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1、 目录摘要1Abstract.20 文献综述30.1研究的背景与意义30.2车载温湿度显示系统的发展现状和发展趋势30.2.1车载温湿度显示系统的发展现状50.2.2车载温湿度显示系统的发展趋势61 引言72系统的整体设计方案73 系统硬件电路设计83.1主控制电路的模块设计83.2 电压转换电路的设计113.3 温湿度信息采集电路123.4 LCD显示电路的设计133.5看门狗电路设计153.6 报警模块电路设计174系统软件程序设计184.1 系统软件整体描述184.2 主程序设计194.3 DHT11温湿度信息采集程序的设计194.4 LCD显示程序设计214.5看门狗程序的软件设计23
2、5系统仿真及调试245.1系统的仿真245.2系统的实验结果以及性能分析256结论27参考文献28致谢29附录：系统程序清单30车载温湿度显示仪西南大学工程技术学院， 重庆 摘要：随着人们对汽车的舒适度要求越来越高，对车内环境也有了更多的要求。在汽车内安装车载温湿度显示系统，以便人们对车内环境有了更直接的了解,便于更好地改善车内环境。车载温湿度显示系统主要由主控制器、电压转换模块、温湿度传感器电路、硬件看门狗电路、显示电路等部分构成。其中以单片机为系统控制核心，温湿度传感器直接将车内的温湿度信息以数字信号的形式传输给单片机，再由显示电路显示温湿度信息。看门狗电路维持整个电路正常稳定的运行。系统
3、软件是基于C语言的编程，采用模块化的程序设计思路。最后对系统的主要性能指标、优劣势等做分析。 本次设计达到了预期的结果，能准确实时的反映车内温湿度信息。关键字：车内温湿度；单片机；DHT11；看门狗； Car Temperature and Humidity IndicatorWu JiafengEngineering and Technology, Southwest University, Chongqing 400716, ChinaAbstract: With the comfort of the car increasingly high demand for the car env
4、ironment has also been more requests. Installed temperature and humidity display system in the car. In this way people on the car have a more direct understanding of the environment, to facilitate a better environment to improve the car.Car temperature and humidity display system is mainly divided i
5、nto the main controller, the voltage converter module, temperature and humidity sensor circuit, the hardware watchdog circuit, display circuit and other parts. Among them, the system control microcontroller core, temperature and humidity sensors directly to the cars temperature and humidity informat
6、ion in the form of digital signals transmitted to the microcontroller, then the show circuit display temperature and humidity information. Watchdog circuit to maintain normal and stable operation of the entire circuit. System software is based on the C programming language, modular programming ideas
7、. Finally, the systems key performance indicators, such as the advantages and disadvantages for analysis.The design of the basic temperature and humidity indicator to achieve the desired results, can accurately detect temperature and humidity inside the vehicle information.Keywords: interior tempera
8、ture and humidity; microcontroller; DHT11; watchdog; 0 文献综述0.1研究的背景与意义随着经济水平的发展，人们日常生活中对汽车的需求量也越来越大。汽车给我们的外出带来了极大方便的同时，也同时对驾驶及乘坐人员的健康提出了重要的挑战。汽车车厢是一个相对狭小的空间，其内部环境对于驾驶以及乘坐人员，特别是对长时间驾车的驾驶员的身体健康情况的影响不容忽视的1。目前，人们对汽车舒适度评价的研究相对于温湿度这方面还是很少，无论是理论还是技术方面都还不成熟。提出一套合理的汽车温湿度显示系统的设计方法，将有利于提高汽车汽车舒适度，也有利于汽车综合性能的的监控
9、。再就是整车企业将汽车功能划分为汽车安全、动力、油耗、舒适度及可靠性等，总共有十六个指标，其核心工作就是围绕以上所述的指标，令用户实现最大回报2。当前车载电子产品对整车性能影响极大，如何充分友好的利用汽车电子产品为终端用户做更好的服务，是整车企业的目标之一。 目前汽车电子产品的发展趋势表现出高度集成化，而电子化程度也已成为衡量汽车豪华程度的标志之一。1998年，汽车电子产品占据整个汽车成本的16%，而如今已增至23-25%左右。 目前绝大多数中国汽车电子企业仍然集中在对车体的研发，如何向舒适度、安全车载电子产品共同构建的网络平台，随着汽车电子信息化程度的提升，将会得到进一步的发展；车载温湿度显
10、示系统配合电子风扇、电子转向及自动空调系统等，则更有利于降低整车能耗，减少二氧化碳排放，减少电能的消耗，利于环保3。0.2车载温湿度显示系统的发展现状和发展趋势0.2.1车载温湿度显示系统的发展现状在我国，温湿度显示系统的发展已经经历了几十年了，无论在技术上还是在系统规模上，以及系统的运营维护上，都有了非常大的发展，主要有以下几个方面：（1） 温湿度显示系统的种类不断增加，系统的集成度不断提高。（2） 技术日趋成熟、系统模式越来越稳定。（3） 相关芯片的不断出现与温湿度显示技术相互促进。（4） 系统的精度越来越高。（5） 应用范围越来越广泛。目前的温湿度显示系统并没有集成到汽车内部，在市场上大
11、多数温湿度显示方面的电子产品，都是以汽车内部装饰物品的形式摆放在汽车内部，目前的大多数汽车只有车载温度显示功能，而并没有把湿度显示模块集成到汽车内部。当前的温湿度显示电子产品大多数是以实际需要而设计的，任务相对单一、固定，根据整个系统所需要实现的功能和对数据处理的要求，以及精度方面的考虑。目前主要有一下一些常用的设计方案：（1） 基于单片机的设计实现方式采用单片机是大多数嵌入式系统设计时的首先方案。由于在片上集成有很多丰富的外部设备，具有优良的控制能力，而且价格便宜。单片机在当前的市场上占据了非常大的份额。基于单片机的设计方法一般用于对数据处理要求不是很高的，运算量不是很大的显示系统。根据实际
12、需求，在选择单片机时可以选用较为低端的4位单片机或8位单片机，例如89C51等，也有用功能性比较强大的芯片，例如NEC78P014单片机。单片机主要用于温湿度显示系统的数据处理以及显示。对整个电路的控制程序可以通过C语言或者汇编语言来实现，也可以在嵌入式系统上开发软件。对于比较低端的4位单片机和8位单片机，处理能力相对较低，而且系统比较简单，一般采用裸机程序。如果对温湿度显示的要求较高对系统可操作性以及操作界面友好性要求较高的话，就可以采取嵌入式的方法，这样应用软件只是完成上层的数据处理功能。这种方法可以用于比较低端的汽车上。（2） 基于DSP的设计实现方法 DSP的数字处理能力比较强，相关技
13、术已经很成熟，能够处理多种运算。以DSP作为处理器的设计出来的温湿度显示系统，能够完成高速度的数据处理，也可以保证系统的高集成度4。这一设计方案如果单一的用来处理温湿度传感器传出来的数据的话，就显得有点浪费系统资源，与基于单片机的温湿度显示系统不同的是，DSP除了作为温湿度显示功能之外，还可以对车内图像视频等数据的处理，如果是一般的汽车，车内电子产品不是很多，则可以像温湿度显示模块一样挂载在DSP上，以实现综合处理。减少功耗，提高车载电子产品电路的集成度。（3） 基于微处理器的设计实现方法设计嵌入式产品的另一可选方法是采用基于MPU的设计方案，与日常所用的计算机相比，MPU具有体积小、重量轻、
14、成本低可靠性高等优点。再就是在该领域技术成熟、产品的种类有很多、可以选择的空间很大。一般作为比较高档的汽车内部，作为整个汽车电子系统的核心控制单元，而显示温湿度只是它很小的一部分功能而已。0.2.2车载温湿度显示系统的发展趋势 温湿度显示系统的发展其实和温湿度传感器的发展是息息相关，一个性能优良的传感器能把信息高效快捷的传递给中央处理单元。近年来，国内外在湿度传感器研发领域取得了非常大的进步。湿敏传感器开始从简单的湿敏元件向智能化、集成化、多个参数检测的方向快速发展，为开发新一代温湿度显示系统创造了有利条件，也将温湿度检测技术提高到新的水平。湿敏元件是最简单的湿度传感器件。它主要包括电阻式、电
15、容式这两大类。（1）湿敏电阻湿敏电阻的特点是在基片上有一层用感湿材料制成的膜，当环境中的水蒸气吸附在感湿膜上时，元件的电阻率和电阻值就会发生变化，利用这一特性即可测量湿度。它的主要优点是灵敏度高，主要缺点则是线性度和产品的互换性都比较差。（2）湿敏电容湿敏电容一般是用高分子薄膜电容制成的，当空气中的湿度发生变化时时，湿敏电容的介电常数发生变化，就促使其电容量也发生变化，其电容变化量与相对湿度成正比。湿敏电容的主要优点是产品互换性好、灵敏度高、响应速度快、便于制造、湿度的滞后量小、容易实现小型化和集成化，其精度一般比湿敏电阻要低一些5。线性电压输出式集成湿度传感器，典型产品有HM1500/1520、HIH3605/3610。该类产品的主要特点是采用恒压供电，内置放大电路，该产品输出的是与相对湿度呈比例关系的伏特级电压信号，重复性好，响应速度快，抗污染能力强。线性频率输出集成湿度传感器。线性频率输出集成湿度传感器的典型产品为HF3223型。该类产品采用模块式结构，属于频率输出式集成
