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1、河南科技大学本科毕业设计（论文）河南科技大学本科生毕业论文（设计）题 目 基于STC12C5410AD单片机的温湿度检测仪二级学院 电子信息工程学院 专 业 电子信息工程 学生姓名 张海宾 学 号 08104020332 年级 2008 指导教师 孙炎增 职称 讲师 教务处制表2012 年 5 月 30 日基于STC12C5410AD单片机的温湿度检测仪摘 要温湿度是环境中一个重要的物理参数，人类的生存和社会活动与温湿度密切相关。在生产和生活中的许多场合，不论是仓库管理、图书保存，还是工业生产、居民生活，都对环境中的温湿度有一定的要求，在某些行业中对温湿度的要求更高。因此，对环境中温湿度的检测
2、和控制显得尤为重要，温湿度检测在很多现代科技领域中也成为一项重要技术。在整个设计过程中，我们综合参考了国内外同类产品的设计方法，结合用户的实际需求，经研究之后，硬件部分的设计采用了以带有A/D转换器的STC12C5410AD单片机为核心控制器件，系统采用集温湿度传感器与A/D转换器为一体的SHT11芯片采集环境中的温湿度，模拟输入接口接入键盘实现人机交换功能，并用LCD作为显示设备的硬件设计方案。此外，在通信方面使用RS-232串行数据接口与计算机进行数据传输。软件部分则采用采用模块化的方法将其分成几个部分，然后逐模块设计程序，用汇编语言来实现，最终使各部分结合起来协调工作。该温湿度检测仪的设
3、计，能够完成的温湿度检测，实现主要的温湿度检测功能。关键词：STC12C5410AD单片机，传感器，LCD，温湿度MEASURING INSTRUMENT FOR HUMIDITY BASEEDON STC12C5410AD MICROCONTROLLERABSTRACTThe humiture is an important physics parameter of environment, human beings survival and public activities go hand in hand with the humiture. many situations that a
4、re in the production and the life, not only warehouse management, preservation of books, but also industrial production, residents life, all have certain request to the humiture of the environment, some professions have higher requirements. Therefore，it appears very important to examination and cont
5、rol the humiture of the environment, and humiture detecting becomes an important technology in many modern science and technology fields.In the whole design process, we have synthesized referred to the domestic and foreign similar products design method, the union users demand, as well as high Xingj
6、ian compared to and so on target, after research, used take included A/D the switch the STC12C5410AD microcontroller as the core control component, System adopts sets and humidity sensor and A/D converter for the integration of SHT11 chip microcontroller processing , and took the graphic display dev
7、ice with LCD the hardware design proposal. In addition, has used the RS-232 serial data connection in the serial communication aspect. But software partial uses modular the design method, causes various segments the function even more to be clear about, the readability is stronger.The temperature an
8、d humidity detector circuit design , to complete a captial temperature and humidity testing , achieving basic functions of temperature and humidity testing . KEY WORDS：STC12C5410AD microcontroller, Sensor, LCD, HumitureI目录前言1第1章 温湿度检测仪的总体技术方案21.1 温湿度检测仪的主要性能指标及其工作原理21.1.1 主要性能指标21.1.2 温湿度检测仪的基本工作原理2
9、1.2 温湿度检测仪的硬件设计方案概述31.3 温湿度检测仪的软件设计方案概述4第2章 温湿度检测仪硬件电路的设计52.1 温湿度检测仪单片机电路的设计52.2 温湿度检测仪其他硬件电路的设计72.2.1 温湿度检测电路的设计72.2.2 其它模块电路的设计10第3章 温湿度检测仪的软件设计143.1 主程序模块的设计143.2 温湿度检测模块的程序设计15 3.2.1 温湿度采集子程序.15 3.2.2 SHT11的工作原理.163.3 键盘扫描和LED显示模块的程序设计183.3.1 键盘扫描部分的程序设计183.3.2 LED显示部分的程序设计19结论24参考文献25附录27 前言日常生
10、活中，档案馆、图书馆、精密仪器室、超净车间等诸多场所都对环境温湿度有严格的要求，温湿度集散控制技术也是比较常见的应用技术。随着科技的进步，温湿度的相关检测仪表也向着智能化、小型化、低功耗的方向发展。在这个发展过程中，单片机发挥了重要的作用，本文介绍的温湿度检测仪就是以单片机作为核心控制器设计的。它具有体积小、操作简单、测量精度高和抗干扰能力强等优点，能很好的满足许多环境中对温湿度检测范围和精度的要求。本设计首先根据实际生产生活的需要提出温湿度检测仪的功能要求，然后由这些具体要求设计出了硬件原理图，采用模块化的方法先将整个系统分成若干部分，然后逐模块进行硬件和软件设计，最后将各部分结合起来协调工
11、作。它是利用单片机的在控制方面的突出优点，并综合运用现代检测技术、微控制技术、数据处理和通信技术以及LCD显示技术而设计的。可以实时、准确的测量环境中的温度和相对湿度。论文的第一章介绍了温湿度检测仪的主要性能指标及其工作原理，概括介绍了温湿度检测仪的硬件设计总体方案和温湿度检测仪的应用软件系统的设计方案；第二章主要介绍了温湿度检测仪的硬件电路设计，重点介绍了温湿度检测电路的设计；第三章主要介绍了基于STC12C5410AD单片机的温湿度检测仪的软件设计。13第1章 温湿度检测仪的总体技术方案温度和湿度是重要的环境参数，在很多方面都起着重要的作用，而对环境中的温度和湿度的检测也尤为重要。本文中的
12、基于STC12C5410AD单片机的湿度检测仪就是针对这一需求而设计的，它综合运用了检测技术、数据处理和通信技术以及LCD显示技术，可以实时、准确的测量环境中的温度和相对湿度，并且可以和PC机进行通信，作为温湿度记录仪使用。在此设计过程中，我们综合分析了不同用户在不同场合的不同需求，并且借鉴了国内外同类仪表设计的经验，经研究之后，采用了以带有A/D转换器的STC12C5410AD单片机为核心控制器件，采用集温湿度传感器于一体的SHT11芯片为主要芯片的温湿度计作为数据获取元件的方案。它的设计过程主要包含硬件设计和软件设计两大过程，以下是该温湿度检测仪设计的大概过程。1.1 温湿度检测仪的主要性
13、能指标及其工作原理1.1.1 主要性能指标1相对湿度测量精度：2.0%，湿度检测范围：0100%。2温度测量精度：0.1，温度检测范围：-40+123.8。3可有用户自行校准仪表的测量精度，无需硬件调整。4可直接与微机串行口连接，作环境相对湿度与温度的高精度记录仪使用。5LCD显示。6电源：DC9V10%。7工作环境温度123.8 ，工作环境湿度100%。1.1.2 温湿度检测仪的基本工作原理加载有相应程序的STC12C5410AD单片机定时采集温湿度测量电路SHT11输出的信号，然后将这些模拟信号转化为数字信号，分别将这些数据存储于数据存储器中，然后送LCD显示。1.2 温湿度检测仪的硬件设
14、计方案概述硬件部分是检测仪的重要部分,设计的好坏直接影响到整机的性能。该检测仪采用STC12C5410AD单片机为核心，整个硬件系统分为以下几个部件，具体如图1-1所示：图1-1 硬件电路框图温湿度传感器由SHT11构成，键盘输入电路实现人机对话的功能，可通过键盘设置是否进行温度和湿度的检测。RS-232接口电路与PC机的串行口联接，实现程序的下载。电源电路部分为单片机的正常工作提供稳定可靠的电压。1.3 温湿度检测仪的软件设计方案概述该仪表的软件设计采用模块化的程序设计方法，其结构见图1-2：图1-2 软件设计模块图检测仪的应用软件系统包括：主程序模块、温湿度检测模块、键盘和显示模块以及串行通信模块。主程序的内容包括：主程序的起始地址，中断服务程序的起始地址，有关内存单元及相关部件的初始化和一些子程序。温湿度检测模块主要是完成温湿度数据的存储和显示。键盘、显示模块完成检测仪控制和数据显示功能；通信模块实现程序的下载和烧录。第2章 温湿度检测仪硬件电路的设计此系统采用了以含有A/D转换器的STC12C5410AD单片机为核心控制器件,以高灵敏度传感器SHT11为温湿度获取元件,用LCD作为显示设备。这个系统主要由STC12C5410AD单片机电路、温度测量电路、相对湿度测量电路、键盘输入电路与LCD显示电路。2.1 温湿度检测仪单片机电路的设计
