【毕业论文设计】家居温湿度检测

毕业设计（论文）（2015届）题目家居环境检测专业名称应用电子工程技术姓名徐日达学号1210401031班级12应用电子技术指导教师吴小玲2014年10月01日目录一绪论111引言112选题背景113国内外发展状态1二设计目标和要求2三方案论证与设计2方案论证2设计231控制部分的方案选择232测温、湿部分的方案选择233显示部分的方案选3四硬件设计341电路设计框图342系统硬件概述443主要单元电路设计4431AT89S52单片机简介4432单片机主控制模块的设计6433温、湿度传感器电路设计9434显示模块的设计9435按键模块的设计9五软件设计1051系统程序流程图1052按键程序流程图1053LED程序流程图1054温、湿度程序流程图1055液晶显示流程图10六仿真与调试1161PROTEUS软件运行流程1162硬件调试结果11七总结13参考文献14附录一系统程序14致谢22一绪论11引言随着科技水平的日益进步，人类的生活水平也在逐步的提高，对家居智能化也有了渴求，智能家居在今后的市场将越来越大。下面介绍一种温湿度采集系统在智能家居的应用方案。该方案采用DHT11温湿度传感器，STC89S52单片机MCU，LCD12864驱动和显示器构建一个家庭温湿度采集系统，用来检测室内外温湿度数据。温湿度采集系统的工作原理分别在室内外安装两个2个DHT11温湿度传感器，定时唤醒采集温湿度的原始数据，在DHT11内部进行AD转换，经过I2C总线送往AT89S52处理。AT89S52可以根据需要启用哪个采集节点的数据来降低能耗，并控制LCD驱动，最终的数据在LCD显示屏上显示，方便用户读取。12选题背景环境的监测与控制在日常生活、农业、国防等行业有着广泛的应用。由于应用的场合不同监测对象的不同，其系统设计也是千差万别。在实际生活中此类系统有着广泛的应用，温室环境检测系统中温度和湿度是两个重要的显示和分析指标，必须定期抽样检查室温环境温度和度，以便采取相应的措施。最宜人的室内温湿度是冬天温度1825，湿度3080；夏天温度2328，湿度3060。湿度是与温度有关的，此时,人的精神状态好,工作效率高,思维最敏捷。因此，温湿度测试仪意义很重大是生活中不可或缺的必备品。13国内外发展状态目前国内外的温湿度检测使用的温湿度检测元件种类繁多、应用范围也较广泛加之单片机和大规模集成电路技术的不断提高，出现了高性能、高可靠性的单片数据采集系统。基于单机片的温湿度监测控制系统的设计研究较少。随着经济和社会的不断发展，人们对自己的生活环境越来越严格。特别在温室大棚中，对温湿度要求更为严格。基于单片机的温湿度监测控制系统，将对环境的温湿度监测控制系统做详细的设计与实现。采用高性能的控制芯片89C51，高精度数字温湿度传感器AM2301。向模块化、高速化、智能化的单片机数据采集系统靠近。将此系统应用到温室大棚当中无疑为植物的生活提供了更加适宜的环境,符合植物的生活环境要求，具有良好的发展前景。二设计目标和要求本毕业设计目标和要求如下1基于单片机的温度、湿度检测系统的设计；2测量范围湿度2090RH，温度0503测量精度湿度5，温度214显示效果设计所测的温、湿度值可以由液晶直接显示5运用PROTEUS仿真，并利用PROTEL软件设计硬件三方案论证与设计方案一测温、湿电路。使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，将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，通过液晶就可以将被测温、湿度显示出来。方案二使用温、湿度传感器。现在流行使用单片机设计电路，所以可以采用一只温、湿度传感器DHT11，此传感器可以很容易就能读取到温度值。论证方案一由于需要对被测温、湿度变化的电压或者电流采集，以及进行A/D转换，感温、湿度电路设计会比较麻烦，成本高。而方案二设计只需一个单片机和一个DHT11就能很容易读取温度值，电路设计简单，况且成本低，体积小，因而采用方案二。31控制部分的方案选择用可编程逻辑器件设计，但从性价比考虑，主控芯片使用AT89S52单片机，对温度传感器的数据进行采集以及传送给液晶显示。32测温、湿度部分的方案选择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。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，使其成为同类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选择。产品为4针单排引脚封装，连接方便。技术参数供电电压3355VDC输出单总线数字信号测量范围湿度2090RH，温度050测量精度湿度5RH，温度2分辨率湿度1RH，温度1互换性可完全互换长期稳定性DEFINEUCHARUNSIGNEDCHARDEFINEUINTUNSIGNEDINTUCHARLCD_X,LCD_Y,DATA_BYTE0,COUNT/LCD12864显示参数UINTTH_DATA,TL_DATA,RH_DATA,RL_DATA,CK_DATA/DTH11温湿度参数UINTTH_TEMP,TL_TEMP,RH_TEMP,RL_TEMP,CK_TEMP/DTH11温湿度参数UCHARCODECCW80X98,0X9C,0X94,0X96,0X92,0X93,0X91,0X99UCHARCODECW800XF9,0XF1,0XF3,0XF2,0XF6,0XF4,0XFC,0XF8UINTP/时间/UNSIGNEDINTYEAR14/初始化年YEAR2014UCHARNUM,RH_DAT30,RH_DA60CHARHOUR21,MIN56,SEC0,N0,MOTH9,DAY26,WEEK3,MIAO0/HOUR时；MIN分；SEC秒；N选择提示；MOTH月；DAY日；WEEK星期；MIAO秒；/初始化要显示的值SBITS3P32/定义开关S3选择键SBITS4P35/S4加一键SBITS5P34/S5减一键SBITRSP20SBITRWP21SBITENP22SBITPSBP23SBITRSTP11SBITIOP30/IODHT11数据接收/发送口SBITLEDP15/函数声明/VOIDT1_INI/定时器INTADJUSTMENT/调整时钟部分VOIDREAD_IOVOIDDELAYUINTA/延时VOIDLCD_INIT/初始化/VOIDWRITE_CMDUCHARCMDVOIDWRITE_DATAUCHARDATBITCHECK_BUSYVOIDCLOCK_DELAYUNSIGNEDIVOIDDELAY1VOIDLCD_DIS_CODEUINTCMD_ADDR,UCHARNUM,UCHARDISVOIDLCD_POSUNSIGNEDCHARX,UNSIGNEDCHARYVOIDSHIZHONG/时钟VOIDDELAY2INTT/电机延时VOIDDIANJI/电机/UCHARCODESEG_TAB0,1,2,3,4,5,6,7,8,9/09数字UCHARCODELCD“日期20“UCHARCODELCD5“时间“UCHARCODELCD1“温度“UCHARCODELCD2“湿度“UCHARCODELCD3“UCHARCODELCD4“RH“UCHARCODELCD6“比较“UCHARCODELCD6_1“干燥“UCHARCODELCD7“温度适宜“UCHARCODELCD7_1“适宜“UCHARCODELCD8“天气“UCHARCODELCD8_1“潮湿“UCHARSTR1“UCHARSTR2“/VOIDSHIWENREAD_IOLCD_POS4,3/地址WRITE_DATASTR10/湿度WRITE_DATASTR11/湿度WRITE_DATAWRITE_DATASTR12LCD_POS3,3WRITE_DATASTR20/温度WRITE_DATASTR21/温度WRITE_DATAWRITE_DATASTR22DELAY500VOIDMAINLCD_INITLCD_DIS_CODE0X80,9,LCD/显示函数LCD_DIS_CODE0X90,9,LCD5LCD_DIS_CODE0X88,6,LCD1LCD_DIS_CODE0X98,6,LCD2LCD_DIS_CODE0X8D,2,LCD3LCD_DIS_CODE0X9D,5,LCD4WHILE1SHIZHONGSHIWENDIANJIINTADJUSTMENT/调整时钟部分IFS30DELAY3NIFN6N0LCD_POS4,7WRITE_DATASEG_TABN/显示切换键位所示的位置N/0湿度，1分，2时，3日，4月，5年6星期WHILES3IFS40/时间调整加DELAY3IFN1RH_DATRH_DAT5STR13CHAR0X30RH_DAT/10/湿度STR14CHAR0X30RH_DAT10IFRH_DAT95RH_DAT30LCD_POS4,3/地址WRITE_DATASTR13/湿度WRITE_DATASTR14/湿度RETURNRH_DATIFN2/分MINIFMIN60MIN0IFN3/时HOURIFHOUR24HOUR0IFN4/日DAYIFMOTH2/闰年2月天数计算IFMOTH2/平年2月IFMOTH4|MOTH6|MOTH9|MOTH11/4，6，9，11月计算IFDAY32DAY1/1，3，5，7，8，10，12月天数计算IFN5/月MOTHIFMOTH13MOTH1IFN6/年YEARIFYEAR51YEAR0IFN0WEEKIFWEEK8WEEK1WHILES4IFS50/时间调整减DELAY3IFN1/电机正转RH_DARH_DA5STR13CHAR0X30RH_DA/10/精确度STR14CHAR0X30RH_DA10IFRH_DA95RH_DA60LCD_POS4,3/地址WRITE_DATASTR13/湿度WRITE_DATASTR14/湿度RETURNRH_DATIFN2MINIFMIN10/1秒种时间到MIAO0SECIFSEC59/1分钟时间到MINSEC0IFMIN60/1小时时间到HOURMIN0IFHOUR24/24小时时间到DAYWEEKHOUR0MIN0SEC0IFWEEK7WEEK0IFMOTH2DAY1IFMOTH13/一年到YEARMOTH1/时间显示LCD_POS2,3WRITE_DATASEG_TABHOUR/10/时WRITE_DATASEG_TABHOUR10WRITE_DATAWRITE_DATASEG_TABMIN/10/分WRITE_DATASEG_TABMIN10WRITE_DATAWRITE_DATASEG_TABSEC/10/秒WRITE_DATASEG_TABSEC10WRITE_DATAWRITE_DATASEG_TABWEEK/星期LCD_POS1,4WRITE_DATASEG_TABYEAR/10/年WRITE_DATASEG_TABYEAR10WRITE_DATAWRITE_DATASEG_TABMOTH/10/月WRITE_DATASEG_TABMOTH10WRITE_DATAWRITE_DATASEG_TABDAY/10/日WRITE_DATASEG_TABDAY10LCD_POS4,7/星期/环境