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1、辽 宁 工 业 大 学 课 程 设 计 说 明 书 （论文）辽 宁 工 业 大 学单片机原理及接口技术课程设计（论文）题目：宾馆温湿度控制装置设计院（系）： 电气工程学院 专业班级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 起止时间：2013.07.03-2013.07.12 本科生课程设计（论文）课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院 教研室：自动化 学 号100302121学生姓名侯丹丹专业班级自动化104班课程设计（论文）题目宾馆温湿度控制装置设计课程设计（论文）任务课题完成的功能、设计任务及要求、技术参数实现功能以宾馆房间的温、湿度控制为对象，设计一个宾馆温、湿度检测与控制装置。该
2、控制装置功能如下：1、 调节房间内送风系统的挡风板的开度可以改变房间的温度。2、 控制房间内加湿器的电源可以调节房间的湿度；3、 通过按键可以设置标准的温、湿度值。设计任务及要求1、分析系统功能，确定系统硬件组成；2、设计系统的硬件电路图；3、编写相应的软件，完成控制系统的控制要求；4、上机调试、完善程序；5、按学校规定格式，撰写、打印设计说明书一份；设计说明书应在4000字以上。技术参数温度检测范围是0+100；检测精度为1；湿度30100，检测精度为3。进度计划1、布置任务，查阅收集资料。（1天）2、分析系统的控制功能，确定总体设计方案（1天）。3、系统硬件设计（3天）4、按系统的控制要求
3、，设计软件流程图及软件。（2天）5、上机调试、修改程序（1天）6、撰写、打印设计说明书（1天）7、答辩（1天）指导教师评语及成绩 平时： 论文质量： 答辩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘 要随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。无论是家居，宾馆，粮仓，等，对环境温湿度的检测与控制都十分重要，本
4、设计为基于单片机的宾馆温湿度检测控制系统，采用模块化，层次化设计用新型的智能温湿度传感器DHT11具有读数方便，测量范围广，测量准确，其输出温湿度采用数字显示，主要实现对温度和湿度的检测 ，将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机89C51进行数据的分析和处理，控制部分通过控制加湿电源和挡风板开度来控制屋内温度和湿度，本系统电路简单、集成度高、工作稳定，调试方便、检测精度高，具有一定的实用价值。关键词：DHT11；单片机89C51；温度；湿度目 录第1章 绪论1第2章 课程设计的方案22.1 概述22.2 系统组成总体结构2第3章 硬件设计33.1 单片机最小系统设
5、计33.1.1 单片机的选择33.1.2 时钟电路63.1.3 复位电路63.1.4 单片机最小系统73.2 传感器的设计73.2.1 传感器的特性73.2.2 DHT11数字温湿度传感器83.3 独立式按键电路103.4 温湿度控制装置103.4.1 开关控制装置103.4.2 D/A转换器DAC0832113.5 电路原理图13第4章 软件设计144.1 设计软件流程图144.2 温湿度判断控制154.3 温湿度控制系统部分子程序15第5章 课程设计总结18参考文献19III第1章 绪论随着人们生活水平的不断提高,单片机控制无疑是人们追求的目标之一，它所给人带来的方便也是不可否定的，其中数
6、字温度计就是一个典型的例子，但人们对它的要求越来越高，要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从单片机技术入手，一切向着数字化控制，智能化控制方向发展。温度与湿度与人们的生活息息相关，在工农业生产、气象、环保、国防、科研等部门，经常需要对环境温度和湿度进行测量及控制 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的，传统的温度计是用水银柱来显示的，虽然结构简单，价格便宜，但是它的精确度不高，不易读数。传统湿度计采用干湿球显示法，不仅复杂而且精确度不高，而采用单片机对温湿度进行测量控制，不仅具有控制方便，简单和灵活等优点，而且可以大幅度提高温湿度的控制指标，用LCD数
7、码管来显示温湿度的数值，看起来更加直观。由于应用的场合不同监测对象的不同，其系统设计也是千差万别。在实际生活中，室温环境检测系统中温度和湿度是两个重要的显示和分析指标，必须定期抽样检查室温环境温度和湿度，以便采取相应的措施。89C51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，用其作为温湿度检测控制系统的实例也很多。使用89C51单片机能够实现温湿度全程的自动检测与控制，而且89C51单片机易于学习、掌握，性价比高。使用89C51型单片机设计温湿度检测控制系统，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
8、、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。将此系统应用到宾馆当中无疑为人们的生活提供了更加适宜的环境。要保持房间内的温度以及湿度适宜，根据每个人的不同需求，可以对室内温湿度进行设置，通过自动控制系统对房间内的温度及湿度进行检测，然后通过控制系统使其保持在设定值的温湿度，温湿度的检测需要传感器，编写相应的软件程序通过控制系统进行控制，调节房间内送风系统挡风板的宽度来调节房间的温度，单片机的应用还有温室大棚，仓库，等等。总之无论在日常生活中还是在工业农业方面，都少不了对周围环境的温湿度测量，因此，研究温湿度的测量和控制具有非常重要的意义。第2章 课程设计的方案2.1 概述
9、 系统功能介绍: 以宾馆房间的温、湿度控制为对象，设计一个宾馆温、湿度检测与控制装置。调节房间内送风系统的挡风板的开度可以改变房间的温度。控制房间内加湿器的电源可以调节房间的湿度；通过按键可以设置标准的温、湿度值。2.2 系统组成总体结构以单片机为控制核心，采用温湿度测量，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。可分为温湿度测量电路，键盘电路，温湿度控制电路 51单片机数字温湿度传感器温湿度控制电路按键电路时钟电路复位电路图2.1 系统的组成系统的原理：本系统以单片机Atmel89C51为核心，数据采集、传输都要通过单片机，数据采集通过单总线的智能数字温湿度传感
10、器DHT11完成。宾馆温湿度控制装置是以89C51单片机作为中央控制装置，控制加湿电源来控制湿度，调节挡风板来控制温度89C51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。第3章 硬件设计3.1 单片机最小系统设计3.1.1 单片机的选择MCS-51系列单片机主要包括基本型产品8031/8051/8751(对应的低功耗型80C31/80C51/87C51和增强型产品8032/8052/8752。虽然他们是8位的单片机，但是具有品种全、兼容性强性能价格比高等特点且软硬件应用设计资料丰富齐全，已为我国广大工程技术人员所熟悉和掌握。在20世纪80年代和90年代，MCS-51系列单片
11、机是在我国应用最为广泛的单片机机型之一。中央微处理器 AT89C51： AT89C51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，功能强大的微型计算机的AT89C51可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。AT89C51具有如下特点：40个引脚，4k Bytes Flash片内程序存储器，128 b
12、ytes的随机存取数据存储器（RAM），32个外部双向输入/输出（I/O）口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，看门狗（WDT）电路，片内时钟振荡器。此外，AT89C51设计和配置了振荡频率，并可通过软件设置省电模式。空闲模式下，CPU暂停工作，而RAM定时计数器，串行口，外中断系统可继续工作，掉电模式冻结振荡器而保存RAM的数据，停止芯片其它功能直至外中断激活或硬件复位。同时该芯片还具有PDIP、TQFP和PLCC等三种封装形式。AT89S51单片机综合了微型处理器的基本功能。按照实际需要，同时也考虑到设计成本与整个系统的精巧性，所以在本系统中
13、就选用价格较低、工作稳定的AT89C51单片机作为整个系统的控制器。 图 3.1 89C51引脚图AT89C51 提供以下标准功能：4k字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32 个I/O 口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，AT89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器，串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。管脚说明：VCC：供电电压。GND：接地。P0口：
14、P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P0口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的低八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须接上拉电阻。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为低八位地址接收。P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存
