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1、毕业设计（论文）密级：公开温湿度检测报警装置设计Design of Temperature and Humidity Detection Alarm System 学 院：信息科学与工程学院 专 业 班 级：电子信息工程0803 学 号：080402075 学 生 姓 名：杨越 指 导 教 师：王湘明（副教授）2012年 6月摘要随着科技的发展，温度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一。随着人类生产生活环境不断改善，对物质需求不断提高，出现智能温度检测器、室内净化器等一系列改善温度检测的高科技产品，很大地提高了人类的生活质量。然而这并不能满足仓库温度检测对生产生活的需求，传统的温度检
2、测系统大多数是以传统的水银或者热电偶温度计为基础，精度有限，而且只能达到温度检测的功能，但是并不能根据温度的变化采取报警动作，采用人力监控的方法会导致工作效率低下，浪费人力资源，所以不断开发利用新型数字温度检测报警系统，本文设计了温度检测及报警系统。此系统采用了单片机的检测电路，能够自动、准确检测环境空气的相对温度以及湿度，并将检测数据通过A/D转换后，送到处理器中，然后通过编写好的软件程序，将当前环境的相对温度值通过液晶屏幕来显示；而且，通过软件编程，再加上相应的报警电路，设计出可以自动报警的温度检测装置：当被测环境过高时，系统自动发警报，来提示附近温度超出规定标准，相关人员可以根据报警情况
3、及时调节温度，使空气温度保持在理想的状态。提高了工作效率，同时也节省了人力资源。关键词：温湿度；检测；报警；单片机Abstract With the advanced science and technology, the temperature of the inspection and control is an industrial production process is the typical application, as one of the test the temperature increases, the production and living conditions
4、 have constantly improved, the temperature, the detector cleaner improve the detection a series of high technology products. however, this cannot satisfy the temperature of the inspection requirements for life, traditionally the temperature testing system can only test the temperature but can not al
5、arm when temperature become too high,so development and utilization of the new figures have been detected, the temperature control system design the temperature of the inspection and Alarm systems.The system of testing the circuit has a monolithic integrated circuits that automatically, accurate tes
6、ting of the environment of the relative air temperature and will detect the data through a d after the conversion to processors, and then through software programming, the current environment, the relative value to a decimal number, then by which to show ； and, through software programming, plus app
7、ropriate control coupling, Design can automatically test the present environment of the room temperature ： air temperature is too high, the system automatically the alarm, to prompt the temperature is not suitable for storage of products, we go through the air or other cooler, to lower the temperatu
8、re of the warehouse, when the air temperature is too low, the system automatically adjust the air conditioner, and the air temperature at the ideal state. Improve the work efficiency, but also save manpower resources.Keyword：temperature；testing；alarm；MCU14目录摘要IABSTRACTII第1章 绪 论11.1 选题意义11.1.1 生活环境与温
9、湿度的关系11.1.2 检测温湿度的意义11.2 国内外发展趋势21.3 主要工作任务21.4 本章小结2第2章 系统方案选择和工作原理32.1系统综述32.2系统设计方案选择32.3系统工作原理42.4 系统的性能指标52.5本章小结5第3章 系统的硬件设计63.1 系统所用芯片63.1.1 LPC1700简介63.1.2特性103.1.3结构概述123.1.4 ARM Cortex-M3处理器123.1.5片上Flash存储器系统133.1.6片上静态RAM133.1.7看门狗定时器143.1.8 定时器153.2 温湿度传感器163.2.1 温湿测量相关概念173.2.2 温湿度传感器的
10、选择183.2.3 SHT11的工作原理193.2.4 SHT11的传输特性213.4.5输出转换为物理量223.2.6 I2C总线简介233.3 系统硬件电路243.3.1 稳压电源243.3.2 晶振电路253.3.3 SHT11传感器电路263.4本章小结26第4章 系统的软件设计274.1程序框图274.2 延时程序284.3 SHT11检测传输284.3.1 SHT11开始信号284.3.2 SHT11的重连接294.3.3 SHT11的写函数294.3.4 SHT11的应答信号304.3.5 SHT11数据通信结束314.3.6 SHT11读取函数314.3.7 SHT11寄存器设
11、置函数324.4 SHT11测量温湿度324.5测量结果处理以及报警334.6本章小结34第5章 系统抗干扰措施365.1硬件抗干扰措施365.2 软件抗干扰措施375.3 本章小结37第6章 结论38参考文献39致谢40附录41实物图41沈阳工业大学本科生毕业设计（论文）第1章 绪 论1.1 选题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
12、平直接影响到人类的所有活动。1.1.1 生活环境与温湿度的关系 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。1.1.2 检测温湿度的意义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
13、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值时，这些植物和动物就会慢慢的消失，或者演变成
14、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。1.2 国内外发展趋势近年来，国内外在湿度和温度传感器研发领域取得了长足进步。温湿度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1。受传感器灵敏度的限制,这类温湿
15、度仪的精度不可能很高,一般条件下还可以满足需要,但是在环境实验设备等对精度要求颇高的场合就难以满足要求了。目前，国外对温湿度传感器技术的研究也有了较大的进展，特别是用电阻式温湿传感器发展更快，人们不仅在电阻式陶瓷温湿度传感器特性方面做了大量工作，而且在高分子电阻式湿度传感器上做出可喜的研究成果。1.3 主要工作任务在对各类湿度、温度传感器原理介绍的基础上，根据本毕业设计实际的任务要求，完成湿度、温度传感器芯片的选型，系统芯片的选择，并设计显示接口电路、电源电路、报警电路、部分功能电路的程序。系统开始工作后，根据初始条件读取湿度值和温度值，测量数据经处理后，将其与设定的湿温度值比较，如果发现当前的温湿度超限，则发出报警信号，未超限时，系统显示正常的湿温度度值。1.4 本章小结本章主要介绍了所选课题的研究意义、温湿度测量国内外的发展趋势、系统的主要性能指标、及主要任务。温湿度检测是本设计的核心，也是以后各章
