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1、温湿度控制系统的软件设计 毕业设计论文题 目 温湿度系统的软件设计学 院 信息工程学院专业名称 电子信息工程班级学号 08041232学生姓名 周赟指导教师 刘清平二O一二 年 六 月 温湿度系统的软件设计学生姓名周赟 班级08041232指导老师刘清平摘要随着微电子技术计算机技术测试技术的发展单片机通信和信息监测技术在日常生活中的运用日益广泛虽然红外蓝牙等无线通信技术得到了很大的发展但是有线通信仍然是占据着当今通信领域的半壁江山其在各种信息监测和通信方面也占有着重要的作用本文采用STC89C52单片机为主控微处理器设计了一个能够同时监测温度和湿度的单片机系统本设计是以单片机STC89C52为
2、核心配合DS1820温度传感器和CHR-01湿度传感器以及相关的外围电路组成的检测系统可以接收所测环境的温度和湿度信号检测人员可以通过数码管显示的数据实时监控环境的温度和湿度情况本系统包括系统硬件和软件设计可靠性高结构简单实现了对温湿度的自动调节该系统的测温范围-2555采集精度为05湿度范围2080采集精度为5用DS18B20温度传感器作为温度采集模块采用CHR-01作为湿度传感器LM324作为运算放大器TLC0831作为模数转换器等组成了湿度采集模块利用HD7279A 作为键盘和显示模块使用单片机的串口组成数据发射接收模块 经过精心的设计和制作整个系统完成了对温度和湿度的采集传输接收和显示
3、等功能该系统具有系统结构简单电路成本低数据传输距离长传输精度高抗干扰强等特点关键词温度传感器 湿度传感器 STC89C52单片机 指导老师签名The software design of Temperature and humidity systemStudent name Zhou Yun Class 08041232Supervisor Liu Qingping Abstract With microelectronic technology computer technology testing technology computer communication and informat
4、ion monitoring technology in daily life increasingly widespread use Although the infrared Bluetooth and other wireless communication technology has got great development but is still occupying the wired communication communication field in the half of the country all kinds of information monitoring
5、and communication also plays an important role inIn this paper using STC89C52 microcontroller to control the microprocessor the design of a can simultaneously monitor the temperature and humidity of the single chip microcomputer system The design is based on STC89C52 single chip computer as the core
6、 with the temperature sensor DS1820 and CHR-01 humidity sensor and related peripheral circuits of the detection system which receives the measurement of environmental temperature and humidity signals the testing personnel can through the digital tube display data real time monitor of environment tem
7、perature and humidity conditions The system includes the design of hardware and software high reliability simple structure realizes the automatic regulation of temperature and humidity The system of temperature measurement range -25 - 55 acquisition accuracy is 05 humidity range20 - 80 acquisition a
8、ccuracy is 5 With the temperature sensor DS18B20as the temperature acquisition module using CHR-01as a humidity sensor LM324 as operational amplifier TLC0831 as analog-to-digital converter composed of humidity acquisition module the use of HD7279A as a keyboard and display module the use of single-c
9、hip serial port data transmitting receiving moduleCarefully design and production the whole system for temperature and humidity of the collection transmission reception and display functions the system has the advantages of simple structure low cost data transmission circuit for long distance high t
10、ransmission precision strong anti-interferenceKeywordTemperature sensor Humidity sensor STC89C52 single chip microcomputer Signature of Supervisor目 录1 绪 论511 课题研究背景及意义512 国内外研究概括及发展趋势513 课题设计的主要内容62 系统总体设计方案721 课题设计的主要内容822 系统组成框图83 系统硬件电路设计931 单片机最小系统932 温度采集电路的设计1233 湿度采集电路的设计1434 AD转换电路的设计1835 键盘
11、显示电路的设计2036 报警电路的设计214 系统的软件设计2241 系统主程序设计2242 中断模块2443 键盘显示模块2644 采样转换模块2845 温度采样模块2946 湿度采样模块2947 报警模块305 系统调试3151 单片机最小系统的调试3152 键盘显示电路的调试3253 温度采集电路的调试3254 湿度采集电路的调试3255 系统软件调试336 总结与展望35参考文献37致 谢38附 录 A 系统原理图38附 录 B 源程序清单391 绪 论11 课题研究背景及意义湿度和温度是测量领域内十分重要的被测对象不管是人类赖以生存的居住环境还是工农业生产亦或者是军事气象观测等领域都
12、需要对温度和湿度进行测量和控制随着电子技术计算机技术通信技术传感器及传感器材技术的迅速发展测量领域内对温度和湿度的检测也取得了跨越式的发展可以说对温湿度的测量与控制水平直接影响到人类的所有活动现代人类对生活环境的要求越来越高尤其是温湿度的影响温度高了或者低了都直接影响着这个社会而湿度低了或高了也同样影响着我们的生活以及其他物种的生存条件湿度和温度是众多领域中需要检测的重要环境参数不仅在工业现代农业还是在气象卫星仓库保管等领域对温度和湿度的测量都是随处可见的对温度和湿度的测量与监控也是十分有意义的对湿度和温度进行合理有效的调控不仅可以节约能源还更有利各行业安全健康的发展在工业领域各种现代化的机器
13、设备都需要考虑其所在工作环境的温湿度电器设备是工业领域最常使用也是使用最多的基础设备温湿度的高低对电器设备的研发者来说是必须要考虑的重要课题工程师在设计电器产品的时候必须要考虑设计出的产品将来工作环境中温湿度的大小使用过程中散热通风的问题选择合适的材料并且对电气设备外表面进行合理有效的封装可以提高电气设备的使用寿命大型的电器设备长期处于高电压大电流和满负荷运行其结果是造成热量集结加剧由电流热效应造成的危害直接影响电器设备的绝缘设施危害机器的正常运转和操作人员的人身安全所以就要求对电气设备的温湿度状况进行测量控制温湿度对植物动物的生长都有一定的影响当温度达到了植物和动物生长所能承受的最高值和最低
14、值时这些植物和动物就会慢慢的消失或者演变成其他的一些物种同样湿度也对动植物的生长有着不可小视的影响所以对一定的温湿度我们必须测量同时我们也必须要记录大气的温湿度的变化这样我们才更能对我们的生活的环境的变化有个直观的了解12 国内外研究概括及发展趋势国内外温度控制系统发展迅速并在智能化自适应参数自整定等方面取得成果目前社会上温度控制大多采用智能调节器国产调节器分辨率和精度较低温度控制效果不是很理想但价格便宜国外调节器分辨率和精度较高价格较贵日本美国德国瑞典等技术领先都生产出了一批商品化的性能优异的温度控制器及仪器仪表并在各行业广泛应用它们主要具有如下的特点一是适应于大惯性大滞后等复杂温度控制系统
15、的控制-是能够适应于受控系统数学模型难以建立的温度控制系统的控制三是能够适应于受控系统过程复杂参数时变的温度控制系统的控制四是温度控制系统普遍采用自适应控制自校正控制模糊控制人工智能等理论及计算机技术运用先进的算法适应的范围广泛五是温控器普遍具有参数自整定功能借助计算机软件技术温控器具有对控制对象控制参数及特性进行自动整定的功能有的还具有自学习功能能够根据历史经验及控制对象的变化情况自动调整相关控制参数以保证控制效果的最优化六是具有控制精度高抗干扰力强鲁棒性好的特点目前国内外温度控制系统及仪表正朝着高精度智能化小型化等方面快速发展近年来国内外在湿度和温度传感器研发领域取得了长足进步温湿传感器正从结构复杂功能简单向集成化智能化多参数检测的方向迅速发展为开发新一代温湿度测控系统创造了有利条件也将温度湿度测量技术提高到新的水平国内数字温湿度仪测量温湿度采用的主要方法有温阻法和湿阻法即采用电阻型的温湿度传感器利用其阻值随温湿度的变化测定空气的温度和相对湿度受传感器灵敏度的限制这类温湿度仪的精度不可能很高一般条件下还可以满足需要但
