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1、摘要在大型的生产车间、广场、仓库等环境监测传感器的应用日益增大，尤其是温度和湿度两个数据的监测最为典型，随之而来的就是对检测数据的显示及统一的监控系统的产生。然而，目前的温湿度监控管理方法还存在效率低、浪费人工、采集技术指标低，精度不够等一些问题。本设计是为了实现用单片机进行温湿度测量与控制，通过在LCD上实时显示室环境的温度和相对湿度。系统采用了集温湿度传感器A/D转换器为一体的DHT90传感器芯片，通过单片机AT89C52进行显示。其它模块包括了时间电路和报警电路，实时显示测定的值，并且在温湿度超过设定值时激活报警。本文介绍了基于ATMEL公司的AT89C52系列单片机的温湿度实时测量、控
2、制系统以及显示系统的设计，介绍了硬件结构原理，并分析了相应的软件的设计及其要点，包括软件设计流程及其程序实现。系统结构尽量趋于简单、实用，以提高测量精度和效率，降低成本。关键词：温湿度测控 DHT90传感器 AT89C52单片机 LCDAbstractIn the large-scale production workshop, square, warehouse and other environmental monitoring sensor application is increasing, especially the temperature and humidity of the
3、two data monitoring is the most typical, followed by the detection of data display and unified monitoring system. However, there are some problems such as low efficiency, waste of manpower, low technical indicators, and some problems in the current temperature and humidity monitoring management.This
4、 design is to realize the temperature and humidity measurement and control with single chip microcomputer, through real-time display of indoor environment temperature and relative humidity in LCD. The system uses a set of temperature and humidity sensor A/D converter as one of the DHT90 sensor chip,
5、 through the single-chip AT89C52 display. Other modules include the time circuit and alarm circuit, real-time display of the measured value, and when the temperature and humidity exceed the set value of the activated alarm.This paper introduces the design of the temperature and humidity measurement,
6、 control system and display system of AT89C52 series single-chip microcomputer based on ATMEL, introduces the principle of hardware structure, and analyzes the design of the software.System structure is simple, practical, in order to improve the measurement accuracy and efficiency, reduce costs.Keyw
7、ords: temperature and humidity control, DHT90, LCD, AT89C52一、本课题所涉及的问题在国(外)的研究现状综述本课题容主要是设计和构建粮仓温度湿度监控系统，主要用于实时监测仓库中的温湿度，并能有效地对仓库的温湿度进行自动监测调节及超温报警。本系统主要运用于粮食仓库中。我们知道粮食在存储期间，由于环境、气候和通风条件等因素的变化，粮仓的温湿度会发生异常，这极易造成粮食的腐烂或发生虫害。同时粮仓中粮食储存质量还受到粮仓中气体、微生物以及其他虫害等因素的影响。为保证粮食仓库具有一个正常的温湿度环境，有必要对仓，包括粮食里面的温湿度进行监测。温度和
8、湿度是和人们生活环境有着密切关系的物理量，也是在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物理量，同时它也是一种最基本的环境参数。人民的生活与环境温湿度息息相关，物理、化学、生物等学科都离不开温湿度参数。在国外对温度检测技术研究比较早，始于20世纪70年代。先是采用模拟式的组合仪表，采集现场信息并进行指示、记录和控制，80年代末出现了分布式控制系统，目前正开发和研制计算机数据采集控制系统的多因子综合控制系统。现在世界各国的温度检测技术发展很快，一些国家在实现自动化的基础上正向着完全自动化、无人化的方向发展。在中国，对于温度检测技术的研究相对较晚，始于20世纪80年代。近年来，我国引进了多达16个国
9、家和地区的工厂环境控制系统，在总体上，正从消化吸收、简单应用阶段向实用化、综合性应用阶段过渡和发展，对推动工厂温度自动检测产生了积极的作用。与此同时，我国的温度测控设施计算机应用以单片机控制的单参数单回路系统居多，在生产实际中仍然有许多问题困扰着我们，比如环境控制水平落后，软硬件资源不能共享和可靠性差等缺点。与发达国家相比较，还是存在一定的差距的。基于我国目前这样的状况，更需要我国更多的人能在这方面做更多更深入的研究。二、系统功能设计系统要完成的功能设计如下：（1）实现对粮仓温湿度参数的实时采集，并定时进行刷新；根据测量空间和设备的实际需要，由温度、湿度传感器进行关键温、湿度敏感点进行测量，由
10、单片机对数据进行循环检测、数据处理、显示。实现温湿度的智能测量和控制。（2）现场监测设备应具有较高的灵敏度、可靠性、抗干扰能力。要求达到的技术要求：测温围：-20100测温精度：0.5温度控制精度：2测湿围：0100%RH测湿精度：2.5%RH湿度控制精度：6%RH完成本课题的工作方案及进度计划为了保证课题能够高质量按时完成，制定了如下的进度计划：第一周第四周，相关文献的搜集、整理工作，对题目涉及的相关概念进行了解，主要包括电路知识的相关了解、编程知识的准备、相关文献的阅读；第五周第八周，在深入了解DS18B20基本性能及单片机基本原理的基础上，设计出相关的硬件电路并开始着手撰写论文的开题报告
11、，文献综述和外文资料的翻译；第九周第十周，本阶段主要根据论文要求，使用Protel99SE进行电路设计与仿真并分析仿真结果；第十一周第十二周，综合前两阶段的研究成果，完成PCB板设计和电路的安装调试工作，完成毕业论文的撰写；第十三周，查阅相关文献并准备毕业答辩目录摘要IAbstractII目录III前言11 概述21.1 温度、湿度数据采集与监测技术的发展历程21.2 外温度和湿度测量的发展史32 系统总体设计62.1 系统功能设计62.2 系统设计原则63 方案论证与比较83.1 数据采集部分83.2 控制部分93.3 显示部分103.4 系统框架图104 系统硬件结构114.1 温湿度传感
12、器DHT90134.1.1 温湿传感器DHT90的简介134.1.2 接口说明144.1.3 温湿传感器DHT90的工作过程144.1.4 输出转换为物理量164.2 AT89C52184.2.1 主要性能参数184.2.2 功能特性概述184.2.3 特殊功能寄存器214.2.4 存储器结构234.2.5 看门狗定时器244.2.6 定时器2254.2.7 中断274.3 单片机最小系统的设计274.3.1 复位电路设计274.3.2 时钟电路设计284.3.3 报警电路284.3.4 键盘设定模块294.3.5 稳压电路304.4 软件设计305 系统软件设计316 仿真与调试326.1
13、仿真326.2 硬件调试33总结35致37参考文献38附件39前言在现代工业现场，随着科技的进步和自动化水平的提高，电缆的用量越来越大，电缆的安全保护已成为不可忽视的问题。从国外有关电缆火灾的统计资料看，许多电缆火灾是由电缆头击穿绝缘引起的。因此为电缆配置在线温度监测系统，对于电缆接头多，电缆密集的场所，就显得尤为重要。粮食是人类生存的必需品，温度与湿度是保存好粮食的先决条件，我国的公粮现均集中存放在国家或地方的仓库中，最大粮库方圆几公里，仓库库房数为数十个，测点可达数千个。按照国家粮食保护法则，必须定期抽样检查各点的粮食温度与湿度，以确保粮食的存储质量。档案馆中的档案资料同样会受到外界空气温
14、湿度变化的影响，纸纤维热胀冷缩，使强度降低，湿度过大会使霉菌和害虫滋长，以致造成资料质变。由此可见，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、湿度数据进行实时监测和控制是一个必须解决的重要前提。本课题即以上述问题为出发点，设计实现了温度、湿度的实时监测系统，该系统不仅能实时采集各抽样点的温度值与湿度值，而且能够迅速处理，友好的将数据结果显示给用户，并存储结果以方便以后的对比研究。1 概述随着社会的发展，人们对环境中的温度和湿度的要求也越来越高，尤其是在医学、电子电力
15、、航天航空、食品发酵等领域中对湿温度的要求尤其严格，鉴于此，设计出一个能够精确、稳定、实时测量出温湿度的实用型温湿度检测仪显得尤为重要。1.1 温度、湿度数据采集与监测技术的发展历程最早的也是最简单的实现对温度、湿度的监测是采用人工的方式，这种方式不仅效率低，劳动时间长，而且会由于抽样的不具代表性使得监测结果失去其原有的意义。该方式还有一个弊端其应用场所有很大的局限性，工作人员不可能直接测量地下电缆的表面温度；去提取存有炸药、鞭炮等危险品仓库温湿度数据的工作人员还要承担一定的风险。后来随着电子技术的出现与进步，科研人员开始采用温度与湿度传感器代替原始的温度计与湿度计，开发了以单片机为核心的监测系统，并佐以接口芯片将结果显示在LED数码显示管上，单片机可直接控制打印监测数据。这种方式在很大程度上提高了工作效率，并扩展了应用围。但其中所采用的温度、湿度传感器直接输出为模拟电压信号，该信号在传输过程中易损耗，影响系统精度，且传输距离较近，需要经过 A/D 转换芯片才能被单片机接收。每个测试点都需要各自独立的信号线，为了实现多点监测不仅需要成百上千条信号线，还需要多路
