温湿度测量仪的研发(附件)【字数：8673】
摘 要当今社会，技术日新月异；单片机控制技术已经被广泛用于各种应用领域。本文主要阐述了基于单片机控制的温湿度测量仪的设计方案；主要使用了STC的单片机STC15W4K16S4及DHT12温湿度传感器等元器件，通过PADS进行原理设计及PCB制板、使用KEIL软件进行编程调试，完成了温湿度测量仪的设计。
目 录
第一章 绪论 5
1.1选题的背景及意义 5
1.2选题的研究现状 5
1.3论文主要完成的工作 6
第二章 系统结构与元器件选型 8
2.1系统设计 8
2.2器件选型 8
2.2.1单片机的选型与介绍 9
2.2.2温湿度传感器的选型与介绍 10
2.2.3显示器的选型 14
2.2.4硬件选型综述 16
第三章 系统的电路设计 17
3.1 电路设计总电路图 17
3.2 电源电路的设计 18
3.3 MCU电路设计 18
3.4 液晶显示电路设计 18
3.5 RTC实时时钟电路设计 19
3.6 温湿度传感器电路设计 20
3.7 其它相关电路设计 20
第四章 系统的软件设计 22
4.1KEIL C软件概述 22
4.1.1系统概述 22
4.1.2 KEIL C51软件的整体结构 22
4.2 软件系统设计 23
4.3程序介绍 25
第五章 焊接与成果 29
5.1焊接 29
5.1.1焊接的准备工作 29
5.1.2电烙铁的使用方法及要点 29
5.2成果展示 29
结束语 32
致 谢 33
参考文献 34
附录A 35
第一章 绪论
1.1选题的背景及意义
温湿度的测量在产品质量检测、仓储环境条件占着枢纽地位，是当代检测技术的重要组成部分。于是,如何迅速、确切地测出温湿度引起了多国重视。就目前的情况 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
来说,使用传感器以一种智能化的方式来测量温湿度已经成为一种常见的测量方法。智能温度检测系统介绍。使用温湿度传感器与单片机结合，构成温湿度测量仪。它拥有很多优点,比如说在结构方面相对于其他产品比较简单，性价比在同类产品中也是高的，测量出的值误差很小，同时，它比较轻巧，便于携带等等,由于这些优点，是他在生活中广受科技人员喜爱。
随着科技的不断进步与发展，微处理器（MPU）问世了。并且微处理器的涌现，对计算机的成长起到了很大的推动作用，同时，构成电子设计技术的领域有三种，分别是电子技术专业、具有可编程程序的电子系统和将微处理器组件嵌入在电子系统的集成电路。集成CPU、存储卡片、输入输出设备于一块半导体芯片上的举动带动了嵌入式的成长，单片机也属此类型之一。单片机一直受电子相关专业人士喜爱，其在测量及控制领域功不可没。单片机主要的优点就是体积小、可靠性强、设计方便及操作简单，并且伴随着微处理器的应用，在不停地发展，同时也说明了单片机嵌入技能对于电子系统设计的重要性。
本次设计选择了单片机与温湿度传感器相结合的方式来完成温湿度采撷与温湿度显示的制作。根据任务书，本次设计要求测出的温度值准备度为±1℃，湿度值准确度为1%。
1.2选题的研究现状
目前情况下，温湿度在我们生活的方方面面都有着尤其广泛应用，一些准确度较高的温湿度测量仪对气象领域、科学领域及军事领域做出了尤为大的贡献，其他普通的温湿度测量仪也以他们为检验标准。
温度与湿度这两个物理量布满了我们生活的每一个角落，小到我们的日常生活，动物的生活习性与生殖繁衍，大到石油、化工、航空航天、烟草各大产业的发展。比如说：在烟草行业中，由于烟纸和烟草都是特别忌潮的材料，所以卷烟的生产对其所在环境的温度和湿度要求都特别高，每个阶段都严格控制温湿度，以此来保证生产出合格的卷烟；同样，在印刷行业里，纸张遇水很容易变潮湿，为了保证生产纸张的质量与效率，需要控制该生产环境的温、湿度；在食品方面，水果、肉类需要较低的温度才能保存更长的时间；在库存方面，若是温度较高，湿度较大，一些金属材料就容易生锈、发霉，引起资源不必要的浪费;在一些生产车间中，由于一些特定操作，会导致可燃或易燃粉尘的产生，而这些粉尘在潮湿度过低的环境下，甚至会引起爆炸。
温湿度传感器应用在很多方面，尤其是在监控系统上有很大的贡献。国内外很多高校、研究机构在这一方面投入很大的精力与时间。直到二十一世纪初，微电子技术与嵌入式技术才趋于成熟，也基于此，人类发现了监控系统的重要性。至此，该项技术飞速发展。
与国内相比，国外的电子技术与传感器技术更为先进，一些信息的测量、获取与监控设备也比国内成熟。其中的代表国家有荷兰、美国、日本等。举个例子来讲：美国加州大学伯克利分校设计了一款应用在葡萄园里的实时监控系统，每隔一分钟就检查一次土壤的温度与湿度，并通过通信技术发送到接收节点上，再通过网络传送给计算机，计算机对数据进行分析处理，最后传给用户，葡萄园主人可通过此设备对葡萄园进行实时监控并根据分析结果来对葡萄园进行调整等操作。除此之外，英国伦敦大学的温室计算机遥控技术，可检测五十千米开外的温湿度，甚至光照等环境情况。由此可见，温湿度传感器的实用性很强，可以根据我们需要测量的对象选用不同的控制器及外围设备，设计出一个最合理的温湿度测量仪。
在国内，国内在电子技术与传感器方面起步较晚。但通过后期的不断学习与加强，现在也发展到一个很不错的阶段。现在很多产业的监控系统还是采用传统的测量仪器，但这些仪器在准确度与便捷度上还是有一定的缺陷，且有些仪器还不能进行以后的扩展功能。还有一些公司，重点设计的温湿度测量仪主要针对较为大型的温室，系统与操作都比较复杂。
目 录
第一章 绪论 5
1.1选题的背景及意义 5
1.2选题的研究现状 5
1.3论文主要完成的工作 6
第二章 系统结构与元器件选型 8
2.1系统设计 8
2.2器件选型 8
2.2.1单片机的选型与介绍 9
2.2.2温湿度传感器的选型与介绍 10
2.2.3显示器的选型 14
2.2.4硬件选型综述 16
第三章 系统的电路设计 17
3.1 电路设计总电路图 17
3.2 电源电路的设计 18
3.3 MCU电路设计 18
3.4 液晶显示电路设计 18
3.5 RTC实时时钟电路设计 19
3.6 温湿度传感器电路设计 20
3.7 其它相关电路设计 20
第四章 系统的软件设计 22
4.1KEIL C软件概述 22
4.1.1系统概述 22
4.1.2 KEIL C51软件的整体结构 22
4.2 软件系统设计 23
4.3程序介绍 25
第五章 焊接与成果 29
5.1焊接 29
5.1.1焊接的准备工作 29
5.1.2电烙铁的使用方法及要点 29
5.2成果展示 29
结束语 32
致 谢 33
参考文献 34
附录A 35
第一章 绪论
1.1选题的背景及意义
温湿度的测量在产品质量检测、仓储环境条件占着枢纽地位，是当代检测技术的重要组成部分。于是,如何迅速、确切地测出温湿度引起了多国重视。就目前的情况 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
来说,使用传感器以一种智能化的方式来测量温湿度已经成为一种常见的测量方法。智能温度检测系统介绍。使用温湿度传感器与单片机结合，构成温湿度测量仪。它拥有很多优点,比如说在结构方面相对于其他产品比较简单，性价比在同类产品中也是高的，测量出的值误差很小，同时，它比较轻巧，便于携带等等,由于这些优点，是他在生活中广受科技人员喜爱。
随着科技的不断进步与发展，微处理器（MPU）问世了。并且微处理器的涌现，对计算机的成长起到了很大的推动作用，同时，构成电子设计技术的领域有三种，分别是电子技术专业、具有可编程程序的电子系统和将微处理器组件嵌入在电子系统的集成电路。集成CPU、存储卡片、输入输出设备于一块半导体芯片上的举动带动了嵌入式的成长，单片机也属此类型之一。单片机一直受电子相关专业人士喜爱，其在测量及控制领域功不可没。单片机主要的优点就是体积小、可靠性强、设计方便及操作简单，并且伴随着微处理器的应用，在不停地发展，同时也说明了单片机嵌入技能对于电子系统设计的重要性。
本次设计选择了单片机与温湿度传感器相结合的方式来完成温湿度采撷与温湿度显示的制作。根据任务书，本次设计要求测出的温度值准备度为±1℃，湿度值准确度为1%。
1.2选题的研究现状
目前情况下，温湿度在我们生活的方方面面都有着尤其广泛应用，一些准确度较高的温湿度测量仪对气象领域、科学领域及军事领域做出了尤为大的贡献，其他普通的温湿度测量仪也以他们为检验标准。
温度与湿度这两个物理量布满了我们生活的每一个角落，小到我们的日常生活，动物的生活习性与生殖繁衍，大到石油、化工、航空航天、烟草各大产业的发展。比如说：在烟草行业中，由于烟纸和烟草都是特别忌潮的材料，所以卷烟的生产对其所在环境的温度和湿度要求都特别高，每个阶段都严格控制温湿度，以此来保证生产出合格的卷烟；同样，在印刷行业里，纸张遇水很容易变潮湿，为了保证生产纸张的质量与效率，需要控制该生产环境的温、湿度；在食品方面，水果、肉类需要较低的温度才能保存更长的时间；在库存方面，若是温度较高，湿度较大，一些金属材料就容易生锈、发霉，引起资源不必要的浪费;在一些生产车间中，由于一些特定操作，会导致可燃或易燃粉尘的产生，而这些粉尘在潮湿度过低的环境下，甚至会引起爆炸。
温湿度传感器应用在很多方面，尤其是在监控系统上有很大的贡献。国内外很多高校、研究机构在这一方面投入很大的精力与时间。直到二十一世纪初，微电子技术与嵌入式技术才趋于成熟，也基于此，人类发现了监控系统的重要性。至此，该项技术飞速发展。
与国内相比，国外的电子技术与传感器技术更为先进，一些信息的测量、获取与监控设备也比国内成熟。其中的代表国家有荷兰、美国、日本等。举个例子来讲：美国加州大学伯克利分校设计了一款应用在葡萄园里的实时监控系统，每隔一分钟就检查一次土壤的温度与湿度，并通过通信技术发送到接收节点上，再通过网络传送给计算机，计算机对数据进行分析处理，最后传给用户，葡萄园主人可通过此设备对葡萄园进行实时监控并根据分析结果来对葡萄园进行调整等操作。除此之外，英国伦敦大学的温室计算机遥控技术，可检测五十千米开外的温湿度，甚至光照等环境情况。由此可见，温湿度传感器的实用性很强，可以根据我们需要测量的对象选用不同的控制器及外围设备，设计出一个最合理的温湿度测量仪。
在国内，国内在电子技术与传感器方面起步较晚。但通过后期的不断学习与加强，现在也发展到一个很不错的阶段。现在很多产业的监控系统还是采用传统的测量仪器，但这些仪器在准确度与便捷度上还是有一定的缺陷，且有些仪器还不能进行以后的扩展功能。还有一些公司，重点设计的温湿度测量仪主要针对较为大型的温室，系统与操作都比较复杂。
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