室内温湿度自动调节系统的设计(附件)
摘 要现代是高科技的时代，高端的科技技术已深入我们的心里，自动化在未来发展中所体现出来的作用也越来越重要，优良舒适的环境对人的身体健康有利而且可以使你的工作效率提高。传统意义上的室内温湿度调节是把人作为基础的，凭着人力监控调整，这样不仅没有成果，还会铺张社会资源，使之达不到科学效果，人工达不到长时间进行调控的要求。本设计主要完成内容包括单片机主控电路、温湿度检测电路、显示电路等硬件电路，以及控制整个电路的软件程序的设计。以及终端反馈电路等组成部分。此研究系统选择STC89C51单片机为主控芯片，搭建单片机控制的外围电路，通过数字温湿度传感器DHT11检测室内当前温度和湿度，然后将检测到的温度和湿度数据反馈到单片机中，经过keil51编程软件完成软件程序的编写，并对其进行判断其温度和湿度是否在所设置上限内，并将结果由1602显示器呈现出来，实现数据的显示[1]。若温度和湿度都不在设定值的范围内，这时蜂鸣器就会发出异常的信号进行报警，那么就预示着需要进行升温加湿操作对室内环境进行调节；这时加热加湿装置开始工作，温度过低则启动加热继电器进行加热调节，直到加热到最高限度时就停止加热；湿度过低则启动加湿继电器进行加湿调节，直到将湿度加到最高限度时停止加湿。本设计的最终目的是保证室内的温度与湿度持续稳定在设定范围值内，而这次的设计对于相同的项目也具有意义。
目 录
1 绪论 1
1.1课题研究的目的 1
1.2课题研究的意义 1
1.3课题研究的主要内容 2
2 系统总体方案设计 3
2.1主要设计思路 3
2.2主要器件选择方案 3
2.2.1传感器选择方案 3
2.2.2显示器选择方案 4
2.2.3单片机主芯片选择方案 5
2.3总体设计框图 5
3 系统硬件设计 7
3.1概述 7
3.2 STC89C51单片机的介绍 7
3.2.1 STC89C51芯片的简介 7
3.2.2 STC89C51单片机最小系统 7
3.2.3温湿度采集电路设计 8
3.3DHT11传感器模块设计 9
3.3. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
1DHT11传感器简介 9
3.3.2 DHT11传感器模块电路设计 11
3.4 显示电路及报警电路的设计 11
3.4.1 1602液晶显示屏简介 12
3.4.2 显示电路设计 12
3.4.3报警电路设计 13
3.5升温加湿电路的设计 14
3.6电源部分的设计 15
3.7按键电路的设计 15
4 系统软件设计 17
4.1编程软件介绍 17
4.2使用编程软件建立一个工程 17
4.3 系统软件设计 19
4.4显示子程序设计 20
4.5 数据采集电路软件设计 20
5 系统调试 22
6 结论与展望 24
6.1 总结 24
6.2展望 24
参考文献 25
致谢 27
附录A温湿度检测元器件清单 29
附录B硬件原理图 30
附录C程序代码 31
1 绪论
1.1课题研究的目的
在现如今这样的生活中，加大对室内温度和湿度检测和调控，是保证我们日常工作与生活的重要条件，所以我们需要的不仅是一种能够检测到室内温度和湿度的装置，而且这个装置还应该能够对室内的温度和湿度进行调节。这个装置还必须保证使用方式简单、方便人们观察、使人们对其有效控制等要求，以及让人们能够便捷的根据不同时节和其自身的身体条件进行适当的调节，最终达到让人们生活舒心、工作愉悦的理想目标。当然，这不只是让我们的生活和工作环境得到改善，更是我们社会进步、经济超前、科技发达的象征。
因为电子产业的智能化越来越普及，如今电子产品对室内环境调节的运用也越来越广泛。尤其是最近十年内，因为温室效应的原因，人们对生活环境的关注度也别的越来越高，由于温室能源所消耗的成本也变得越来越大，很多大中型的企业都在致力于研究设计一种室内温湿度调节系统，希望能够从节省能源消耗方面下手改进并设计一个优良的家居环境系统。而最重要的是得先对环境条件设置出一个最佳的方案，然后对此方案进行提炼出精华的方法，达到以降低运行能耗为基础，实现正常调节温度和湿度为目的的系统。
1.2课题研究的意义
如今时代在马不停蹄的前进，科技产业一再创新高，无论是人们对舒适的家居环境还是对工作环境要求都在逐步提升。无论是人们赖以生存的家居环境，还是工业、农业、军事这些关乎国脉的领域都需求对其温度和湿度进行检测和调控。随着电子科学与技术、计算机科学与技术、通信管理技术和传感器应用技术的迅猛发展，温度和湿度的监测和调控在测量领域也获得了跨越式的突破。直白的说，人类的所有日常活动都被温度和湿度所深深地影响着。
现代社会人们对自己生活和社交的环境有着越来越高的需求，所以科技也伴随着人们的需求所发展，无论是温度高过或者过低，还是湿度高了或者低了，都同时影响着地球上所有生物的生存环境。而近些年，无论是国内还是国外，对于温度和湿度的设计与研发从来都没有停止过脚步，在长足发展中，这个领域都取得了相当大的成就。
1.3课题研究的主要内容
对于完成温度和湿度的监测和调控，本次设计选用STC89C51单片机作为主控元件，STC89C51单片机可以随时采集温度和湿度的当前值，然后将测量所得的数据利用1602显示屏进行实时显示，STC89C51单片机在当中亦能够通过与设定值进行比较，判断其温度和湿度的当前值有没有在限度的值区域，如若测量到的当前家居温度和湿度的值在有限度值内，则系统处于稳定状态，如若测量到的当前家居温度和湿度的值不在有限度值内，这时蜂鸣器就发挥它的作用了，它会发出尖锐的响声进行报警，这时就需要我们对其采取相应的措施，控制温度和湿度在既定范围内，如此循环已达到适宜人们生存的室内环境[2]。
2 系统总体方案设计
2.1主要设计思路
本次设计主要完成的内容包括：主控电路设计、信号检测电路、显示及报警电路和软件程序设计。
总的设计思路为通过STC89C51单片机和DHT11数字传感器来采集室内环境中的当前温湿度值,DHT11数字传感器将采集到的数据传输给单片机，由按键控制电路的报警值，1602显示器进行显示。如果采集值超过预设报警值，报警电路就会报警[3]。单片机对调节装置进行控制，并记录下DHT11数字传感器采集到的温湿度数据，再根据KEIL51提前设定的软件程序命令是否开启或关闭加热加湿装置。
首先信号检测电路进行工作，数字温湿度传感器将对室内环境进行实时监测，然后将所监测到的数据传输给STC89C51单片机；主控电路STC89C51单片机对传送过来的数字信号进行判断其是否在既定范围内，然后做出相应的解决，再将处理过的温湿度的数据及时传送到1602LCD液晶显示屏当中；这时显示及报警电路开始工作，1602LCD液晶显示屏显示由STC89C51单片机反馈过来的数据，如果STC89C51单片机所反馈的信息超过设定范围，蜂鸣器则进行报警；软件程序的工作主要由编写软件KEIL51来完成，整个设计是由软件程序的指令一步一步进行的[4]。主要程序的思路是：设定温度和湿度适宜人生活的数值范围，如果家居的环境温度低于既定的温度最高限度时，开启加热继电器调节加热，直到加热到最高限度时就停止加热工作。如果我们家居的环境湿度低于既定的湿度最低限度时，开启提湿继电器调节提湿，直到提湿到最高限度时停止提湿工作。如此循环，以保持室内宜居温湿度。
2.2主要器件选择方案
目 录
1 绪论 1
1.1课题研究的目的 1
1.2课题研究的意义 1
1.3课题研究的主要内容 2
2 系统总体方案设计 3
2.1主要设计思路 3
2.2主要器件选择方案 3
2.2.1传感器选择方案 3
2.2.2显示器选择方案 4
2.2.3单片机主芯片选择方案 5
2.3总体设计框图 5
3 系统硬件设计 7
3.1概述 7
3.2 STC89C51单片机的介绍 7
3.2.1 STC89C51芯片的简介 7
3.2.2 STC89C51单片机最小系统 7
3.2.3温湿度采集电路设计 8
3.3DHT11传感器模块设计 9
3.3. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
1DHT11传感器简介 9
3.3.2 DHT11传感器模块电路设计 11
3.4 显示电路及报警电路的设计 11
3.4.1 1602液晶显示屏简介 12
3.4.2 显示电路设计 12
3.4.3报警电路设计 13
3.5升温加湿电路的设计 14
3.6电源部分的设计 15
3.7按键电路的设计 15
4 系统软件设计 17
4.1编程软件介绍 17
4.2使用编程软件建立一个工程 17
4.3 系统软件设计 19
4.4显示子程序设计 20
4.5 数据采集电路软件设计 20
5 系统调试 22
6 结论与展望 24
6.1 总结 24
6.2展望 24
参考文献 25
致谢 27
附录A温湿度检测元器件清单 29
附录B硬件原理图 30
附录C程序代码 31
1 绪论
1.1课题研究的目的
在现如今这样的生活中，加大对室内温度和湿度检测和调控，是保证我们日常工作与生活的重要条件，所以我们需要的不仅是一种能够检测到室内温度和湿度的装置，而且这个装置还应该能够对室内的温度和湿度进行调节。这个装置还必须保证使用方式简单、方便人们观察、使人们对其有效控制等要求，以及让人们能够便捷的根据不同时节和其自身的身体条件进行适当的调节，最终达到让人们生活舒心、工作愉悦的理想目标。当然，这不只是让我们的生活和工作环境得到改善，更是我们社会进步、经济超前、科技发达的象征。
因为电子产业的智能化越来越普及，如今电子产品对室内环境调节的运用也越来越广泛。尤其是最近十年内，因为温室效应的原因，人们对生活环境的关注度也别的越来越高，由于温室能源所消耗的成本也变得越来越大，很多大中型的企业都在致力于研究设计一种室内温湿度调节系统，希望能够从节省能源消耗方面下手改进并设计一个优良的家居环境系统。而最重要的是得先对环境条件设置出一个最佳的方案，然后对此方案进行提炼出精华的方法，达到以降低运行能耗为基础，实现正常调节温度和湿度为目的的系统。
1.2课题研究的意义
如今时代在马不停蹄的前进，科技产业一再创新高，无论是人们对舒适的家居环境还是对工作环境要求都在逐步提升。无论是人们赖以生存的家居环境，还是工业、农业、军事这些关乎国脉的领域都需求对其温度和湿度进行检测和调控。随着电子科学与技术、计算机科学与技术、通信管理技术和传感器应用技术的迅猛发展，温度和湿度的监测和调控在测量领域也获得了跨越式的突破。直白的说，人类的所有日常活动都被温度和湿度所深深地影响着。
现代社会人们对自己生活和社交的环境有着越来越高的需求，所以科技也伴随着人们的需求所发展，无论是温度高过或者过低，还是湿度高了或者低了，都同时影响着地球上所有生物的生存环境。而近些年，无论是国内还是国外，对于温度和湿度的设计与研发从来都没有停止过脚步，在长足发展中，这个领域都取得了相当大的成就。
1.3课题研究的主要内容
对于完成温度和湿度的监测和调控，本次设计选用STC89C51单片机作为主控元件，STC89C51单片机可以随时采集温度和湿度的当前值，然后将测量所得的数据利用1602显示屏进行实时显示，STC89C51单片机在当中亦能够通过与设定值进行比较，判断其温度和湿度的当前值有没有在限度的值区域，如若测量到的当前家居温度和湿度的值在有限度值内，则系统处于稳定状态，如若测量到的当前家居温度和湿度的值不在有限度值内，这时蜂鸣器就发挥它的作用了，它会发出尖锐的响声进行报警，这时就需要我们对其采取相应的措施，控制温度和湿度在既定范围内，如此循环已达到适宜人们生存的室内环境[2]。
2 系统总体方案设计
2.1主要设计思路
本次设计主要完成的内容包括：主控电路设计、信号检测电路、显示及报警电路和软件程序设计。
总的设计思路为通过STC89C51单片机和DHT11数字传感器来采集室内环境中的当前温湿度值,DHT11数字传感器将采集到的数据传输给单片机，由按键控制电路的报警值，1602显示器进行显示。如果采集值超过预设报警值，报警电路就会报警[3]。单片机对调节装置进行控制，并记录下DHT11数字传感器采集到的温湿度数据，再根据KEIL51提前设定的软件程序命令是否开启或关闭加热加湿装置。
首先信号检测电路进行工作，数字温湿度传感器将对室内环境进行实时监测，然后将所监测到的数据传输给STC89C51单片机；主控电路STC89C51单片机对传送过来的数字信号进行判断其是否在既定范围内，然后做出相应的解决，再将处理过的温湿度的数据及时传送到1602LCD液晶显示屏当中；这时显示及报警电路开始工作，1602LCD液晶显示屏显示由STC89C51单片机反馈过来的数据，如果STC89C51单片机所反馈的信息超过设定范围，蜂鸣器则进行报警；软件程序的工作主要由编写软件KEIL51来完成，整个设计是由软件程序的指令一步一步进行的[4]。主要程序的思路是：设定温度和湿度适宜人生活的数值范围，如果家居的环境温度低于既定的温度最高限度时，开启加热继电器调节加热，直到加热到最高限度时就停止加热工作。如果我们家居的环境湿度低于既定的湿度最低限度时，开启提湿继电器调节提湿，直到提湿到最高限度时停止提湿工作。如此循环，以保持室内宜居温湿度。
2.2主要器件选择方案
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