基于单片机的控制的温湿度报警器.doc

编号：_审定成绩：_毕业设计（论文）设计（论文）题目:_基于单片机的控制的温湿度报警器系别：_自动化系_学生姓名：_专业：_自动化_班级：_学号：_指导教师：_答辩组负责人：_填表时间：年月移通学院教务处制移通学院毕业设计（论文）2移通学院毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目基于单片机的控制的温湿度报警器学生姓名xxx系别自动化专业自动化班级01指导教师职称博士/副教授联系电话指导教师所在单位研究生部培养/研究办公室主要研究内容、方法和要求研究内容：本课题设计的是一种基于单片机仓库温湿度智能检测系统，实现了对仓库内温度和湿度的实时检测，使管理人员可以实时掌握仓库内的温湿度情况。方法：本文采用AT89S52单片机为控制核心,由DHT11温湿度传感器及1602字符型液晶模块构成仓库温湿度采集及实时显示系统,实现对仓库环境的温湿度精确测量与控制。要求：调试所设计的系统软硬件，能够实现系统设计基本要求。所设计的系统具有一定的实用性。进度计划3月中旬以前查阅相关资料，熟悉论文题目相关知识；3月底以前确定系统设计方案以及拟采用的设计工具等；4月中旬以前设计系统硬件电路原理图；5月上旬以前进行系统软件设计；5月中下旬完成毕业论文撰写以及外文翻译。主要参考文献1秦永和湿度传感器测试系统D哈尔滨：哈尔滨工程大学，20022刘少强精密铂电阻测温方法J传感器技术，19993陈焕生温度测试技术及仪表M北京：水利电力出版社，1985指导教师签字：年月日教研室主任签字：年月日备注：此任务书于第一学期第十六周前各系发放给指导教师，指导教师填写完整后于下学期第一周内交回各系，由各系进行统计并组织学生于第二周进行选题，确定选题后，交至辅导员于第三周发放给学生。毕业设计于第四周开始进行。移通学院毕业设计（论文）I基于单片机的控制的温湿度报警器摘要温湿度是影响仓库货物存储质量的重要因素。本课题设计的是一种基于单片机仓库温湿度智能检测系统，实现了对仓库内温度和湿度的实时检测，使管理人员可以实时掌握仓库内的温湿度情况。本文采用AT89S52单片机为控制核心,由DHT11温湿度传感器及1602字符型液晶模块构成仓库温湿度采集及实时显示系统,实现对仓库环境的温湿度精确测量与控制。本系统由上位机和下位机构成,下位机主要完成仓库内温湿度的采集与处理，将其传至1602液晶显示，并做出判断实现超限报警。同时，下位机还通过RS232总线将温湿度数据传至上位机,上位机可实时显示当前的温度与湿度值。实验结果表明,该系统电路简单、工作稳定、集成度高,测试精度高,具有一定的实用价值。关键词单片机温湿度DHT11移通学院毕业设计（论文）IIAbstractThetemperatureandhumidityareoneoftheimportantfactorswhichaffectthequalityofthegoodsinthewarehouse.ThispaperdesignsanintelligenttemperatureandhumiditydetectingsystemofdepotthatbasedonMCU，whichrealizesrealtimemeasurementoftemperatureandhumidityoftheairinthedepot.Theadministratorcanmonitorthetemperatureandhumidityoftheairconditionsinthedepotbyusingit.ThistextusingAT89S52MCUasthecontrolcenter,themonitoringsystemiscomposedoftemperatureandhumiditysensorDHT11,1602characterLCM,whichachievesprecisionmeasurementandcontrolling.Thesystemiscomposedoftheuppersetandthelowerset.Thelowersetmainlyfulfillsthecollectionandprocessingabouttemperatureandhumidityinthewarehouse,andtransmitsittotheLCD1602anddisplaysit,thenmakingtherightjudgmentandrealizingtheoverrunofalarm.Meanwhile，thelowersetalsocantransmitsthedataoftemperatureandhumiditytotheuppersetthroughRS232BUS,thentheuppersetcandisplaystherealtimevaluesoftemperatureandhumidity.Theresultoftheexperimenthasprovedthatthesystemhasthefeaturesofsimplecircuit,stabletask,highintegration，convenientdebuggingandhighprecision,etc.Thereforethissystemhasacertainpracticalvalue.KeywordssinglechipmicrocomputertemperatureandhumidityDHT11移通学院毕业设计（论文）1目录第一章绪论.11.1选题背景.11.2设计过程及工艺要求.11.2.1基本功能.11.2.2主要技术参数.11.3设计主要内容.1第2章温湿度测量系统方案设计.32.1系统总体设计.32.2系统总体框架.32.3系统硬件设计.42.3.1单片机的选择.42.3.2显示模块.92.3.3温湿度采集模块.112.3.4键盘模块.122.3.5报警模块.142.3.6串口通信模块.152.3.7小结.19第三章系统软件设计.213.1主程序设计.213.2温湿度采集子程序设计.233.3液晶显示子程序设计.233.4键盘扫描软件设计.263.4.1键盘扫描功能.263.4.2键盘扫描工作原理.263.4.3键盘扫描流程图.283.5串行通信模块.293.6小结.30第四章结束语.31参考文献.32致谢.33论文附件.34一、英文原文.34二、英文翻译.42三、仓库温湿度检测系统原理图.49四、元件列表.50五、温湿度检测子程序.51六、液晶显示子程序.54七、键盘扫描子程序.58八、仓库温湿度检测系统总程序.60移通学院毕业设计（论文）1第一章绪论1.1选题背景防潮、防霉、防腐、防爆是仓库日常工作的重要内容，是衡量仓库管理质量的重要指标。它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为保证日常工作的顺利进行，首要问题是加强仓库内温度与湿度的监测工作。本设计就是设计一个基于单片机的控制的仓库温湿度报警器。1.2设计过程及工艺要求1.2.1基本功能检测温度、湿度显示温度、湿度过限报警1.2.2主要技术参数1.温度检测范围：-30-+502.测量精度：1%RH3.湿度检测范围：10%-100%RH4.检测精度：1%RH5.显示方式：温度：四位显示湿度：四位显示6.报警方式：三极管驱动的蜂鸣音报警1.3设计主要内容本系统采用美国Atmel公司生产的AT89S52单片机作为控制核心，对温湿度传感器DHT11采集到的温、湿度信号进行分析处理，然后输出到LCD液晶以显示移通学院毕业设计（论文）2其温、湿度值。本设计可以手动设置温度湿度的上、下限值，只要有一样与设定的值不符合时，即温度湿度过高或过低，则该系统会发出语音报警，同时继电器立即切断电源，实现系统的保护。本文所研究的主要内容有以下几个方面：（1）深入分析影响仓库温湿度的各种因素，确定检测方案；（2）系统能够测量温度、湿度；（3）超出设定值时系统能够自动报警；（4）能够通过键盘设定温湿度值及复位操作；（5）系统能够将结果显示在LCD显示器上；（7）绘制总体原理图；移通学院毕业设计（论文）3第2章温湿度测量系统方案设计2.1系统总体设计温湿度测量系统设计主要是基于单片机对数字信号的高敏感性和可控性、温湿度传感器可以产生模拟信号等，本系统主要包括主控模块、温湿度采集模块、显示模块、报警模块、键盘模块以及系统软件等部分的设计。将单片机用作测控系统时，系统总要有被测信号懂得输入通道，由计算机拾取必要的输入信息。对于测量系统而言，如何准确获得被测信号是其核心任务；而对测控系统来讲，对被控对象状态的测试和对控制条件的监察也是不可缺少的环节。传感器是实现测量与控制的首要环节，是测控系统的关键部件，如果没有传感器对原始被测信号进行准确可靠的捕捉和转换，一切准确的测量和控制都将无法实现。工业生产过程的自动化测量和控制，几乎主要依靠各种传感器来检测和控制生产过程中的各种参量，使设备和系统正常运行在最佳状态，从而保证生产的高效率和高质量。2.2系统总体框架本系统采用本系统采用美国Atmel公司生产的AT89S52单片机作为控制核心，对温湿度传感器采集到的温湿度数字信号进行分析处理，然后输出到LCD液晶显示器显示其温、湿度值。本设计可以通过键盘手动设置温度湿度的上、下限值，该设定值为系统阈值。温湿度传感器将检测到的值传输给单片机，通过单片机的分析比较，当检测到的数值超出所设定阈值时，则驱动蜂鸣器报警，以便管理人员及时切断电源，实现系统的保护。系统硬件结构框图见图2-1。移通学院毕业设计（论文）42.3系统硬件设计本设计的硬件系统主要由主控模块、显示模块、温湿度采集模块、串口通信模块、键盘模块和报警模块组成。硬件电路设计见仓库温湿度检测系统整体原理图（附录图三）2.3.1单片机的选择单片机是整个系统的控制核心14，它空值周围器件协调工作，从而完成特定的功能。方案一：采用AT89C51单片机。AT89C51是美国ATMEL公司生产的，片内含4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMOS8位微处理器。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。AT89C51不支持ISP（在线更新程序）功能，且4个时钟周期完成一个指令周期，处理速度较慢，适用于要求时时性不高的系统中。图2-1仓库温湿度检测系统硬件结构框图矩阵键盘温湿度传感器LCD显示蜂鸣器报警单片机AT89S52TTL232转换电路MAX232串口上位机