温湿度测试实验报告

1、简易环境参数测试仪设计总结报告目录：1. 系统方案1.1方案论证1.2 方案选定1.3系统设计1.4结构框图2. 理论分析与计算2.1汪测量与控制方法2.2理论计算3.电路与程序设计3.1 硬件电路各模块或单元电路的设计3.2检测与驱动电路设计3.3总体电路设计3.4 软 件 设 计 与 流 程图4. 结 果 分析4.1 与设计指标进行比较，分析产生偏差的原因，并提出改进方法1. 系统方案1.1 方案论证方案 1：温湿度传感器采用传统的模拟式器件，使用光敏电阻测光 照，利用单片机进行显示与按键。方案 2：温湿度采用集成式器件，使用光敏电阻测光照，利用单片机 进行显示与按键。方案 3：温湿度传感

2、器采用数字式器件，使用光敏传感器，再通过单 片机进行显示与按键。方案论证：比较三种方案， 在传感器的选择上，模拟传感器的模拟信 号要先经过采样、 放大和模数转换电路处理， 再将转换得到的表示温 度值的数字信号交由微处理器或 DSP处理。被测量信号从敏感元件接 收的非物理量开始到转换微处理器可处理的数字信号之间。 而且模拟 信号在传输的过程中容易受到干扰而产生误差。 而且魔术转换的精度 不可能很高，存在一定的非线性，互换性较差。直接采用数字数传感 器就可以避免以上的问题。 数字传感器可以直接将被测模拟量直接换 成数字量输出，具有很强的抗干扰能力，且具有高的精度和分辨率，稳定性好，信号易处理。其次

3、在光照方面光敏电阻达不到要求故选择 光敏传感器。1.2方案选定：选择方案三1.3系统设计：以AT89S52为核心的单片机。系统整体硬件电路包 括，电源电路，传感器电路，温度显示电路，上下限报警电路等。温 湿度控制的基本原理为：当DS18B20采集到温度信号后，将温度信号 送至AT89S52中处理，同时将温度送到LCD液晶屏显示，单片机根 据初始化设置的温度上下限进行判断处理，即如果温度大于所设的最 咼温度就启动风扇降温；如果温度小于所设定的最低温度就启动报警 装置。同时通过按键对温湿度进行调整与确认。检测光照。1.4结构框图3.电路与程序设计3.1硬件电路各模块或单元电路的设计3.1. 1 温

4、度单元模块DS18B20勺特点：(1) 有独特的单线接口方式。 DSl820 在与微处理器连接时仅需 要一条接口线即可实现微处理器与 DSl820 勺双向通讯。(2) 多点功能简化了分布式温度检测勺应用。(3) DSl820 在使用中无需任何外围元件。(4) 可用数据线供电，电压范围从 3.0V 到 5.5V 。可测量的温度范围从-55 C到+125C，增量值0. 5 C;华氏 温度范围从 -67 到+257，增量值 09。(6) 支持多点组网功能。多个 DS1820 可以并接在同一条总线上 , 实现多点测温。(7) 位的温度分辨率。测量结果以 9 位数字量方式串行传送。(8) 用户可设定温度

5、报警门限值。 (9) 有超温度搜寻功能同时DS18B20的1脚接地,2脚(DQ引脚)与AT89S52的一根I/O 口线相连,3脚接+5V。在A89S52的I/O 口线与+5V之间连接一 4.7K 的上拉电阻，以保证数据采集的正常进行。若要组成多点温 度检测系统，可在单片机的同一根 I/O 口线上，以相同的连接方 法并联多片DS18B20芯片。湿度单元模块DHT11数字式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

6、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择。3.13光照模块BH1710FVC光照传感器，是一个六个引脚的芯片，是一个体积很 小的芯片，有一定的温度范围，大概在-30到85摄氏度左右，对应大 范围的输入光(1 65,536勒克斯相当，内置A/D转换器，无需外接部 件

7、消耗功率为同类产品的1/2，对分光感应特性非常灵敏。单片机模块89C52是INTEL公司MCS-51系列单片机中基本的产品，它采用INTEL公司可靠的CHMO工艺技术制造的高性能 8位单片机， 属于标准的MCS-51的HCMO产品。它结合了 HMOS勺高速和高密 度技术及CHMO的低功耗特征，它基于标准的MCS-51单片机体系 结构和指令系统，属于 80C51增强型单片机版本，集成了时钟输 出和向上或向下计数器等更多的功能，适合于类似马达控制等应 用场合。80C52内置8位中样处理单元、256字节内部数据存储器 RAM 8k片内程序存储器(ROM 32个双向输入/输出(I/O) 口、3 个16

8、位定时/计数器和5个两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内时钟振荡电路。此外， 89C52 还可工作于低功耗模式，可通过两种软件选择空闲和掉电模式。在空闲模式下冻结CPU而RAM定时器、串行口和中断系统维持其功能。掉电模式下，保存RAM数据，时钟振荡停止，同时停止芯片内其它功能。液晶屏1602 液晶显示模块可以和单片机 AT89S52 直接接口。3.1. 6. 蜂鸣器驱动电路由于蜂鸣器的工作电流一般比较大，以致于单片机的 I/O 口是无法直接驱动的， 所以要利用放大电路来驱动， 一般使用三极管来放 大电流就可以了。当所测的温度低于 6 摄氏度时，报警。电源模块采用 220V、 50Hz 交流

9、电源供电。采用此方案，必须搭建一个由变压 器，桥式整流电路，滤波电路，稳压电路组成的电源电路，其复杂度 会超出方案一的设计。虽然 220V的电源会带来一定的危险，但是此 方案的优点是不用担心因电源电压下降而影响系统正常工作的问题。3.2 理论分析同上计算无3.3 总体电路设计VCR11KVCCS1S2'S3S4C1'IU2C5C9J110KVCCS10VCCC04l C3匚104P2.4P2.3U3AC1 +VCC16复位电路U1T2/P1.0T2EXP1.1P1.2P1.3P1.4V+C1-C2+C2-GNDT1OUTR1INR1OUTV1-T2OUTT1INT2INR2IN

10、 R2OUTC4VCC40P0.0/ADP0.1/ADP0.2/ADP0.3/AD15P1.5P1.6P1.7RSTRXD/P3.0P0.4/ADP0.5/ADP0.6/ADP0.7/ADEA393634*串口电路申删104C7P3.7J3 DEY1口J2USBUS供电S2SW-PB10七敏电aLF353光敏电路1213LCDEN14TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WRP3.6110592mhz晶振电路VCCC810ufD1LEDRD/P3.7XTAL2XTAL1ALE二27126P2.5/A1_P2.4/A1 二P2.7/A1P2.6/A1P2.3/A1P2.2/A1P2.1/A923AUVCC原器件清单:见附件3.4软