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1、本科毕业设计(论文)题目：无尘室温湿度监测系统院 （系）： 电子信息工程学院专 业： 自动化 班 级： 090420 学 生： 刘永生 学 号： 090420306 指导教师： 王坤 2013年 06月本科毕业设计(论文)题目：无尘室温湿度监测系统院 （系）： 电子信息工程学院专 业： 自动化 班 级： 090420 学 生： 刘永生 学 号： 090420306 指导教师： 王坤 2013年 06月无尘室温湿度监测系统摘 要温度、湿度监测在人们现实生活生产中应用已日渐广泛，在发电厂、纺织、食品、医药、仓库、农业大棚等众多的应用场所，对温度、湿度参量的要求都非常严格，因此能否有效对这些领域的温
2、、湿度数据进行实时监测是一个必须解决的问题。本课题研究的内容是无尘室的温湿度监测系统，利用AT89C51单片机作为主控机，对无尘室的温湿度进行实时的监测。温度选用单线数字温度传感器DS18B20采集；湿度选用湿敏电容HS1101结合NE555定时器测量，把对湿度的测量转化为频率的测量，将采集到的数据送到单片机进行处理；由LED数码管对当前的温度、湿度进行显示；设置DS1302实时时钟电路，将整点时对应的温湿度数值存AT24C02中，监测人员通过按按键，可读取过去六小时温湿度信息；当温湿度超过设定的界限时启动报警功能，即蜂鸣器和发光二极管分别产生报警。本次设计通过系统的调试与仿真，可以实现温湿度
3、值的显示、超限报警、温湿度值的设定等，基本上完成了课题所要求的功能。关键词： 温湿度； 单片机； DS18B20；HS1101；按键；数码管；Monitoring System of Temperature and Humidityof Clean RoomAbstract Temperature and humidity are monitored in the practical application of life and production; it has become increasingly widespread in the plant. Textile, food, med
4、icine, warehouses, agricultural sheds and many other places the application of temperature, humidity parameter requirements are very strict, it is effective in those areas of the temperature and humidity data for real-time monitoring is a need to address an important prerequisite.The contents of thi
5、s research project is a monitoring system of temperature and humidity of clean room, using AT89C51 microcontroller as the main control unit, to monitor and control the temperature and humidity of the clean room in real time. Using digital temperature sensor DS18B20 to send the collected data, Variab
6、le humidity sensor HS1101 to measure humidity with the combination of 555 timers. The measurement is converted into frequency measurement of humidity. LED digital tube display the presented temperature and humidity; the hour of the temperature and humidity values are toured in the AT24C02 storage, s
7、etting the clock circuit, by pressing a button, you can read the temperature and humidity of an hour before, and so forth you can read the situation six hours before; Also it needs to design an alarm function, that we can use the buzzer because when the figure of the collected temperature and humidi
8、ty higher than its upper or lower than its lower limit, you can start the alarm device to alarm timely.The feasibility and correctness of this design are verified, through the debugging and simulation system.Key Words: temperature and humidity; single chip microcomputer; ds18b20; hs1101; keys; digit
9、al tube II目 录中文摘要I英文摘要II1 绪论11.1选题的目的和意义11.2国内外研究现状11.3本课题研究内容及论文安排22 系统总体方案设计42.1系统功能42.2系统设计思路42.3传感器元件的选择52.4系统整体方案设计52.5本章小结63 系统硬件电路设计73.1单片机最小系统73.1.1晶振电路73.1.2复位电路83.2传感器模块设计83.2.1DS18B20传感器简介及电路设计93.2.2DS18B20传感器电路实现103.2.3湿度测量选择及电路设计113.2.4湿度测量电路的实现123.3DS1302时钟电路设计133.3.1DS1302工作原理133.3.2D
10、S1302电路设计143.4存储电路设计143.4.1AT24C02芯片的介绍143.4.2AT24C02存储电路电路设计143.5按键电路153.6报警电路153.7显示电路163.8电源电路173.9本章小结184 系统软件设计194.1Keil C51语言的介绍194.2系统软件程序流程图194.2.1主程序流程图194.2.2设置参数子程序流程图214.2.3温度采集子程序流程图214.2.4湿度采集子程序流程图224.2.5报警子程序流程图234.2.6显示子程序流程图244.2.7实时时钟子程序流程图254.2.8写入AT24C02子程序流程图264.2.9读AT24C02子程序流
11、程图264.3本章小结275 系统调试与仿真285.1系统软件调试285.2系统软件仿真295.2.1Proteus 软件介绍295.2.2软件仿真296 总结32参考文献33致 谢 36 毕业设计（论文）知识产权声明35毕业设计（论文）独创性声明36附录 37 附录A 硬件电路图37附录B 仿真电路图38 附录C 程序清单39附录D 外文资料翻译55 1 绪论 1 绪论温湿度检测系统应用前景广，工农业生产，科学研究以及日常生活等领域都离不开温湿度检测系统，由此，开发一套新型实用的温湿度检测系统，将具有很大的推广价值。室内温湿度检测系统是一个对现实非常实用，对学生知识运用非常好的一个锻炼课题。
12、本课题的研究内容是设计面向无尘间的温湿度检测系统，主要是针对无尘实验室。现代社会越来越多的实验都要求在严格的环境条件下完成，而温度和湿度是实验室最基本的环境条件，也是对实验影响较大的因素。一般传统的温湿度检测系统中的温湿度测量均采用热敏电阻与湿敏电容，这种传统的模拟式温湿度传感器一般都需要设计信号调理电路并经过复杂的校准和标定过程，因此测量精度难以保证，而且在线性度、重复性、互换性等方面也存在一定问题。传统传感器只适合那些测量点数较少，对精度要求不高的场合。因此设计出一款精度高、稳定性好、成本低的温湿度检测系统将具有一定的市场。本系统采用具有高精度、防干扰等优点的数字式传感器DS18B20、5
13、55和HS1101组成振荡电路分别测量温度和湿度。这为开发新一代的温湿度检测系统提供了有利条件，同时也有助于将温湿度检测技术提高到新的水平。1.1选题的目的和意义随着工业的发展，需要对温湿度进行检测的场合越来越多。例如：仓库系统、电力系统、档案资料库、烟草、食品加工等等，温湿度的高低对其影响很大，如粮仓中的温湿度过高将会使粮食变质；档案资料库房中的温度忽高忽低，纸张纤维热胀冷缩，是强度降低，湿度过大会使霉菌和害虫滋长，以致造成资料质变；电力系统中，由于温度过高、过低引起的元件失效或由于湿度过高而引起的爬电、闪络事故时有发生等等。由于温湿度的检测不当导致的经济损失将让我们无法估计，为避免受到温湿
14、度的影响，需要安装温湿检测系统减少因温度和湿度的变化给我们带来的经济损失。温湿度检测系统应用前景广，工农业生产，科学研究以及日常生活等领域都离不开温湿度检测系统，而我国经济基础薄弱，在控温控湿方面投入较少，因而采用进口高档检测系统有困难，由此，开发一套新型实用的温湿度检测系统，将具有推广价值。1.2国内外研究现状从17世纪初伽利略发明温度计，把玻璃管倒过来，把液体放在管内，把玻璃管封闭进行测量温度。在1659年法国人布利奥把玻璃泡的体积缩小，并把测温物质改为水银，这样的温度计已具备了现在温度计的雏形。以后荷兰人华伦海特在1709年利用酒精，在1714年又利用水银做为测量物质，制造了更精确的温2 西安工业大学毕业设计（论文） 度计。瑞典人摄尔修斯于1742年改进了华伦
