气与信息工程学院

2016年6月19日

报告成绩 目 录

1 目的与意义 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 1

2 设计要求 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 1

3 方案设计 ------------------------------------------------------------------------------------------------- 1

3.1 方案一 -------------------------------------------------------------------------------------------- 1

3.2 方案二------------------------------------------------------------------------------------------ 2

4 系统硬件设计 ------------------------------------------------------------------------------------------- 2

4.1 STC89C52主控电路 --------------------------------------------------------------------------- 3

第２０卷　Ｖ０１．２０　第１Ｏ期　Ｎｏ．１０　电子设计工程　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｄｅｓｉｇｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ　２０１２年５月　Ｍａｙ．２０１２　

中央空调温湿度检测系统设计　

易红建．胡德超　

（天海集团鹤壁海昌专用设备有限公司河南郑州４５８０３０）　

摘要：中央空调的温湿度检测系统是空调系统的最基本最重要的控制系统，它的发展必将影响到中央空调性能的发　

展。文中主要分析并设计了温湿度数据采集电路。单总线接口电路以及液晶显示电路。采用ＭＡＸ２３２与现场ＰＣ机通　

信。整个系统的控制器选用单片机ＡＴ８９Ｓ５２，温度传感器选用ＤＳ２４３８，湿度传感器选用ＨＩＨ一４０００。在软件设计部分．　

采用Ｃ５１编写程序来实现系统各个功能模块的设计。整个系统具有实时性。快速性，稳定性、精确性等优点。　

关键词：ＡＴ８９Ｓ５２；单总线技术；测控系统；传感器　

中图分类号：ＴＰ３０２　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７４—６２３６（２０１２）１０—００９４一Ｏ３　

Ｔｈｅ　ｃｅｎｔｒａｌ　ａｉｒ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　ａｎｄ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｄｅｓｉｇｎ　

ＹＩ　Ｈｏｎｇ－ｊｉａｎ，ＨＵ　Ｄｅ—ｃｈａｏ　

（ｓｐｅｃｉａｌ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　Ｌｉｍｉｔｅｄ　Ｃｏｍｐａｎｙ　ｏｆＧｒｏｕｐ　ｏｆＨｅｂｉ　Ｈａｉｃｈａｎｇ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ　４５８０３０，Ｃｈｉｎａ）　

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｃｅｎｔｒａｌ　ａｉｒ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ’Ｓ　ｈｕｍｉｔｕｒｅ　ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ　ｓｙｓｔｅｍ　ｉｓ　ａｉｒ－ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｓｙｓｔｅｍ’Ｓ　ｍｏｓｔ　ｂａｓｉｃ　ａｎｄ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔ　

ｃｏｎｔｒｏｌ　ｓｙｓｔｅｍ，ｉｔｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｗｉｌｌ　ｃｅｒｔａｉｎｌｙ　ｔｏ　ａｆｆｅｃｔ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｒａｌ　ａｉｒ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ．Ｔｈｉｓ　ａｒｔｉｃｌｅ　

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开题报告

通信工程

温湿度监测系统

一、课题研究现状及意义

随着社会各方面的发展，在生产生活的方方面面对温度湿度的环境状况要求越来越高，主要是指库房、储柜、大棚种植、工业生产等对温湿度环境变化有着重要要求的地方。例如：对馆藏文物保存环境实施科学监测和有效调控，是预防性保护文物劣化的关键所在。因此温湿度监测具有重要的意义。

传统温湿度检测的局限性

（1）不具有实时监测性

传统的温湿度检测器只是实时的检测而不是实时监测，检测只是将当前的环境温度检测出来，需要人工的观察检测结果。不仅监测效率低而且当监测环境空间过大也痛耗费人力。采用温湿度监测系统通过设置警戒温湿度的范围和正常的温湿度的范围。如果环境处于正常的温湿度范围系统将继续正常监测，如果环境处于警戒温湿度范围产生报警信号，通知工作人员进行相应的处理。从而大大提高监测效率和减少人力消耗。

（2）不具有历史数据保存性

传统的温湿度检测不具有历史数据保存功能，历史的温湿度信息是一种有用的信息。对于流动型展示的文物，可以利用历史记录温湿度信息作为参考，为以后文物环境的变化做好准备。还可以根据文物在不同历史记录的变化，得出更适于文物保存的温湿度环境。

二、课题研究的主要内容和预期目标

在该课题中采用温湿度监测系统通过单片机为控制核心并协调LCD显示模块、温湿度传感器模块正常工作。通过串口传输与上位机连接，利用上位机软件和数据库进行连接，并对历史温湿度信息进行存储。从而实现温湿度监测系统。有利于降低成本，提高监控效率和能力。

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具体内容如下：

（1）调研物联网技术的发展、现状及温湿度监测系统现状；

（2）利用单片机及其外设电路，通过编程实现温度信息的采集、显示，并给出程序框图及功能代码。

三、课题研究的方法及措施

(1)利用单片机开发板与各模块进行连接，确定连接关系。

(2)利用keil编译工具编写模块化程序。使LCD显示模块和温湿度传感器模块分别独立实现它们的功能。

基于STM32的温湿度监控系统设计

温湿度的监测对于当前控制室内环境，改善室内环境起着重要的作用，为了提高室内用户的舒适度，一般都会对室内的温湿度进行监控，通过监测温湿度的变化情况来确定下一步的动作，例如在温室中严格监控室内温度，使得温室内的植物能到最合适的生存环境。文章就基于STM32的温湿度监控系统设计问题进行了全面分析，通过其有效提高温度的时效性管理意义重大。

标签：STM32；温湿度；ucosII系统；监控系统设计

此次的基于STM32的温湿度监控系统设计主要是32位的单片机为主控芯片，DHT11为温湿度监测装置，搭载的是ucosII操作系统，显示设备为主控ITL9438的彩屏，通过DHT11采集的信息对经过单片机的内部程序的处理，将其以数字的形式显示在彩屏上，并且同时根据单片机内部的温度设定值进行相应的动作，实现的室内温湿度的智能控制。

1 温湿度监控系统设计

1.1 温湿度监控系统硬件设计

系统主控芯片为STM32F103ZET6，除了必须的STM32单片机正常的驱动的电路之外，彩屏为使用的是已经做成模块的ITL9438彩屏，而采集模块则是使用的DHT11，如图所示为使用的DHT11的引脚图，可得知只要通过采集Dout引脚的输出的电平变化，查看数据手册，根据DHT11的时序图写出相应的驱动程序，驱动DHT11温湿度传感器。彩屏的程序可以直接使用的屏幕厂家写好的程序，移植到STM32上既可，而通过将Dout引脚上的高低电平变化，进行相应的数据处理可以将温湿度数据已数字的形式显现在彩屏上，通过内部的程序根据比较当前的温湿度值与设定的参数值进行比较，使得进行下一步的温湿度调节动作，通过向外部电路发送信号，例如温度高了，打开排风机降低室内的温度等措施优先对温度的控制，这与空调的原理类似，但是系统比空调电路简捷的多。

DHT11数字湿温度传感器采用单总线数据格式，单个数据引脚端口完成输入输出双向传输。其数据包由5Byte（40Bit）组成。数据分小数部分和整数部分，一次完整的数据传输为40bit，高位先出。DHT11的数据格式为：8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和。其中校验和数据为前四个字节相加，传感器数据输出的是未编码的二进制数据。数据（湿度、温度、整数、小数）之间应该分开处理。