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1、. . . . 基于单片机的温湿度检测系统的设计SCM design system based on temperature and humidity testingDepartment Subject Grade Name Student ID Teacher 津桥学院毕业（设计）论文诚信承诺书为确保毕业(设计)论文写作质量和答辩工作的顺利开展，达到按期圆满毕业的目标。本人重承诺：1.本人所呈交的毕业设计（论文），是在指导教师的指导下，严格按照学院、系部有关规定完成的。2.本人在毕业设计（论文）中引用他人的观点和参考资料均加以注释和说明。3.本人承诺在毕业设计（论文）选题和研究容过程中没有抄
2、袭他人研究成果和伪造相关数据等行为。4.在毕业设计（论文）（设计）中对侵犯任何方面知识产权的行为，由本人承担相应的法律责任。 毕业设计（论文）作者签名： 年 月 日目录基于单片机的温湿度检测系统的设计ISCM design system based on temperature and humidity testingII基于单片机的温湿度检测系统的设计1摘要1SCM design system based on temperature and humidity testing1引言2第一章设计方案31.1 计算机与电子技术发展概述31.2 系统主要单元的选择与论证41.2.1 单片机控制模块
3、的选择论证41.2.2 温湿度检测模块的选择与论证51.2.3 显示模块的选择与论证5第二章主要器件选取与系统框图52.1温度传感器的选取52.1.1技术参数62.1.2 应用领域62.2 单片机的选取72.3 单片机中断服务程序工作流程图92.3 LCD的选取10第三章组态王软件的介绍113.1 产生背景113.2 组态王软件123.3 功能12第四章方案设计134.1 总体设计思路134.2 硬件电路设计144.2.1时钟电路设计144.2.2复位电路的设计154.2.3 LCD显示电路设计164.2.4 单片机最小系统174.4 软件程序实现174.4.1 系统主程序工作流程图1718图
4、9 系统主程序工作流程图184.4.2 组态王工作界面18参考文献21附录21附录121总结与体会38 / 基于单片机的温湿度检测系统的设计摘要温湿度的测量有很广的应用围，对于温湿度测量系统设计的研究也具有很深远的意义，针对国外关于温湿度测量系统的研究和发展状况，在探讨了现在温湿度测量系统面对的主要问题之后，我设计了一种基于单片机（MCU）的温湿度测量系统，这个装置对某些有特殊要求温度和湿度的场合能够实现长期、稳定、定时、自动的检测。本设计主要由硬件和软件两部分组成，硬件部分主要有单片机控制电路、温湿度检测电路、报警电路、按键控制电路和1602液晶显示电路组成。处理器采用51系列AT89C52
5、，整个系统是在系统软件控制下工作的，并可通过组态软件对本系统进行实时监测。关键词：单片机，温湿度检测，组态，控制报警SCM design system based on temperature and humidity testing Abstract :Measuring temperature and humidity have a very wide range of applications ,for the study of temperature and humidity measurement system design also has a very far-reaching
6、significance . For home and abroad about the temperature and humidity measurement system research and development , in exploring the main problems now facing the temperature and humidity measurement system after , I designed the temperature and humidity measurement system based microcontroller (MCU)
7、 of , This means special requirements for certain temperature and humidity of the occasion to achieve long-term , stable , timed , automatic detection . The design consists of hardware and software components , the hardware part mainly MCU control circuit , temperature and humidity detection circuit
8、 , alarm circuit , key control circuit and 1602 LCD circuit . Processor uses 51 series AT89C52, the whole system is working in the system software control ,and through the configuration software for real-time monitoring of the system.Keywords：microcontroller ，temperature and humidity testing，configu
9、ration ，control alarm引言伴随着当今科技的发展和网络的普与，各种新型的自动控制系统也越来越多地运用到人们的日常生活、工业生产等领域。在人们生活水平提高的同时，也越来越注意周围温湿度的变化情况。本设计就是为了满足人们需要而设计的现代化智能温湿度监控系统。传感器是信息采集的重要工具，传感器技术与通信技术（信息传输）和计算机技术（信息处理），成为了现代化信息技术的三大支柱，其在信息系统中分别起着“感觉”，“神经”，和“大脑”的作用。现代电子产品的更新日新月异，功能向着多样化，体积向着最小化，功耗向着最低化的方向发展。现代电子产品与传统电子产品在设计上的显著区别：1:大量使用大规模
10、可编写芯片，以提高产品性能，缩小产品体积，降低产品功耗2：是广泛运用现代计算机技术，以提高电子设计自动化程序，缩短开发周期，提高产品的竞争力。单片机的单芯片的以其微小体积和极低的成本，轻易地容身于各大电子系统，如办公自动化、生活智能化和个人信息终端以与通信产品等方方面面，成为现代社会电子系统中重要的智能化工具。 测量温湿度的关键是温湿度传感器，温湿度传感器的发展经历了三个发展阶段：传统的分立式传感器，模拟集成式传感器，智能集成式传感器。现在，国际上新型温湿度传感器正从集成化向智能化，从模拟化向数字化的方向飞速发展。温湿度是生活中最基本的环境参数，人们的生活与其息息相关，在工业生产过程中需要实时
11、测量温湿度，在农业生产中也离不开温湿度的测量，因此研究温度和湿度的测量方法和装置具有重要的意义。第一章 设计方案1.1 计算机与电子技术发展概述近年来，计算机技术发展迅速，使得计算机在工农业、国防科研与日常生活的各个领域显示了它日益旺盛的生命力，它已成为世界各国工业发展水平的主要标志之一。计算机作为发展新技术，改造老技术的强有力的武器，它使人类面临着一个新的赞赏技术和工业革命，它的作用远远超过了以前因蒸汽机和电的出现而产生的第一次和第二次工业革命。现在，单片机也正朝着高性能和多品种的方向发展，单片机的发展正朝着CMOS化，高性能，低功耗，大容量，小体积，低价格和外围电路的装化等几个方面发展。最
12、近几年，随着CMOS技术的进步，更是极大的促进了单片机的CMOS化，此种芯片除了低功耗外，还具有可控的功耗，使单片机可以工作在功耗精细管理的状态，而且单片机一般采用流水线技术和精简指令集结构，能够大幅度提高单片机的运行速度，并且提升信息处理功能，中断和定时控制功能，在一般上还具有串行扩展技术，随着低价位OTP与各种类型片程序存储器的发展，加上外围接口不断被设计到片，特别是I2C，API等串行总线的引入，可以使单片机的引脚设计得更少，单片机系统结构更加简化与规化。这就引导我们利用单片机来实现对数显可调稳压电源的控制。伴随着电子技术的迅速发展，计算机已融入到了我们的日常生活中，就51系列而言，在I
13、ntel公司将其核使用权以专利互换或出售的形式转给世界许多著名IC制造商之后，随着计算机技术的不断发展，在工业测量控制领域单片机的应用越来越广泛。同时，随着超大规模集成电路工艺和集成制造技术的不断完善，单片机的硬件集成度也不断提高，已经出现了能满足各种不同需求、具有各种特殊功能的单片机，这类单片机具有集成度高、性能价格比优越、货源充足等优点，在工业测量领域获得了极为广泛的应用价值。现代的电子产品朝密集型发展，而电子产品的温度特性普遍比较差，这就对温、湿度的监测提出了新的要求。若采用国外进口的温、湿度监测系统，虽然其性能较好，但是结合国情，其价格相当昂贵，又是全英文，推广起来较困难。就是在以上问
14、题出现的情况下，我设计出一个利用集成温度传感器与湿度传感器，配合单片计算机系统，从软件的编制上实现对各外围硬件的控制，最终实现对当前环境温、湿度进行监测。在硬件的设计上，所有元器件都采用了通用型产品，使得设计出来的产品生产与维修都相当方便，可以有效地降低成本，同时另外一点就是能用软件实现的功能尽量选用软件进行操作，更加突出了产品的简单性和高可靠性，因此，本设计方法是一个值得推广的方法，接下来就是对方案与设计原理方框图进行比较分析。1.2 系统主要单元的选择与论证1.2.1单片机控制模块的选择论证方案一：采用XC9000系列的FPGA。该类器件具有并行处理能力，能快速的响应外部的各种数字信号，但
15、在数据处理方面过于复杂，而且芯片价格较昂贵。 方案二：采用单片机作为控制核心，单片机数学运算功能较强。在程序相互调用方面，处理方便灵活，性能稳定，适合实际应用。且单片机技术发展较为成熟，价格便宜。 基于以上分析，采用单片机控制可更为简便灵活地实现系统功能，故拟采用方案二。1.2.2 温湿度检测模块的选择与论证方案一：选用DS18B20温度传感器和HS1101湿度传感器。DS18B20是一线式数字温度传感器，具有独特的单线式接口方式，测量围在55125，误差为0.5。最高精度可达0.0625。HS1101是电容式湿度传感器，可测相对湿度围在0%100%RH，误差为2%RH。方案二：选用DHT11作为温湿度检测模块。DHT11是一款数字输出的复合传感器，包含一个电阻式感湿元件和NTC式温度检测元件，可测2090%RH湿度，误差5%RH，050摄氏度，误差2摄氏度。 方案选择，综上所述，虽然方案一测试围和精度都优于方案二，但是本设计主要用于室外环
