基于单片机的温湿度测量仪设计

《基于单片机的温湿度测量仪设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于单片机的温湿度测量仪设计（23页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、单片机课程设计报告单片机课程设计报告题目：基于单片机的温湿度仪表设计基于单片机的温湿度仪表设计班 级： 智能科学与技术 1201 班 学 生 姓 名： 曹文波 学 号： 120407130 指 导 教 师 ： 朱建光 成 绩 ： 沈阳工业大学单片机课程设计报告- 1 -摘要摘要温度和湿度是两个最基本的环境参数，人们生活与温湿度息息相关。在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域，经常需要对环境温度和湿度进行测量和控 制。准确测量温湿度在生物制药食品加工、造纸等行业更是至关重要。因此，研究温 湿度的测量方法和装置具有重要的意义。随着科技的不断发展，单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科

2、研等各个领域。已经成为一种比较成熟的技术。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功 耗低、使用方便等优点，目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。本设计 STC89C52 为主要控制器件，以 DHT11 为数字温度传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。单片机课程设计报告- 2 -目录目录第一章 目标及主要任务3第二章 硬件设计32.1 系统设计方案 32.2 STC89C52 介绍 42.3 DHT11 数字传感器介绍 52.4 电路设计 7第 3 章 软件设计113.1 系统软件主程序流程 113.2 DHT11 数据采集流程 13第 4 章 结论与

3、调试13附录（程序清单）14参考文献22单片机课程设计报告- 3 -第一章第一章 目标及主要任务目标及主要任务在本次课程设计中，为实现对温湿度的检测与显示，主要利用以 STC89C52为核心构架硬件电路，DHT11 温湿度传感器采集环境温度及湿度信息(温度检测范围：0至+50。测量精度：2.；湿度检测范围：20%-90%RH 检测精度：5%RH)，数码管直接显示温度和湿度(显示方式：温度：两位显示；湿度：两位显示)；同时利用 C 语言编程实现温湿度信息的显示功能。扩展功能：可设置温湿度报警值，温湿度超过设置的响应报警值，会发出报警信号。第二章第二章 硬件设计硬件设计2.1 系统设计方案系统设计

4、方案本方案使用 STC89C52 作为控制核心，一直能温湿度传感器 DHT11 作为温湿度测量元件，显示电路采用 4 位数码管显示，采用单片机最小系统。系统硬件电路设计框图如下图 2-1。图 2-1 系统硬件电路设计框图DHT11 温湿度传感器数据采集 STC89C52单片机时钟复位电路按键电路数码管显示电路单片机课程设计报告- 4 -2.2 STC89C52 介绍介绍STC89C52 是 STC 公司生产的一种低功耗、高性能 CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程 Flash 存储器。STC89C52 使用经典的 MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统 51 单片机不具备

5、的功能。在单芯片上，拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案图 2-2 STC89C52 引脚图 标准功能：标准功能：具有以下标准功能： 8k 字节 Flash，512 字节 RAM， 32 位 I/O 口线，看门狗电路，内置 4KB EEPROM，MAX810 复位电路，3 个 16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个 7 向量 4 级中断结构（兼容传统 51 的 5 向量 2 级中断结构），全双工串行口。另外 STC89C52 可降至 0Hz 静态逻辑操作，支持 2 种软件可选择节电模式。空闲模式

6、下，CPU 停止工作，允许 RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率 35MHz。器件参数：器件参数：1.增强型 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 2. 工作电压：5.5V3.3V（5V 单片机）/3.8V2.0V（3V 单片机）单片机课程设计报告- 5 -3.工作频率范围：040MHz，相当于普通 8051 的 080MHz，实际工作 频率可达 48MHz4. 用户应用程序空间为 8K 字节5. 片上

7、集成 512 字节 RAM6. 通用 I/O 口（32 个），复位后为：P0/P1/P2/P3 是准双向口/弱上拉，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. 共 3 个 16 位定时器/计数器。即定时器 T0、T1、T210.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11.

8、 通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个 UART12. 工作温度范围：-40+85（工业级）/075（商业级）13. PDIP 封装2.32.3 DHT11DHT11 数字传感器介绍数字传感器介绍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

9、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供。单片机课程设计报告- 6 -1.1.引脚说明引脚说明DHT11 有四个引脚，3号引脚一般悬空，如图 2-3 所示。DHT11 的供电电压为 35.5V。传感器上电后，要等待 1s 以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个 100nF 的电容，用以去耦

10、滤波。建议连接线长度短于 20 米时用 5K 上拉电阻,大于 20 米时根图 2-3 DHT11 典型电路据实际情况使用合适的上拉电阻。2.2.技术参数技术参数供电电压： 3.35.5V DC输 出： 单总线数字信号测量范围： 湿度 20-90%RH， 温度 050测量精度： 湿度+-5%RH， 温度+-2分 辨 率： 湿度 1%RH， 温度 1互 换 性： 可完全互换 ，长期稳定性： #include /typedef unsigned char U8; /* defined for unsigned 8-bits integer variable 无符号 8 位整型变量 */typedef

11、 signed char S8; /* defined for signed 8-bits integer variable 有符号 8 位整型变量 */typedef unsigned int U16; /* defined for unsigned 16-bits integer variable 无符号 16 位整型变量 */typedef signed int S16; /* defined for signed 16-bits integer variable 有符号 16 位整型变量 */#define uchar unsigned char#define uint unsigne

12、d int#define Data_0_time 4/-/ /-IO 口定义区-/-/sbit P2_0= P20 ;/-/ /-定义区-/-/U8 U8FLAG;U8 U8temp;U8 U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;U8 U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;单片机课程设计报告- 15 -U8 U8comdata;U8 str4;U8 k,m=0;U8 i,j;S8 rb,tb;

13、uchar table=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90; void Delay(U16 j) U8 i;for(;j0;j-) for(i=0;i99)rb=0;if(rb50)tb=0;if(tb=rb)P2else P2|=0x80;if(U8T_data_H=tb)P2else P2|=0x40;k=200;while(k-)P0=str0;P1=0xfe;Delay(20);P0=str1;P1=0xfd;Delay(20);P0=str2;P1=0xfb;单片机课程设计报告- 20 -Delay(20);P0=str

14、3;P1=0xf7;Delay(20);break;case 1: /模式二if(P3=0x7f)+rb;if(P3=0xbf)-rb;k=50;while(k-)st(rb,tb);P0=str0;P1=0xfe;Delay(10);P0=str1;P1=0xfd;Delay(10);P0=str2;P1=0xfb;Delay(10);P0=str3;P1=0xf7;Delay(10);k=50;while(k-)单片机课程设计报告- 21 - P0=str2;P1=0xfb;Delay(10);P0=str3;P1=0xf7;Delay(10);P1=0xff;Delay(20);break;case 2: