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1、2013 毕业设计论文基于单片机的温湿度监控报警系统设计2013 毕业设计论文摘要摘要温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，尤其是在医学、 电子电力、航天航空、食品发酵，农业生产等领域中对温湿度的要求尤 其严格，是最常见最基本的参数，例如机械、电子、石油、化工等各类 工业中广泛需要对温度湿度的实时检测与控制。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。 使用STC89C52单片机设计温湿度监控报警系统，可以即时精确的 反应温室内外的温度以及湿度的变化。完成诸如升温到特定
2、的温度、降 温到特定的温度。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。将此系统应用到温室当中无疑为植被生长提供了 更加适宜的环境。对于大棚种植和花圃、花卉栽培，必须在某些特定环 境安装温湿度装置对其进行监控。本系统可以及时、精确的反映室内外 的温度以及湿度的变化，能够满足温湿度的控制要求。 关键词：关键词：温湿度 监控 STC89S52 2013 毕业设计论文AbstractTemperature, humidity and has close relation with the human production and living, especially in m
3、edicine, electronics, electric power, aerospace, food fermentation, the requirements for temperature and humidity in areas such as agricultural production is particularly strict, is the most common is the most basic parameters, such as machinery, electronics, petroleum, chemical industry etc widely
4、needed in real-time detection and control of temperature, humidity. And as people living standard rise, people for their own survival environment more and more attention. And the bodys comfort level with the change of temperature and humidity in the air and mood has a direct effect, so the detection
5、 and control of the temperature humidity is very necessary. Using a STC89C52 single-chip microcomputer temperature and humidity monitoring alarm system, can real-time accurate reaction inside and outside the greenhouse temperature and humidity changes. Finish such as heating up to a specific tempera
6、ture and cooling to a specific temperature. In upper and lower temperature range constant temperature control of a variety of ways, so in terms of humidity control. Will no doubt of this system is applied to the greenhouse for vegetation growth provide a more comfortable environment. For greenhouses
7、 planting and flower beds, flower cultivation, must be installed in some specific environment to monitor the temperature and humidity devices. This system can timely and accurately reflect the change of indoor and outdoor temperature and humidity, can satisfy the requirement of the temperature and h
8、umidity control.Keywords: Temperature and humidity, monitoring, STC89S52 2013 毕业设计论文目录目录摘要IAbstract.II目录 .III1 总体设计概述 .11.1 系统的主要功能 .1 1.2 系统的工作原理 .1 1.3 总体设计 .2 1.3.1 总体设计框图2 1.3.2 总体设计工作流程32 系统硬件设计 .42.1 主控模块设计 .4 2.1.1 STC89C52 概述4 2.1.2 时钟电路与复位电路7 2.2 电源模块设计 .8 2.3 DHT11 传感器模块设计.8 2.3.1 DHT11 传感
9、器 .8 2.3.2 DHT11 传感器模块电路设计 .10 2.4 1602 液晶显示模块设计 .112.4.1 1602 液晶显示屏11 2.4.2 1602 液晶显示屏参数11 2.4.3 1602 液晶显示模块电路设计13 2.5 阈值设置模块设计 .14 2.6 报警模块设计 .15 2.6.1 蜂鸣器报警模块设计15 2.6.2 发光二极管报警模块设计16 2.7 24C02 数据存储模块.162013 毕业设计论文2.7.1 24C02 数据存储器.16 2.7.2 24C02 数据存储器模块电路设计.17 2.8 系统总体电气原理图 .183 系统软件设计 .194 系统调试
10、.21总结 .22致谢 .23参考文献 .24附件 1 系统程序 25A1.1 主程序.25 A1.2 24C02 程序30 A1.3 DHT11 传感器程序33 A1.4 1602 程序.35附件 2 PCB 板.39附件 3 实物图 402013 毕业设计论文1 总体设计概述总体设计概述1.1 系统的主要功能系统的主要功能本系统以单片机最小系统为核心，将温湿度通过LCD1602显示器实 时的显示出来，温湿度最高值可以任意设置并实时显示出来。（湿度测 量范围：2095RH。温度测量范围：050）。 各部分主要功能是：1. 温湿度实时检测及显示。通过 LCD1602 实时地显示传感器 DHT1
11、1 检测到的温湿度值，并且固定时间（5s）检测更新显示一次。 2. 阈值设置，通过四个按键实现。在使用过程中不需要在程序中 更改。使得系统更加人性化、智能化，具有更高的实用价值。 3. 当温湿度超出阈值时能自动报警。此时对应发光二极管的点亮， 蜂鸣器发出声音实现报警，以提醒用户做出相应的改进措施。通过干燥 器、降温风扇等设备工作。使温湿度回到设定值内，报警自动解除。1.2 系统的工作原理系统的工作原理本系统的工作原理：系统主要涉及了温湿度的测量、显示以及实现 简单控制。硬件方面有五个模块，即 STC89C52 单片机主控模块、 DHT11 温湿度传感器模块、LCD1602 液晶显示模块、报警模
12、块以及阈 值设置模块等。其中主控模块以单片机最小系统为基础，适当增加驱动 电路。1. 传感器模块使用的是 DHT11 数字温湿度传感器。通过 DHT11 检测出当前环境下的温湿度，将所测数据交给 STC89C52 单片机进行分 析和处理，并分别存入不同数组以便显示时候用。其中，为了显示稳定， 本系统每间隔 5s 采集一次数据送入单片机。 2. 1602 液晶显示模块就是实现温湿度检测值和阈值的显示。其分 两行显示，上边一行显示温度值，下边显示湿度值，两行的末尾两位是 阈值显示位，正常工作的时候可以通过阈值设置模块实时调节需要的阈2013 毕业设计论文值，实时显示出来，构建了自动化的人机交互。
13、3. 报警模块实现了检测值超过阈值的时候发光二极管点亮，蜂鸣 器鸣响报警。本系统采用的是有源蜂鸣器，因此无论温度还是湿度超出 范围蜂鸣器都是以相同频率的声音进行报警提示。提醒工作人员此时温 度湿度数据出现异常、需及时调整室内温湿度。 4. 阈值设置模块通过四个按键实现温湿度报警阈值的设置。按一 次按键温度、湿度对应值加一或者减一。使得温湿度阈值设置提供了极 大的方便，不需要每次都在程序里改动然后再烧录，省去了复杂的过程。 实现自动化，便于用于工业，农业等对温湿度要求较高的场所。1.3 总体设计总体设计1.3.1 总体设计框图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基础上，尽可能降
14、 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 1.1 所示。DHT11温湿度 传感器STC89C52单片机外部EEPROM温湿度阈值监测 温度 湿度 数据LCD1602显示 模块发光二极管报警按键输入蜂鸣器报警温度 湿度 阈值 设置图 1.1 系统总体设计框图从图中可以看出，系统有 STC89C52 单片机模块、DHT11 传感器模 块、阈值设置模块、1602 字符液晶显示模块、报警模块、数据存储模 块等组成。在方案设计中，外围模块采用并行控制，以简化系统，提高 控制精度。该设计以 STC89C52 单片机为控制核心，实现温湿度采集、2013 毕业设计论文显示、报警。1.3.
15、2 总体设计工作总体设计工作流程流程本次设计有两个部分是重点。一个是液晶显示部分，一个是 DHT11 传感器部分。难点是软件程序的编写和系统的整体调试。整个流程如图 1.2 所示：分析题目并 查找资料设计电气 原理图搭建电路板验 证各部分原理写C语言程序并 调试各部分功能绘制PCB、制 版、焊接、调试完成图 1.2 整体设计流程图2013 毕业设计论文2 系统硬件设计系统硬件设计2.1 主控模块设计主控模块设计2.1.1 STC89C52 概述概述STC89C52 单片机是宏晶科技推出的新一代高速，低功耗，超强抗 干扰的单片机，指令代码完全兼容传统 8051 单片机。 主要特性如下： 1. 增
16、强型 8051 单片机，6 时钟/机器周期和 12 时钟/机器周期可以 任意选择，指令代码完全兼容传统 8051。 2. 工作电压：5.5V3.3V。 3. 工作频率范围：040MHz，相当于普通 8051 的 080MHz，实 际工作频率可达 48MHz。 4. 用户应用程序空间为 8K 字节。 5. 片上集成 512 字节 RAM。 6. 通用 I/O 口（32 个），复位后为：P0/P1/P2/P3 是准双向口，P0 口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为 I/O 口 用时，需加上拉电阻。 7. ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器， 无需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序， 数秒即可完成一片。8. 具有 EEPROM 功能。 9. 具有看门狗功能。 10. 共 3 个 16 位定时器/计数器。即定时器 T0、T1、T2。 11. 外部中断 4 路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down 模 式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒
