优秀毕设_单片机温湿度检测.docx
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摘要
本文研究的是智能温湿度检测与控制系统的实现，该控制系统以AT89C52单片机为主控制器芯片，以SHT10数字温湿度传感器为数据采集芯片，使系统实现了温湿度信号的自动采集与控制、温湿度上下限数值的设定以及超限报警等功能。
同时采用LCD1602液晶显示器实时显示当前的温湿度。
本系统由温湿度采集模块、主控模块、显示模块以及报警模块等四个部分构成。
硬件电路设计时，选择性价比较高的AT89C52单片机为核心控制器，温湿度采集方面由SHT10传感器来完成，它是一个数字温湿度传感器、内置数模转换，可以直接与单片机相连接，简化了硬件电路结构，降低了设计成本。
报警电路采用LED灯作为光报警提示，采用蜂鸣器作为声报警提示。
当检测到的温湿度信号不符合给定的要求时，发出声光报警，同时给外围的温湿度控制电路发出控制信号。
软件程序设计时，采用模块化的设计方法，方便系统的调试和仿真。
关键词:
AT89C52；SHT10传感器；1602液晶显示屏
Abstract
Thisarticleisabouttherealizationofintelligenttemperatureandhumiditydetectionandcontrolsystem,themaincontrollerchipofthiscontrolsystemisbasedonAT89C52.AnditusesSHT10digitaltemperatureandhumiditysensorasdataacquisitionchip.Thesystemrealizedautomaticdatacollectionandcontrolofthetemperatureandhumiditysignal,temperatureandhumidityonthesetthresholdvalue,andalarm,andotherfunctions.Atthesametimethesystemuse1602LCDscreentodisplaythecurrenthumidityandtemperature.
Thissystemconsistsoftemperatureandhumidityacquisitionmodule,controlmodule,displaymoduleandalarmmodule.Whenitcomestodesigningthehardwarecircuit,wewillchooseAT89C52ascorecontrollerforitisofhighcostperformance.ThetemperatureandhumiditywillberealizedbySHT10sensor..Itisadigitaltemperatureandhumiditysensor,built-inA/Dconversion.Anditcandirectlyconnectswithmicrocontroller,simplifiedthehardwarecircuitstructure,reducethedesigncost.ThealarmcircuituseLEDlampasalightalarmprompt.Usingbuzzerassoundalarmprompt.Whenthedetectedtemperatureandhumiditysignalsdonotmeetthegivenrequirements,itwillsendsoundandlightalarm.Atthesametime,itwillsendcontrolsignaltoperipheraltemperatureandhumiditycontrolcircuit.Whenitdesignsthesoftwareprogram,usingthemodulardesignmethodwillbeconvenienttodebugandsimulatethesystem.
Keywords:
AT89C52；SHT10sensor；1602LCDscreen
目录
摘要
Abstract
目录
第一章文献综述
1.1系统的组成及工作原理
1.1.1系统的组成
1.1.2系统的工作原理
1.2系统设计方案选择
1.2.1系统设计功能要求
1.2.2设计思路
1.2.3单片机的主芯片选择
1.2.4温湿度传感器的选择
1.2.5显示器选择
第二章系统硬件设计
2.1系统硬件模块
2.2主控模块设计
2.2.1AT89C52芯片简介
2.2.2主控模块电路原理图
2.3SHT10传感器模块设计
2.3.1SHT10传感器简介
2.3.2SHT10硬件设计原理图
2.41602液晶显示器模块设计
2.4.11602液晶显示屏简介
2.4.21602液晶显示模块电路原理图
2.5报警模块
2.5.1蜂鸣器介绍
2.5.2光声报警系统
第三章系统软件设计
3.1系统主程序
3.2温湿度显示模块
3.3温湿度读取子程序
第四章系统调试与分析
4.1软件调试
4.1.1Proteus软件
4.1.2仿真
总结
参考文献
致谢
附录
主程序：
温度采样及模数转换子程序：
驱动控制子程序：
第一章文献综述
温度、湿度与我们的日常生活有着密切的关系，同时，在工业生产中温度和湿度是常见的主要操作参数，尤其是在热处理行业，温度控制变得越来越重要。
在众多环境因素中，温度和湿度是最重要的也是最难控制的环境因素。
并且在一些工业区，对于生产环境有着某些特殊要求。
此外，在最近几年中，能源和环境问题成为人们关注的热门话题，因此能源节约和环境保护的想法为设计开辟了一个新的视野。
并且随着人们生活水平的提高，人们对自己的生存环境越来越关注。
而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响，所以对温度湿度的检测及控制就非常有必要了。
随着科技的高速发展，高性能的设备越来越多，各行业对温湿度的要求也越来越高。
传统的温湿度检测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。
在这种模式下，不仅效率低不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏了完整的管理系统。
而温湿度监控系统就可以解决这样人才资源浪费，管理不及时的问题，这是由于它的智能化设计所决定的。
故本次设计对于类似项目还具有普遍意义。
8051单片机是常用于控制的芯片，在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果，用其作为温湿度控制系统的实例也很多。
使用8051单片机能够实现温湿度全程的自动控制，而且8051单片机易于学习、掌握，性价比高。
使用8051型单片机设计温湿度控制系统，可以及时、精确的反映室内的温度以及湿度的变化。
完成诸如升温到特定温度、降温到特定温度、在温度上下限范围内保持恒温等多种控制方式，在湿度控制方面也是如此。
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统设计，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。
1.1系统的组成及工作原理
1.1.1系统的组成
以AT89C52单片机为控制核心，采用温湿度采集、测量、控制及通信技术、控制技术等技术，以温湿度传感器作为测量元件，构成智能温湿度测量控制系统。
系统可分为温湿度测量电路、显示电路、报警电路、温湿度控制电路，如图1-1所示，选用的主要器件有AT89C52、温湿度传感器SHT10、液晶显示屏LCD1602、降温装置风扇、升温装置加热器、增湿装置喷雾器、除潮装置除潮器、报警装置蜂鸣器等。
图1-1系统的组成
1.1.2系统的工作原理
本系统的最关键部分[1]是关于温湿度的采集以及检测、显示。
主控电路芯片采用学校统一制作的AT89C52单片机学习板.数据采集通过采用SHT10温湿度传感器来完成，告别了以前的单独测量温度以及湿度的方式，更简洁，更方便。
连接好外围电路，通过SHT10准确的检测出当前环境下的温湿度，并且将所测数据交给AT89C52单片机进行分析和处理。
再将所得数据由单片机发送给LCD1602液晶屏，成功完成显示。
控制模块采用蜂鸣器报警方式。
预先设置好所需温度和湿度的限值（一个上限一个下限），将蜂鸣器接入电路。
通过温度和湿度的上下限值控制蜂鸣器的报警。
若逾越限值，实现蜂鸣器鸣响，有蜂鸣器实时报警，并显示红灯提示，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、AT80C52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捷。
l89C52作为中央控制装置，负责中心运算和控制，协调系统各个模块的工作。
l风扇：
负责系统的降温工作。
l加热设备：
负责系统的加热工作。
l喷雾设备：
负责系统的加湿工作。
l排潮设备：
负责系统的去湿工作。
l双色灯，报警模块：
负责系统的报警功能。
如果当前的温度超过用户设定的界限值时系统将自动警，双色灯在单片机的控制下有规律的切换，同时报警模块发出报警声，通知用户采取相应的措施。
系统工作流程图如图1-2所示[2]
图1-2系统的原理图
1.2系统设计方案选择
1.2.1系统设计功能要求
1）通过温湿度传感器SHT10采集温湿度数据，即时传输给单片机；单片机将收到的信号进行分析和处理，将采集到的实时温湿度数据送给LCD1602液晶显示屏；
2）LCD液晶显示屏显示相应温度；
3）给定温度湿度上下限数值，设置不同的温湿度，接入蜂鸣器，实现越限报警；
1.2.2设计思路
电路总体上分为温湿度采集模块、主控模块、显示模块以及报警模块部分。
以AT89C52单片机最小系统作为核心控制电路，控制SHT10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SHT10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SHT10传感器
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