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 designABSTRACTAT89S51 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。
目录第一章设计背景及设计意义 (2)第二章系统方案设计 (3)第三章硬件 (5)3.1 温度检测和变送器 (5)3.2 温度控制电路 (6)3.3 A/D转换电路 (7)3.4 报警电路 (8)3.5 看门狗电路 (8)3.6 显示电路 (10)3.7 电源电路 (12)第四章软件设计 (14)4.1软件实现方法 (14)4.2总体程序流程图 (15)4.3程序清单 (19)第五章设计感想 (29)第六章参考文献 (30)第七章附录 (31)7.1硬件清单 (31)7.2硬件布线图 (31)第一章设计背景及研究意义机械制造行业中，用于金属热处理的加热炉，需要消耗大量的电能，而且温度控制是纯滞后的一阶惯性环节。
现有企业多采用常规仪表加接触器的断续控制，随着科技进步和生产的发展，这类设备对温度的控制要求越来越高，除控温精度外，对温度上升速度及下降速度也提出了可控要求，显而易见常规控制难于满足这些工艺要求。
随着微电子技术及电力电子技术的发展，采用功能强、体积小、价格低的智能化温度控制装置控制加热炉已成为现实。
自动控制系统在各个领域尤其是工业领域中有着及其广泛的应用，温度控制是控制系统中最为常见的控制类型之一。
随着单片机技术的飞速发展，通过单片机对被控对象进行控制日益成为今后自动控制领域的一个重要发展方向。
在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。
例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。
对工件的处理温度要求严格控制，计算机温度控制系统使温度控制指标得到了大幅度提高。
采用MCS-51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。
因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。
目录一、设计内容 (2)1.1温度控制 (2)1.2设计方案 (2)二、软件设计 02.1主程序流程图 02.2 DS18B20实现温度转换和温度数值读取流程图 (1)2.3显示流程图 (2)三、PID控制 (2)3.1PID简介 (2)3.2PID控制算法 (4)四、电路设计 (6)4.1功能模块设计 (6)4.2电路连接设计 (7)4.2.1温度检测电路 (7)4.2.2继电器控温电路 (8)4.2.3外部电路 (9)参考文献 (10)附录PID温度控制器程序 (11)一、设计内容1.1温度控制本设计以水为测量对象，温度测量电路接收传感器的信号，并将模拟信号通过模/数转换器转换为数字信号，送入单片机系统，与预设的温度对比，通过一定的控制算法，控制继电器的通断，从而控制加热器的工作，使得水温维持在设定的温度。
温度控制算法精确控制温度加热，以温度最小为优化目标。
温度是工业控制对象的主要的被控参数之一，如冶金，机械，食品，化工各类工业中广泛使用的各种加热炉，热处理炉，反应炉等。
在过去多是采用常规的模拟调节器对温度进行控制，本设计采用了单片微型机对温度实现自动控制。
1.2设计方案温度控制系统是一种比较常见和典型的过程控制系统。
温度是工业生产过程中重要的被控参数之一，当今计算机控制技术在这方面的应用，已使温度控制系统达到自动化、智能化，比过去单纯采用电子线路进行PID调节的控制效果要好得多，可控性方面也有了很大的提高。
温度是一个非线性的对象，具有大惯性的特点，在低温段惯性较大，在高温段惯性较小。
对于这种温控对象，一般认为它具有以下的传递函数形式：这是传统的二位式模拟控制方案，其基本思想与方案一相同，但由于采用上下限比较电路，所以控制精度有所提高。
这种方法还是模拟控制方式，因此也不能实现复杂的控制算法使控制精度做得较高，而且不能用数码管显示，对键盘进行设定。
采用89C51单片机系统来实现。
单片机软件编程灵活、自由度大，可用软件编程来实现各种控制算法和逻辑控制。
基于电压比较器的温度控制电路设计方案基于电压比较器的温度控制电路设计方案一、引言在现代工业和生活中，温度控制是一个重要的技术需求。
温度控制电路可以实现对温度的精确测量和调节，从而保持设备或环境的稳定运行。
本文将介绍基于电压比较器的温度控制电路设计方案。
二、原理介绍1. 温度传感器：温度传感器是测量环境或设备温度变化的关键部件。
常见的温度传感器有热敏电阻、热电偶和半导体传感器等。
2. 电压比较器：电压比较器是一种能够将输入信号与参考电压进行比较，并输出高低电平信号的集成电路。
在温度控制电路中，可利用其作为一个判断条件，实现对温度变化的检测和调节。
三、设计步骤1. 确定需求：首先需要明确所需控制的目标温度范围、精确度要求以及所使用的传感器类型。
2. 选择传感器：根据需求确定合适的传感器类型，如热敏电阻或半导体传感器，并根据其特性选择合适的工作电压和输出电压范围。
3. 设计参考电压源：根据传感器的输出范围，设计一个稳定的参考电压源。
可以使用稳压二极管、运放等元件来实现该参考电压源。
4. 设计比较器：根据传感器输出和参考电压，设计一个合适的比较器电路。
常见的比较器有单端输入、双端输入和窗口比较器等。
5. 输出控制信号：根据比较器输出信号的高低电平，设计一个适当的控制信号输出电路。
可以使用继电器、晶体管或场效应管等元件来实现对温度控制设备的控制。
四、具体设计方案1. 选择热敏电阻作为温度传感器，其特性为阻值随温度变化而变化。
工作范围为-50℃至150℃，输出范围为0V至5V。
2. 设计参考电压源：使用稳压二极管和滤波电容构成一个稳定的5V 参考电压源。
3. 设计比较器：选择双端输入型比较器LM393，其具有良好的抗干扰能力和高速响应特性。
将传感器输出与参考电压输入到比较器的两个输入端，通过比较器输出判断温度高低。
4. 输出控制信号：使用继电器作为控制信号输出元件，当比较器输出高电平时，继电器闭合，控制温度控制设备工作；当比较器输出低电平时，继电器断开，停止温度控制设备的工作。
