基于单片机的温湿度控制系统Word文件下载.docx
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但是需要注意的是温度超标和湿度超标需设置两种不同的鸣响方式，用来加以区别（温度越限以及湿度越限蜂鸣器的领翔方式必须不一样）。
提醒工作人员此时温度湿度数据出现异常、需及时调整，及时启用升温器、加湿器、降温风扇以及喷雾器来有效的调整实验室内温湿度。
从而简单实现了控制。
总体来说，本次设计主要涉及了温湿度的测量以及实现简单控制。
硬件方面有四个模块，即传感器模块、STC80C52单片机主控模块、LCD1602液晶显示模块以及报警模块，从硬件制作方面。
也相对简便。
原理清晰、连线方便，不需要额外的焊接等技术。
给硬件的制作带来了极大的便
2.1设计思路
电路总体上分为温湿度采集部分、中央处理器、显示模块以及报警模块部分。
以STC89C52单片机最小系统作为核心控制电路，控制DHT11传感器采集的温湿度的转换，控制1602液晶屏的显示，以及蜂鸣器的报警。
具体显示内容及方式由软件来完成。
采集温湿度方面由DHT11传感器来完成，它是一个数字温湿度传感器、内置模数转换，可以直接与单片机相连接。
而1602液晶屏是插针式，也可以直接与单片机相连接。
因此不需要手动焊接等复杂的过程。
具体步骤是：
按照原理图将传感器、1602液晶显示屏分别接入单片机。
通过DHT11传感器采集当前的温湿度值、再经单片机，将处理后的数据传送到液晶屏上显示出来。
并且接入蜂鸣器。
设置温度的上下限值。
实现越限报警。
2.2总体设计框图
按照系统功能的具体要求，在保证实现其功能的然础上，尽可能降低系统成本。
总体设计方案围绕上述思想，初步确定系统的方案如图2-1所示。
从图中可以看出，系统有微处理器模块、1602字符液晶显示模块、DHT11传感器模块和报警模块组成。
在方案设计中，遵循简洁至上的原则，因此所有的外围模块采用串行方式与微处理器模块接口。
该设计以STC89C51系列单片机为控制核心，实现温湿度采集及显示的基本功能。
在设计系统时，为了更好地采用模块化设计法，分步的设计各个单元功能模块，系统的硬件部分可以分为传感器的使用、单片机控制、1602液晶显示和实现报警四大部分。
3.1所用传感器简介
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则。
产品为4针单排引脚封装。
连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提
用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。
空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。
DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后,读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可,总线由上拉电阻拉高。
总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us,准备发送数据,
3.1DHT11传感器模块电路简介与原理图
DHT11传感器连接STC89C51系列单片机相对比较简单。
单片机的P2.0口用来发收串行数据，即数据口。
连接传感器的Pin2（单总线，串行数据）。
由于测量范围电路小于20米，建议加一个5K的上拉电阻，因此在传感器的Pin2口与电源之间连接一个5K电阻。
而传感器的电源端口Pin1和Pin4分别接单片机的VDD和GND端。
传感器的第三脚悬浮放置。
DHT11传感器原件的电路原理图如下3-9所示：
3.21602液晶显示屏简介
它的读写操作、屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的（说明：
1为高电平，0为低电平）。
指令1：
清显示，指令码01H，光标复位到地址00H位置。
指令2：
光标复位，光标返回到地址00H。
指令3：
光标和显示模式设置I/D：
光标移动方向，高电平右移，低电平左移。
S：
屏幕上所有文字是否左移或者右移。
高电平表示有效，低电平则无效。
指令4：
显示开关控制。
D：
控制整体显示的开与关，高电平表示开显示，低电平表示关显示。
C：
控制光标的开与关，高电平表示有光标，低电平表示无光标。
B：
控制光标是否闪烁，高电平闪烁，低电平不闪烁。
指令5：
光标或显示移位S/C：
高电平时移动显示的文字，低电平时移动光标。
指令6：
功能设置命令DL：
高电平时为4位总线，低电平时为8位总线。
N：
低电平时为单行显示，高电平时双行显示。
F：
低电平时显示5X7的点阵字符，高电平时显示5x10的点阵字符（有些模块是DL：
高电平时为8位总线，低电平时为4位总线）。
指令7：
字符发生器RAM地址设置。
指令8：
DDRAM地址设置。
指令9：
读出忙信号和光标地址。
BF为忙标志位，高电平表示忙，此时模块不能接收命令或者数据，如果为低电平表示不忙，模块就能接收相应的命令或者数据。
指令10：
写数据。
指令11：
读数据。
液晶显示模块是一个慢显示器件，所以在执行每条指令之前一定要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，否则此指令失效。
要显示字符时要先输入显示字符地址，也就是告诉模块在哪里显示字符
3.21602液晶显示模块电路原理图
3.5.1蜂鸣器介绍
蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器。
采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。
蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。
蜂鸣器在电路中用字母“H”或“HA”（旧标准用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。
3.5.2蜂鸣器工作原
4软件设计各模块流程图模块
4.1左边为主程序流程图，
4.21602液晶显示模块流程图
液晶显示模块是一个慢显示器件，在执行每条指令之前要确认模块的忙标志为低电平，表示不忙，则此指令失效，要显示字符时要先输入显示字符地址，告诉模块在哪里现实了字符。
1602液晶显示模块可与STC89C52直接接口的。
软件流程图如图4-2所示：
4.3传感器模块设计
温湿度模块DH11数字温湿传感器加湿器温湿度传感器随着科技的不断发展，汽车、空调、除湿器、烘干机等种类繁多的电器都已进入人们的日常生活，而这些电器设备很多都离不开对温度、湿度等环境因素的要求。
因此，温度、湿度传感器用途越来越广泛。
新一代的数字传感器不再需要外置的AD转换模块，并具有标准接口，使用方便，得到了越来越多的应用。
DHT11作为一种新型的单总线温湿度数字传感器，具有更多的优点，它使系统设计更加简单，控制方便，易于实现。
1单总线通信简介目前常用的微机与外设之间进行数据传输的串行总线主要有I2C总线、SPI总线和SCI总线。
其中I2C总线以同步串行两线方式进行通信（1条时钟线，1条数据线），SPI总线则以同步串行三线方式进行通信（1条时钟线，1条数据输入线，1条数据输出线），而SCI总线是以异步方式进行通信的（1条数据输入线，1条数据输出线）。
这些总线至少需要两条或两条以上的信号线。
DHT11传感器模块的软件流程图如下图所示
5系统分析与调试
本设计是在KeilC环境下开发的，KeilC软件支持C语言的编程及调试，运用方便，是做C语言毕业设计者的首选。
设计的首要任务是安装和学习使用这个软件，在简单的学习和了解KeilC后，我们便可在此环境下开始了对带录音功能的电子琴的设计工作。
在编译完KeilC后，再运用STC_ISP_V480软件烧录到开发板上，实现实物与程序的连接。
在烧录前要对STC_ISP_V480进行一些必要的设置。
第一步：
设置MCUType为STC89C52RC；
第二步：
打开编写好并编译的程序文件，它是以.hex为后缀的文件；
第三步：
选择对应的COM端口，（可在我的电脑的设备管理处查看COM选项）；
第四步：
点击Download/下载，等提示请给MCU上电时，打开开发板上的开关，它就自行烧录了
6心得体会
这次实践锻炼了个人意志以及在克服困难的毅力，培养了我在一定的压力下进行研究和设计的心理素质，独立处理问题的能路，提高了我查找运用各种参考资料以及与其他人沟通交流解决问题的能力。
此外，整个设计过程中由于指导老师的帮助下，开拓了我的思维，提高了将所学知识学以致用的能力。
参考文献[1]陈明荧.8051单片机课程设计实训教材[M].北京：
清华大学出版社，2003．[2]徐新艳.单片机原理、应用与实践[M].北京：
高等教育出版社，2005．[3]吴金戌，沈庆阳，郭庭吉.8051单片机实践与应用[M].北京：
清华大学出版社，2002.
附录
#include<
reg52.h>
#include<
DTH1111.h>
#defineuintunsignedint
#defineucharunsignedchar
sbitFM=P3^7;
voidmain（）
{
FM=1;
dth111_init（）;
while
（1）
display_dth111（）;
}
/*定义函数和变量*/
typedefbitBOOL;
sbitio=P3^5;
sbitrs=P2^5;
sbitrw=P2^6;
sbitep=P2^7;
uchardata_byte;
ucharRH,RL,TH,TL;
/*********************************延时模块**************************/
voiddelay（ucharms）
{//延时子程序
uchari;
while（ms--）
{
for（i=0;
i<
250;
i++）;
}
voiddelay1（）//延时10us
uchari;
i--;
voidlongdelay（uchars）//长延时
while（s--）
delay（60）;
/*********************LCD模块*************************************/
BOOLlcd_bz（）//测试LCD忙碌状态
{
BOOLresult;
rs=0;
rw=1;
ep=1;
result=（BOOL）（P0&
0x80）;
ep=0;
returnresult;
voidwrite_cmd（ucharcmd）//写指令
while（lcd_bz（））;
rw=0;
P0=cmd;
voidwrite_addr（ucharaddr）//写地址
write_cmd（addr|0x80）;
voidwrite_byte（uchardat）//写字节
rs=1;
rw=0;
ep=0;
P0=dat;
ep=1;
voidlcd_init（）//初始化
write_cmd（0x38）;
delay
（1）;
write_cmd（0x08）;
write_cmd（0x01）;
write_cmd（0x06）;
write_cmd（0x0c）;
voiddisplay（ucharaddr,ucharq）//在某一地址上显示一字节
{
//delay（10）;
write_addr（addr）;
write_byte（q）;
longdelay
（2）;
/**************************DHT11*******************************/
voidstart（）//开始信号
io=1;
delay1（）;
io=0;
delay（20）;
//>
18ms
//20-40us
ucharreceive_byte（）//接收一个字节
uchari,temp,count;
for（i=0;
i<
8;
i++）
count=2;
while（（!
io）&
&
count++）//等待50us低电平结束
temp=0;
delay1（）;
delay1（）;
if（io==1）temp=1;
while（（io）&
count++）;
if（count==1）break;
data_byte<
<
=1;
data_byte|=temp;
returndata_byte;
voidreceive（）//接收数据
ucharT_H,T_L,R_H,R_L,check,num_check;
ucharcount;
start（）;
//开始信号
if（!
io）//读取DHT11响应信号
count=2;
while（（!
//DHT11高电平80us是否结束
while（（io）&
R_H=receive_byte（）;
R_L=receive_byte（）;
T_H=receive_byte（）;
T_L=receive_byte（）;
check=receive_byte（）;
//拉低延时50us
num_check=R_H+R_L+T_H+T_L;
if（num_check=check）
RH=R_H;
RL=R_L;
TH=T_H;
TL=T_L;
check=num_check;
/***************
lcd_init（）;
display（0x00,'
S'
）;
display（0x01,'
h'
display（0x02,'
i'
display（0x03,'
d'
display（0x04,'
u'
display（0x05,'
:
'
display（0x40,'
W'
display（0x41,'
e'
display（0x42,'
n'
display（0x43,'
display（0x44,'
display（0x45,'
while
（1）
receive（）;
display（0x06,RH/10+0x30）;
display（0x07,RH%10+0x30）;
display（0x08,'
%'
display（0x46,TH/10+0x30）;
display（0x47,TH%10+0x30）;
display（0x48,0xdf）;
display（0x49,0x43）;
}*/
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