毕业设计（论文）-基于AT89C51单片机的温湿度的设计Word文档下载推荐.docx

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本文设计了一种基于单片机的温湿度监控系统进行测量，实现温室内温湿度的精确监测。

本系统采用多个数字温湿度传感器

ds18b20来测量室内的温湿度,简化了系统硬件设计,提高了测量精度。

基于单片机AT89C51的电路，结构简洁，大大节省了I/O口资源，并且具有现场独立显示的功能。

该系统性能可靠，结构简单，能实现对温室内温湿度的监测。

温室度一般应用于许多场合：

食品、电子生产车间、药房、冰箱、冷库、库房、机房、实验室、工业暖通、图书馆、档案室、博物馆、孵房、温室大棚、烟草、粮库、医院等其他需要环境监测领域。

如：

温室温湿度监控、大棚温湿度监控、烟温湿度监控、医院温湿度监控、粮库温湿度监测、粮站温湿度监测。

Abstract

Temperatureandhumiditymonitoringthedevelopmentofthisareasoon.TemperatureControlledbymeasuringthewetsystemissmall,powerful,highintegration,highreliability,anti-jammingabilitythanthegeneraladvantageofCPU,somoreandmoreapplicationstothegreenhousecontrol.Thispaperdesignedamicrocontroller-basedmonitoringsystemtomeasuretemperatureandhumiditytoachievetheprecisetemperatureandhumidityinsidethegreenhousetomonitor.Thesystemusesmultipledigitaltemperatureandhumiditysensorstomeasureds18b20indoortemperatureandhumidity,simplifysystemhardwaredesign,toimprovethemeasurementaccuracy.AT89C51microcontroller-basedcircuitstructureissimple,savingtheI/Oportresources,andhaveon-siteindependentdisplayfunction.Thesystemisreliable,simplestructure,toachievethegreenhousetemperatureandhumiditymonitoring.Generallyusedinmanyoccasionsgreenhousedegree:

food,electronicsworkshop,apharmacy,refrigerator,coldstorage,warehouse,computerroom,laboratory,industrialHVAC,libraries,archives,museums,incubationroom,greenhouse,tobacco,grainstorage,hospitalsandotherneedsofenvironmentalmonitoring.Suchas:

Temperatureandhumiditycontrol,greenhousetemperatureandhumiditycontrols,smoketemperatureandhumiditymonitoring,hospitalmonitoringoftemperatureandhumidity,graintemperatureandhumiditymonitoring,granaries

-I-

temperatureandhumiditymonitoring.

目 录

III

摘要 I

Abstract I

目 录 II

第一章绪论 1

1.1选题背景 1

1.2设计基本要求 1

1.3硬件 1

第二章总体方案 2

2.1温度传感器的选择 2

2.2湿度传感器的选择 3

2.3CPU的选择 4

2.4显示方案 4

第三章硬件设计方案 5

3.1总方案图 5

3.2主控制芯片AT89C51 5

3.3DS18B20 6

3.4LCD1602显示器 7

3.5hs1101湿度 8

第四章软件设计方案 10

4.1主函数 10

4.2LCD1602的送显示数据函数 10

4.3温度数据读取函数 12

4.4湿度数据读取函数 15

第五章调试 17

5.1延时调试 17

5.2读温度调试 18

5.3湿度调试 20

5.41602的调试 21

5.5总调试 22

第六章结论 23

致 谢 24

参考资料 25

附录I 26

附录II 27

附录III 28

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。

但传统的方法是用与湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材，通过人工进行检测，对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。

这种人工测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大。

因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。

1.2设计基本要求

1.监测温度湿度

2.显示温度湿度

3.温度范围-55到125度

4.湿度范围大于0小于1

DS18B20测温范围-55~+125度，本文设计的湿度最高显示99度。

湿度用的是脉冲发生器替代hs1101，因为我们用的仿真软件没用hs1101这个硬件，所以用脉冲发生器替代。

监测湿度是0到100%，总的来说一般湿度很少会出现0或100%的情况。

1.3硬件

设计需要的元器件LCD1602液晶显示器，at89c51处理器，ds18b20温度监测器，hs1101替代品脉冲发生器，效果和湿度监测的设计是差不多的。

-33-

第二章总体方案

2.1温度传感器的选择

方案一：

采用热电阻温度传感器。

热电阻是利用导体的电阻随温度变化的特性制成的测温元件。

现应用较多的有铂、铜、镍等热电阻。

其主要的特点为精度高、测量范围大、便于远距离测量。

铂的物理、化学性能极稳定，耐氧化能力强，易提纯，复制性好，工业性好，电阻率较高，因此，铂电阻用于工业检测中高精密测温和温度标准。

缺点是价格贵，温度系数小，受到磁场影响大，在还原介质中易被玷污变脆。

按IEC标准测温范围-200～650℃，百度电阻比

W（100）=1.3850时，R0为100Ω和10Ω，其允许的测量误差A级为

±

（0.15℃+0.002|t|），B级为±

（0.3℃+0.005|t|）。

铜电阻的温度系数比铂电阻大，价格低，也易于提纯和加工；

但其电阻率小，在腐蚀性介质中使用稳定性差。

在工业中用于-50～180℃测温。

方案二：

采用AD590，它的测温范围在-55℃～+150℃之间，而且精度高。

M档在测温范围内非线形误差为±

0.3℃。

AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压，因而器件反接也不会损坏。

使用可靠。

它只需直流电源就能工作，而且，无需进行线性校正，所以使用也非常方便，借口也很简单。

作为电流输出型传感器的一个特点是，和电压输出型相比，它有很强的抗外界干扰能力。

AD590的测量信号可远传百余米。

方案三：

采用ds18b20温度监测器，温度显示范围是-55到125度。

DS18B20

数字温度传感器接线方便，封装成后可

应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。

主要根据应用场合的不同而改变其外观。

封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。

耐磨耐碰，

体积小，使用方便，封装形式多样，适

图2-1DS18B20

用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。

技术性能描述:

1.独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与

DS18B20的双向通讯。

2.测温范围－55℃～+125℃，固有测温分辨率0.5℃。

3.支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，最多只能并联

8个，实现多点测温，如果数量过多，会使供电电源电压过低，从而造成信号

传输的不稳定。

4.工作电源:

3~5V/DC 5.在使用中不需要任何外围元件。

6.测量结果以9~12位数字量方式串行传送。

7.不锈钢保护管直径Φ6。

8.适用于DN15~25,DN40~DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温。

9.标准安装螺纹M10X1,M12X1.5,G1/2”任选。

10.PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线,便于与其它电器设备连接。

综合比较方案一与方案二和方案三，方案一和方案二价格都比较贵，方案三先对而言便宜点，并且方案三的性能指标也适合设计系统的要求，所以方案三更为适合于本设计系统对于温度传感器的选择。

2.2湿度传感器的选择

测量空气湿度的方式很多，其原理是根据某种物质从其周围的空气吸收水分后引起的物理或化学性质的变化，间接地获得该物质的吸水量及周围空气的湿度。

电容式、电阻式和湿涨式湿敏原件分别是根据其高分子材料吸湿后的介电常数、电阻率和体积随之发生变化而进行湿度测量的。

采用HOS-201湿敏传感器。

HOS-201湿敏传感器为高湿度开关传感器，它的工作电压为交流1V以下，频率为50HZ～1KHZ，测量湿度范围为0～100%RH，工作温度范围为0～50℃，阻抗在75%RH（25℃）时为1MΩ。

这种传感器原是用于开关的传感器，不能在宽频带范围内检测湿度，因此，主要用于判断规定值以上或以下的湿度电平。

然而，这种传感器只限于一定范围内使用时具有良好的线性，可有效地利用其线性特性。

采用HS1100/HS1101湿度传感器。

HS1100/HS1101电容传感器，在电路构成中等效于一个电容器件，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。

不需校准的完全互换性，高可靠性和长期