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1、基于STC12C5410AD单片机的温湿度检测仪摘 要随着社会的发展，人们对环境中的温度和湿度的要求也越来越高，尤其是在医学、电子电力、航天航空、食品发酵等领域中对温湿度的要求尤其严格，鉴于如此设计出一个能够精确、稳定、实时测量出环境中温湿度的实用型温湿度检测仪显得尤为重要。本温湿度检测仪是以STC12C540AD单片机的为核心控制芯片，该单片机自带A/D转换器、有很好的抗干扰能力、响应速度快。基于此单片机的温湿度检测仪可以实时、准确的测量环境中的温度和相对湿度。本检测仪的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，以高灵敏度AD590电流输出型的二端
2、式集成温度传感器为温度数据获取元件和湿度传感器THS11采集环境中的相对湿度，模拟输入接口接入键盘实现人机交换功能，并用LED作为显示设备的硬件设计方案。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，使各部分结合起来协调工作,最终实现对环境中温湿度的实时检测。该温湿度检测仪能够基本完成的温湿度检测，但由于个人经验不足等因素，本设计还有一些不足之处，离产品实用还有一定的差距，还有一些方面需要进一步完善。关键词：STC12C5410AD单片机,传感器，LED，温湿度MEASURING INSTRUMENT FOR HUMIDITY BASEED ON STC
3、12C5410AD MICROCONTROLLERABSTRACTWith the development of society, people on the environment of temperature and humidity requirements are also increasing, especially in the medical, electronic power, aerospace, food fermentation, such as temperature and humidity in the field of the harsh demands in p
4、articular, in view of such a design that Can be precise, stable, real-time measurement of temperature and humidity environment to the practical temperature and humidity detector it is particularly important. The temperature and humidity detector is STC12C540AD SCM as the core chip, the microcontroll
5、er comes with A/D converter, a very good anti-disturbance capacity, fast response. Based on this MCU temperature and humidity detector can be real-time, accurate measurement of environmental temperature and relative humidity. The detector part of the design of the hardware used to with A/D converter
6、 STC12C5410AD microcontroller as the core of the control devices, with high sensitivity AD590 current output of the end-integrated temperature sensor data acquisition components for temperature and humidity sensor THS11 Acquisition relative humidity in the environment, access to analog input keyboar
7、d to achieve human-computer interface exchange function and used as an LED display hardware design. The software part is divided into several parts, and then each module design process, with assembly language to achieve, to combine the various parts of coordination, and eventually realize the enviro
8、nmental temperature and humidity in the real-time detection. The instrument can basically complete the temperature and humidity testing, but because of personal factors such as lack of experience, the design of some deficiencies, there are certain practical products from the gap, there are some aspe
9、cts need to be improved.KEY WORDS：STC12C5410ADMCU, Sensor, LED, Temperature and humidity / 目录前言1第1章 温湿度检测仪总体技术方案21.1 温湿度检测仪的主要性能指标与其工作原理21.1.1 性能指标21.1.2 温湿度检测仪的工作原理21.2 温湿度检测仪的硬件设计总体结构方案31.3 温湿度检测仪应用软件系统的设计方案31.4 温湿度检测仪STC12C5410AD单片机电路的设计51.5 温湿度检测仪的硬件电路设计71.5.1 温度检测电路71.5.2 湿度检测电路71.5.3 其它模块电路设计9
10、第2章 温湿度检测仪的软件设计112.1 主程序模块设计112.2 温湿度检测模块程序设计122.2.1 温度检测模块程序设计122.2.2 湿度检测模块程序设计152.3 键盘扫描和LED显示模块程序设计202.3.1 键盘扫描202.3.2 LED显示部分程序设计24结论27参考文献28致31附录32前言在日常实际生产生活中，科研、农业、暖通、纺织、机房、航空航天、电力等工业部门对产品质量的要求越来越高，对环境温、湿度的控制以与对工业材料的水分值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一。随着科技的进步，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，以单片机为核心控制器
11、的温湿度检测以体积小、操作简单、性能稳定、测量精度高等诸多有点正逐步进入生产生活的各个方面。本文介绍的湿度检测仪就是以STV12C5410AD单片机作为核心控制器设计的，它具有体积小、操作简单、性能稳定、测量精度高和抗干扰能力强等优点，可广泛应用于需要对温湿度进行测控的领域中。先根据实际生产生活的需要提出温湿度检测仪的设计功能要求，然后由这些具体要求和现有的设计条件设计出了适合的硬件原理图，尽量采用模块化的方法将其分成几个部分，然后分模块设计程序，最使各部分结合起来协调工作，实现功能要求。它是以单片机的在控制方面的突出优势,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与LED显示技
12、术而设计的数字温湿度检测系统，可以实时、准确的测量环境中的温度和相对湿度，对生产生活有较好的知道意义。论文的第一章介绍了温湿度检测仪的主要性能指标与其工作原理，主要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总体设计方案；第二章主要介绍了温湿度检测仪的硬件电路设计，重点介绍了温度检测电路、键盘LED显示电路和湿度检测电路；第三章主要介绍了基于STC12C5410AD单片机的湿度检测仪的软件设计，软件设计部分采用模块化设计，重点介绍了湿度检测模块程序设计中键盘扫描、LED显示以与对湿度的频率的线性化处理和温度补偿。第1章 温湿度检测仪总体技术方案温湿度作为环境中的两项重要参
13、数，在很多方面都起着重要的作用。本文中的基于STC12C5410AD单片机的湿度检测仪就是针对这一需求而设计的。它综合运用了现代检测技术、数据处理和通信技术以与LED显示技术，可以实时、准确、稳定的测量环境中的温度和相对湿度。在此设计过程中，本设计综合分析了不同用户在不同场合的不同需求，经研究之后，采用了以含有A/D转换器的STC12C5410AD单片机为核心控制器件，以高灵敏度温度传感器和湿度传感器为数据获取元件的方案。该设计主要分为硬件设计和软件部分的设计，下面先总体介绍设计的性能指标和软硬件的总体设计方案。1.1 温湿度检测仪的主要性能指标与其工作原理1.1.1 性能指标1. 相对湿度测
14、量精度和围： 5%，检测围0100%；2. 温度测量精度： 1，检测围050；3. 可有用户自行校准仪表的测量精度，无需硬件调整；4. LED实时显示；5. 可手动记录测量的相对湿度与温度的结果；6. 电源：DC12V10%；7. 工作环境温度60 ，工作环境湿度90%；1.1.2 温湿度检测仪的工作原理加载有相应程序的STC12C5410AD单片机定时采集温度测量电路电压信号和相对湿度测量电路输出的频率信号，并对湿度的频率进行线性化处理和温度补偿，从而获得温度和相对湿度数据，分别将这些数据存储于数据存储器中， 然后送LED显示屏显示。可通过键盘电路来选择检测湿度或者检测温度，也可以自动检测温
15、度和湿度。 1.2 温湿度检测仪的硬件设计总体结构方案该检测仪采用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 硬件电路框图温度检测电路由半导体集成传感器AD590和电阻构成，AD590输出电流通过电阻进入模拟地，产生相应的电阻电压。电阻的电压输入到STC12C5410AD单片机中，经ADC转换为数字量，有应用软件处理得到环境温度。相对湿度测量电路由NE555构成的振荡电路组成，湿度传感器THS11的电容随环境相对湿度的变化而变化，从而导致振荡器的振荡频率变化，STC12C5410AD单片机通过测量振荡器输出的振荡频率，经过软件处理后，获得相对湿度值。键盘输入电路与LED显示电路实现人机对话的功能。RS232接口电路与PC机的串行口联接，实现下载程序等通讯功能。1.3 温湿度检测仪应用软件系统的设计方案该仪表的系统程序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、温度检测模块、相对湿度检测模块、键盘和显示模块等。主程序的容包括：主程序的起始地址，中断服务程序的起始地址，有关存单元与相关部件的初始化和一些子程序相互调用，主程序是整个程序的框架，决定了检测仪的工作性
