智能型实验室温湿度控制器设计.docx

1、智能型实验室温湿度控制器设计摘要现如今对于温度和湿度的控制己成为人类研究的热门项目，同时也是工、农业生产过程中必须考虑的因素。因此温度和湿度已经不再是相互独立的物理量，而应该在整体中综合考虑。温湿度控制器广泛应用于实验室、粮仓、大棚乃至土壤等各个领域。传统的温湿度控制主要通过人工进行检测，这种人工测试的方法不仅费时费力、效率低，而且随机性、误差性都比较大。因此就需要一种造价低廉、使用方便并旦计算准确的温湿度控制仪器。利用单片机对温以及湿度的控制，具有控温、湿精度高、功能强、体积小、价格低，简单灵活等优点，很好的满足了人类的要求。本设计通过使用AT89S52单片机、DHT11传感器模块、1602

2、液晶显示屏模块以及报警模块。简单明了的实现了课题的要求。DHT11数字温湿度传感器把采集到的温湿度数据传递给单片机。经过AT89S52单片机的处理，准确的显示到液晶屏上，并对温湿度设置上下限，超限就会报警。关键词：AT89S52单片机；数字式温湿度传感器；1602液晶显示屏；报警器的是AT89S52单片机，它主要控制整个系统的运行，并利用它的各个端口分别控制其他模块，以致其他模块能够成为一个整体，达到实现模块功能的需要；报警模块主要指将蜂鸣器接入单片机电路中构成报警模块。通过对实时的温度和适度的检测和控制，并给定它所需要的温湿度区，即给定温湿度的上下限值，实现越限报警；实验室实时温湿度的检测主

3、要由传感器模块控制、由于DHT11的数字一体性，集成了AD模数转换等模块，直接连接到单片机即可。LCD液晶显示模块同样与单片机连接，单片机处理后的数据就可以在液晶显示屏上显示出来。3.2主控模块设计3.2.1AT89S52芯片的简介功能特性：AT89S52是一种低功耗、高性能CM0S8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案，如图3-1所示。AT89S52具有

4、以下标准功能：8k字节Flash,256字节RAM,32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外,AT89S52可降至OHz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下,CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。主要性能：与MCS51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作：OHz33Hz、三级加密程序存储器、32个可编程I/O口线、三

5、个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。T2/P1.0T2EX/P1.1Pl.2Pl.3Pl.4Pl.5Pl.6Pl.7RSTRXD/P3.0TXD/P3.1INT0/P3.2INT1/P3.3T0/P3.4T1/P3.5WH/P3.6RD/P3.7XTAL2XTAL1123456012345678,9207891111111111O-DIP404321098765432133333222222222nnnnnnnnnnmnnnmnnnvccPO.O/ADOPO.1/AD1PO.2/AD2PO.3/

6、AD3PO.4/AD4PO.5/AD5PO.6/AD6PO.7/AD7EAALE/PROGPSENP2.7/A15P2.6/A14P2.5/A13P2.4/A12P2.3/A11P2.2/A10P2.1/A9P2.0/A8图3-1AT89S52单片机管脚图AT89S52单片机的管脚说明如下：VCC：为单片机的供电电压。GND：为接地端口。P0口：P0端口为一个八位漏级开路双向I/O端口，每一个脚可吸收8TTL门的电流。P0端口能够用于外部程序数据的存储器，它也可以被定义为数据或地址的第8位。当P1口的管脚第一次写入1时，被定义为高电阻输入。在FTASH编程时，P0端口可以作为原码的输入口，当F

7、IASH进行校验时，P0端口输出原码，此时P0端口外部必须被拉高。P1口：P1端口是一个可以内部提供上拉电阻的八位双向I/O口，P1端口的缓冲器能够接收输出4TTL门的电流。在FLASH编程以及校验时，P1端口作为第8位地址接收。当P1端口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，当P1端口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是因为内部上拉的结果。P2口：P2端口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2端口缓冲器可以作为接收，然后输出四个TTL门电流，当P2端口被写作“1”时，它的管脚被内部的上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2端口的管脚被外部拉低,将输出电流。这是因为内部上拉的

8、结果。P2端口当用于外部程序存储器时，或者十六位地址外部数据存储器进行存取时，P2端口输出地址的高8位。在给出地址“1”时，它就会利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2端口输出它的特殊功能寄存器的内容。P2端口在FLASH编程以及校验时接收高8位地址信号及控制信号。P3口：P3端口管脚是八个带内部上拉电阻的双向I/O端口，可接收输出四个TTL门电流。当P3端口写入“1”后，它们将被内部上拉为高电平，并且用作输入。作为输入由于外部下拉为低电平，P3端口将输出电流（ILL）这是因为上拉的结果。其中P3端口也作为AT89S52第二功能使用，如下图表所示：表3-1P3口的第二功能

9、P3.O/RXD串行输入口P3.1/TXD串行输出口P3.2/INT0外部中断0P3.3/INT1外部中断1P3.4/T0记时器0外部输入P3.5/T1记时器1外部输入P3.6/WR外部数据存储器写选通P3.7/RD外部数据存储器读选通RST：复位输入端，当晶振体工作时，RST引脚就会出现持续两个机器周期以上的高电平，从而使单片机复位。ALE/PROG：当访问外部程序或数据存储器时，地址锁存器允许的输出脉冲将用于锁存地址的低八位字节。在FLASH编程期间，此引脚将用于输入编程脉冲。在一般情况下，ALE端以不变的频率周期输出固定的脉冲信号，此频率为振荡器频率的六分之一。因此它可以用来作为对外部输

10、出的脉冲或者用来作为定时的目的。然而要注意的是：每当用来作为外部程序或数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如果想要禁止ALE的输出，可以在SFR8EH地址上置为0。此时ALE只有在执行MOVX和MOVC指令时ALE才会起到相应的作用。此外，该引脚被微弱拉高。如果微处理器在外部执行状态时ALE禁止，置位是无效的。/PSEN：程序存储允许输出的是外部存储器的读选通信号。在单片机由外部程序存储器取指的期间，每个机器周期输出两个脉冲，此两次/PSEN均有效。但是,在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不被激活。/EA/VPP：当/EA保持0时，则在此期间欲使CPU访问外部程序存储器（地址

11、为OOOOH-FFFFH）,不管是否有内部程序存储器，EA端必须保持低电平（接地）。需注意的是：加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET。在FLASH编程的期间，此引脚将施加12V的编程电源（VPP）oXTAL1：为单片机反向振荡放大器的输入，以及内部时钟器工作电路的输入。XTAL2：为单片机反向振荡放大器器的输出。3.2.2主控模块电路的原理图单片机的主程序是控制以及管理的主要核心部分，主要是操作的是在系统上电后对定时和中断处理操作进行的初始化。主程序模块主要是通过DHT11传感器对感受到的温湿度信号的读取，将得到数据信号进行分析和予加处理，然后再将处理后的信号传送给1602液晶显示模块，

12、以致完成信息的接收与传送，最后连接到蜂鸣器上来控制报警系统装置。如图3-2所示。0嚣mpr醇最PO5PO4保PO1POOGND图3-2AT89S52模块电路原理图3.3温湿度检测电路DHT11温湿度传感器的外型和管脚如图3-3所示。其中电源引脚的供电电压为3.5伏到5.5伏。传感器通电以后，大概要等待一秒钟来越过不稳定的状态在此期间不能发送任何的指令。电源VDD引脚和GND引脚之间可增加一个lOOnF的电容，用来去耦滤波。底视图引脚说明：Vcc正电源Dout输出NC罕脚GND地图3-3DHT11温湿度传感器外型及管脚DIIT11典型应用电路如图3-4所示它的连接电路相对比较简单，只需要占用控制

13、器一个I/O端口就可以完成上下位的连接。MCU图3-4DHT11典型应用电路DHT11数字式温湿度传感器采用是单总线数据传收格式，就是指单个数据引脚端口来完成输入和输出的双向传输。它的数据包由5Byte(40Bit)组成。一次通讯时间最大可达三毫秒,数据分为两个部分，小数部分和整数部分。其中一次完整的数据传输为40bit,高位先输出。数据格式如表3-2。表3-2DHT11数据格式DHT11数字湿温度传感器的引脚的相关说明如表3-3：湿度温度校验整数小数整数小数8Bit8Bit8Bit8Bit8Bit表3-3DHT11引脚说明Pin名称注释1VDD供电3-5.5VDC2DATA串行数据，单总线3

14、NC空脚，请悬空4GND接地，电源负极3.4温湿度上限存储电路温湿度的阈值不仅存储在EEPROM芯片的AT24C02中，而且可以通过K1到K4按键调节和保存，其中K2键为温度上限增加，K3键为温度上限减小，K4键为湿度上限增加，K键5为湿度上限减小。AT24C02芯片其电路如图3-5所示。EEPROM存储器盗U224C01A2402SCL2402SDA8265VccA0WPAlSCLA2SDAVss一|GND图3-5EEPROM存储电路3.5显示电路显示部分采用的是LCD1602液晶显示屏来进行数据的显示，源于液晶显示器的每一个点在收到信号后就会一直保持那种色彩和亮度，恒定发光，而不会像阴极射

15、线管显示器(CRT)那样需要不断的刷新亮点。因此液晶显示器有很高的画质感且不会闪烁。液晶显示器都是数字式智能型的，和单片机系统的接口相连接显示更加简单和可靠，操作也更加简便。显示屏上的电极控制液晶分子状态来达到液晶显示器显示的目的，此显示器在重量方面上比相同显示面积的传统显示器要轻很多。相比较而言，液晶显示器的功耗主要在它的内部电极和驱动IC上消耗的,因此它的耗电量要比其它的显示器要少得多。它的主要技术参数如表3-4,1602LCD液晶显示器显示出来的数字信息，不仅清晰而且很明确，显示内容也相当的丰富。表3-4液晶屏技术指标显示容量16*2个字符芯片工作电压4.5-5.5V工作电流2.0mA(

16、5.0V)模块最佳工作电压5.0V字符尺寸2.95*4.35(WXH)mm接口信号说明如表3-5所示。表3-5液晶屏接口信号说明与单片机接口电路如图3-6所示。编号符号引脚说明编号符号引脚说明1VSS电源地1D2DataI/O2VDD电源正极2D3DataI/O3VL液晶显示偏压信号3D4DataI/O4RS数据/命令选择端(H/L)4D5DataI/O5R/W读/写选择端(H/L)5D6DataI/O6E使能信号6D7Data1/07DODataI/O7BLA背光源正极8DIDataI/O8BLK背光源负极J2§13-6LCD显示器与单片机接口电路2345678903.6DHT11

17、传感器模块电路DIIT11传感器连接到AT89S52单片机是相对比较简单的。AT89S52单片机的P2.0端口主要用来发送和接收串行数据，也就是数据端口。连接DHT11传感器的Pin2端口(单总线式的串行数据)。由于测量的电路范围是小于二十米的，因此建议在传感器的Pin2端口与电源之间加一个五千的电阻。而DHT11传感器的电源Pinl端口和Pin4V端口分别接到单片机的VDD端和GND端。DHT11传感器的第三个脚是悬浮放置的。DHT11传感器原件的电路原理图如下3-7所示：VCCIC10DATAC9lOOnfVCCNCVDDGNDDHTU图3-7DHT11电路原理图3.7按键及报警电路本设计

18、采用七个独立的按键完成对温湿度上下限的设定。七个按键的功能分别是：进行温度设限，进行湿度设限，进行温度和湿度上限改变，进行温度和湿度下限改变，加1,减1,退出已经设定的界面，显示出来检测到的温度和湿度。1)2)3)4)5)6)7)按键电路图如图3-8所示。图3-8按键电路在监测系统中，对于重要的温湿度参数一般都设有紧急状态下报警装置，以便于提醒操作人员注意，及时采取有效地紧急措施。它的方法就是把单片机采集到的数据进行数据处理和数字滤波，在具体的标度变换之后，与单片机中设定的参考数上下限值进行对比，如果检测到的温湿度值高于上限值或低于下限值则进行报警，否则就采样的数值就作为正常值，进行显示到液晶

19、显示屏上。蜂鸣器报警电路是本设计采用的报警装置系统。压电式蜂鸣器是本次设计购买的蜂鸣器报警的接口电路，蜂鸣器震动是通过单片机的1根端口线的驱动器驱动的。压电式蜂鸣器大约需要10毫安的驱动电流，可以使用TTL系列的集成电路7406或者7407低电平来进行驱动，也可以采用一个晶体三极管来进行驱动。在本次设计中，P3.2端曰接入晶体管基极的输入端，当P3.2端曰输出高电平“1”时，晶体管才可以导通，压电式蜂鸣器两端获得大约正5伏的电压而震动；当P3.2端口输出低电平“0”时，晶体三极管不导通，蜂鸣器停止震动。图3-9是运用三极管驱动的蜂鸣器报警电路。1kR61kBUZZERBUZ1图3-9三极管驱动

20、的蜂鸣器的报警电路3.8供电及程序下载电路本课题设计使用的是LSB接口供电，电源的电压为五伏。其中USB接口是通过内含PL2303芯片的转换电路来对进行单片机的程序编写。其电路原理如图3-10所示。USB电源及下载接口3MhRXD)接线(TXI)4脚<TXI)接B白线<RXL3MhRXD)接线(TXI)4脚<TXI)接B白线<RXLJI12)3>4GND+5VinRXD0TXDUSBPOWE。匕R5D1N1N4148RXDAbstractThetemperatureandthehumiditycontrolhavebecomeapopularprojectinto

21、day'ssocialstudies.Istheindustryandfarmingproductionprocessmustbeconsideredthefactors.Astheimportantcommonisaccusedofparameters.Temperatureandhumidityisnolongertheindependentofeachotherphysicalquantities,andintheoverallsystemshouldbeconsidered.ltisWidelyusedinlaboratory,flowerbed,awning,otherfie

22、lds,andgranariesandsoil.Howeverthetraditionaltemperatureandhumiditycontrolisuseofhumiditytable,humiditydipsticktestequipment,doublemetaltypegaugeandhairhumiditytable.Throughtheartificialtesting.Notinkeepwiththedemandofthetemperatureandhumiditysupplytowetoperation,ventilation,cooling.Thisartificialte

23、stingtime-consuming,theworkpieceratioislow.Cutlargeprobabilistic.Error.Forthatreasontheneedacheap,easytouseandtheaccuratetemperatureandtocontrolinstruments.ThereforeUsingasinglemicrocomputertocontrolthetemperatureandthehumidity,temperaturecontrol,wetwithaccurateandpowerfunction,smallvolume,advantage

24、s,lowprice,suchassimplequick-response,meetthetechnologicalrequirements.ThisarticleadopttheuseofAT89S52microcontroller,1602LCDscreenmodule,alannmoduleandDHT11sensormodule.Simpleandmanifestimplementationtoachievethearticleofdemanding.DHT11digitaltemperatureandhumiditysensorsto4软件部分4.1概述软件部分是在现有硬件的基础上编

25、程来实现相应功能。系统软件由主程序模块、功能实现模块和运算控制模块组成。4.2程序流程在主程序中首先给定PID算法的参数值，然后通过循环显示当前温湿度，并设定键盘外部中断为最高优先级，以便能实时响应键盘处理;软件设定定时器TO为5s定时，在无键盘响应时每隔5s响应一次，以用来采集温湿度信号，设定定时器T1为嵌套在TO之中的定时中断。在主程序中必须分配好每一部分子程序的起始地址。主程序流程图见图4-1。4.3主程序的相关内容4.3.1程序的相关定义下面是实现室内温湿度的检测基本功能相关程序的一些基本的定义，包含程序的头文件和程序的管教定义和变量以及常量胡定义等。(1) 头文件和一些宏观定义inc

26、lude<reg52.h>include1602.h"#includcdhth"#include”2402.h”(2) 管脚的定义sbitLed_qushi二P6;/去湿灯sbitLed_jiangwen=P5;/降温灯sbitKey_THl=P3“2;sbitKeyTH2=P3_3;sbitKey_HH1=P3"4;sbitKeyJI112=P3"5;(3) 常量以及变量的定义定义的标识volatilebitFlagStartRH=0;/开始温、湿度转换的标志volatilebitFlagKeyPress=0;/有键按下/定义温、湿度传感器

27、使用外部变量externU8U8FLAG,k;externU8U8count,U8temp;externU8U8TdataH,U8TdataL,U8RHdataH,U8RHdataL,U8checkdata;externU8U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp;externU8U8checkdatatemp;externU8U8comdata;externU8count,count_r;U16temp;S16temperature,humidity;S16idataTH,HH;温度上限、湿度上限cha

28、r*pSave:U8keyvalue,keyTHl,keyTH2,keylllll,keyllH2;116RHCounter;4.3.2main()函数main。函数包括了定时器的初始化，而且在main。函数初始化的过程中，首先对温湿度检测器进行了锁定，目的是不允许其他功能的实现；LCD显示器显示的是一个欢迎使用控制系统的界面，在一定的延时后再进行清屏的；从AT24C04中我入的温度上限以及湿度上限设定的值；然后温湿度进行转换和温湿度的读取;最终完成报警系统的实现；通过键盘来设定温湿度的上限值。(1) 首先定时器初始化的过程voidmainOU16i,j,testnum;EA=0;TimerO

29、_Init();/定时器0为初始化Data_Init();EA=1;(2) 显示器的初始化的过程toT&H");System!”);toT&H");System!”);L1602_init();L1602_string(l,1,"WelcomeL1602string(2,1,Control延时for(i=0;i<1000;i+)for(j=0;j<1000;j+)(；)/清屏)；)；L1602_string(l,1,"C%HH:)；(3)键入温度上限以及湿度上限设定值LoadSettingO;L1602_char(l,L160

30、2_char(1,L1602_char(2,L1602char(2,C%HH:)；(3)键入温度上限以及湿度上限设定值LoadSettingO;L1602_char(l,L1602_char(1,L1602_char(2,L1602char(2,L1602_string(2,1/L1602_string(l,1,Tem:L1602_string(2,1,"Hum:15,16,15,16,TH/10+48);TH%10+48);HH/10+48);HH%10+48);(4) 温湿度的读取过程while(l)(温湿度的转换标志的检查if(FlagStartRH=1)(TRO=0;test

31、num=RH();FlagStartRH=0;TRO=1;读出温湿度，并且只取整数部分humidity=U8RH_data_H;temperature=U8T_data_H;显示温湿度LI602int(l,5,temperature):L1602_int(2,5,humidity);(5) 报警系统的实现过程if(temperature>TH)Ledjiangwen=0;elseLed_jiangwen=l;降温if(humidity>1IH)Led_qushi=0;elseLed_qushi=l;/去湿(6) 键入温湿度上限值/使用键盘来查询，在弹起时的响应if(Key_THl)

32、&&(keyTHl=O)(FlagKeyPress=1;keyvalue=1;elseif(Key_TH2)&&(keyTH2=0)FlagKeyPress=1;keyvalue=2;elseif(Key_HH1)&&(keyHH1=0)(FlagKeyPress=1;keyvalue=3;elseif(Key_HH2)&&(keyHH2=0)(FlagKeyPress=1;keyvalue=4;if(FlagKeyPress=1)(KeyProcess(keyvalue);FlagKeyPress=0;)if(!KeyTH1)k

33、eyTHl=0;elsekeyTHl=1;if(!Key_T112)keyTH2=0;elsekeyTH2=1;if(!Key_HHl)keyHHl=0;elsekeyHHl=1;if(!KeyHH2)keyHH20;elsekeyHH2=1;5结论与展望本设计：基于AT89S52单片机的智能型实验室温湿度控制器的设计，已经基本完成。虽然该控制器在温湿度的线性化上花费的时间可能相对有点长，但是AT89S52单片机的工作频率还是比较高的，而且只有在环境湿度特殊情况下才会出现处理时间较长的现象，因此并不会影响此仪器的实时监控指标。通过这次设计，我掌握了单片机的基本特性，熟悉了实践性质的设计的基本步

34、骤：首先要明确设计的具体任务，了解温湿度监测方面的发展状况，以及熟知前辈们做了哪些工作。其次是要对整个设计系统做深入的可行性论证，并且结合实际的条件，锁定自己的设计方向，然后就是对自己定下方案进行硬件的操作，比如所需主要原器件的选择和基木硬件部分的整体结构设计，接着进行软件编程设计，相应的画出各部分的大体流程图，搞清楚各个部分所实现的功能，最后对整个体系进行软件编程验证。最后就是对此设计进行调试及运行，检测所设计的实验室内温湿度检测器的性能是否稳定。由于本人的水平有限，系统肯定存在不缺陷的地方，还有很多值得改进的地方。比如其中硬件电路的设计并不完善，对于程序语言的了解还不够。但是经过这次毕业设

35、计，我学到了很多，从中学了很多经验。明白了只有自己真正动手去接触尝试了，才知道自己对所学知识了解的真实程度，以及各种综合能力，找出了自己与别人的差距。从而明确了自己将来要奋斗的目标和方向。温湿度控制的研咒已经成为了21世纪最为热门的话题之一。它不仅与我们的生活息息相关，而且直接影响我们的生产。而智能化的控制温湿度已经成为科技发展的必然。随着经济的飞速发展、人们对生活需求水平的提高以及社会的快速进步，我们不可能一直一成不变，不能在依赖以前单纯的利用人力资源来控制环境温湿度的方法，这样不仅浪费人力资源、财力资源，而且导致控制系统也更加单一化。然而采用自动化的控制办法、既节省了人力，更体现了与时俱进

36、的思想。参考文献1 陈明荧.8952单片机课程设计实训教材M.北京：清华大学出版社，2003.2 雷霖.微机自动检测M.成都：电子科技大学出版社,1999.22-35.3 冯博琴.微型计算机原理与接口技术M.北京：清华大学出版社，2004王千.实用电子电路大全M.电子工业出版社，2001.4 张毅刚.MCS-52单片机应用设计M.哈尔滨工业大学出版社，2004.5 刘启中.PIC单片机原理及应用M.北京：北京航空航天大学出版社,2003.75-85徐新艳.单片机原理、应用与实践M.北京：高等教育出版社，2005.6 吴金戌，沈庆阳,郭庭吉.8952单片机实践与应用M.北京：清华大学出版社，20

37、01.7 刘国林.建筑物自动化系统M.北京:机械工业出版社,2002.87-102.8 冯博琴.微型计算机原理与接口技术M.清华大学出版社，2004.9 赵亮，侯国锐.单片机C语言编程与实例M.北京:人民邮电出版社,2003.10 王振红，李洋，郝承祥.ISD4004语音芯片的工作原理及其在智能控制系统中的应用J.电子器件2002年3月第25卷第1期.11 R.L.Geiger,P.E.Allen,N.R.Strader.VLSI.DesignTechniquesforAnalogAndDigitialCiruits,McGraw-HillInc.1990.12 ANALOGDEVICES.T

38、hetechnologyofAT89S52EB/0L.WhitePaper,Spe.28.2000.thecollectoftemperatureandhumiditydatatotheSTC89C52microcontroller.Theprocessingofunitarychip.ExactdisplayedontheLCDpanel.Aswellasthetemperatureandhumidityonthesetrange.Thelimitalarm.Keywords:AT89S52Singlechip,DHT11sensor,1602LCDscreen,Alar目录1弓I言41.

39、1选题白勺背景41.2选题的意义51.3课题研究的主要内容51.4课题研究的工作原理52系统总体方案的设计62.1功能及要求62. 2本设计的思路62. 3本设计的基本内容与模块组成72. 3.1基本内容72. 3.2温湿度控制器系统的模块组成83系统硬件设计93.1概述93. 2主控模块设计103. 2.1AT89S52芯片的简介103. 2.2主控模块电路的原理图133. 3温湿度检测电路133.4温湿度上限存储电路153.5显示电路153.6DHT11传感器模块电路163.7按键及报警电路173. 8供电及程序下载电路194软件部分204.1概述204. 2程序流程204.3主程序的相关

40、内容214. 3.1程序的相关定义214. 3.2main。函数225结论与展望25参考文献26致谢271引言1. 1选题的背景随着人类科学技术的飞速的发展，人类社会己经取得了巨大的飞跃！在人们居家生活、工农业的生产、环境保护、气象、国防、科技研发、航天等部门，对环境中的湿度、温度经常需要进行测量和控制，在及时准确地达到目标温度和湿度信息也变得尤为重要。现今社会越来越多的实验操作都要求在及其严格的环境条件下完成，然而温度和湿度是实验室的最基本的环境条件，也是对实验影响不可忽视的因素之一。人们传统的方法是使用毛发湿度表、湿度试纸、双金属式测量计和温度表等测试器材，通过人工进行检测，对于不符合温度

41、和湿度要求的空间进行降温、去湿或者换气等工作这种人工的测试方法不但费时间费体力、效率低，而目.测试的温度和湿度误差比较大，随机性也相对较大。近些年，温度和湿度测控的领域发展十分迅速，伴随着数字技术的快速发展，温度和湿度的测量及控制芯片也相应的登上了历史性的大舞台，己经能够在工业、农业等各个领域中广泛的应用。如今温湿度控制器通过单片机主导控制已经实现了对周围环境的温度和湿度的测量。其中以各种型号的单片机为主要控制单元，温度和湿度传感器为主要的检测器件，实现对温度和湿度的测量、显示和控制，并利用单片机之间的通信功能,将所采集到的温度、湿度值在液晶显示屏上显示出来，同时伴随着数字技术的日益发展,使得

42、温度和湿度控制进入了一个全新的数字化的智能控制领域，不仅使他的应用更加的广泛性，而且更加的全面性。L2选题的意义本设计使用的是AT89S52型单片机设计智能型实验室温湿度控制系统，可以及时和精确的反映出了实验室内的温度以及湿度的变化。完成例如升温到指定的温度、降温到指定的温度，加湿到指定的湿度、降湿指定的到的湿度。在温度和湿度的上下限范围内保持恒温和恒湿等多种的控制方式。将这种系统应用到温室当中无疑是为植被的生长提供了更加适宜的环境条件。对于这些大棚种植和花圃、花卉的栽培，必须在某些特定环境下安装湿度、湿度装置对其进行检测和控制。本系统可以及时和准确的反映出了实验室的温度以及湿度的变化，能够更

43、好的满足对温湿度控制的要求。1.3课题研究的主要内容本设计所要完成的任务是：人性化的设计。使界限温度值和湿度值能够依据用户根据不同植物的生长需求用键盘输入并且通过显示器显示出来。能够及时、准确的显示出来采样的温度值与湿度值。通过采集的温度、湿度值，准确的判断出来标准值与当前值之间的差别，因而及时的启动报警系统进行报警，并采取相应的措施方案。使它能够根据环境在不同的时间段内对温湿度不同要求，用户可以随机人为的更改温度值和湿度值，以满足用户各种的需求。1.4课题研究的工作原理该设计最关键的部分就是对于温度和湿度的采集、检测以及显示。电路主控芯片是使用AT89S52单片机。该单片机执行指令的速度相当

44、的快，对工作环境的要求也不是很高；我选择了DIIT11数字式温湿度传感器作为传感器模块。告别了以前只是单独的测量温度和湿度的方式，这样更加简别，更加方便。连接好外围电路以后，通过DHT11能够准确的检测出来当前环境下的温度和湿度，并且很快将所测的数据交给AT89S52单片机进行快速的分析和处理。再将所得到的数据由AT89S52单片机发送给1602液晶显示屏，从而成功完成显示。使用蜂鸣器的报警方式来作为控制模块。首先提前设置好所需的温度及湿度的上限值和下限值，然后将蜂鸣器接入到电路中。通过温度和湿度的上限值和下限值来控制蜂鸣器的报警系统。若跨跃出了上下限值，就能实现蜂鸣器的鸣响。但是需要我们注意的是温度超标以及湿度超标需要设置成两种不同的鸣响方式，目的用来区别（温度超越限和湿度超越限蜂鸣器的领域方式必须是不一样的）。目的是提醒工作人员当前的温度和湿度数据出现了异常、需要及时的调整，及时的启用升温器或者降温风扇、加湿器或者喷雾器来有效的调整此刻实验室内的温湿度。从而简单的实现了温湿度的控制目的。总的来说，本次设计主要涉及到了温湿度的测量以及实现了温湿度的简单控制。硬件方面主要分为四个模块:一是传感器模块，二是AT89S52单