室内温湿度检测装置的设计与实现(附件)【字数：10377】
摘 要本次选题“室内温湿度检测装置的设计与实现”采用STC89C52作为系统的控制核心，选用DHT11为温湿度传感器，LCD1602液晶显示屏作为系统的显示，并且附有声光报警电路。当系统超过设定的温度或湿度范围时，启动报警。用户可以自行设定报警温湿度的范围。本设计有两个方案可以实行温湿度的测量以及报警。方案一接通5V电源电压，可直接通过下位机在显示屏上测量得出温湿度数值，并且通过按键可设置温湿度上下限。方案二采用LabVIEW编写上位机程序，通过串口与下位机进行连接通信，可实时测量温湿度并将数据保存，还能对其进行统计分析，可通过界面对温湿度的上下限进行设定。
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景以及意义 1
1.1.1选题的背景 1
1.1.2选题的意义 1
1.2实现选题的要求及功能 1
1.2.1实现选题的基本要求 1
1.2.2实现选题的拓展功能 2
第二章 温湿度检测装置主要设备的选择 3
2.1温湿度传感器的选择 3
2.2单片机的选择 3
2.3显示设备的选择 3
2.4声光报警器件的选择 4
2.5键盘电路的选择 4
2.6上位机实现的方案 4
第三章 系统硬件电路设计 5
3.1DHT11温湿度传感器的电路设计 5
3.2STC89C52单片机电路设计 6
3.3LCD显示设备电路设计 7
3.4声光报警电路设计 8
3.5按键电路设计 8
3.6上位机串行通信电路设计 9
第四章 控制系统软件分析与设计 10
4.1主程序程序介绍 10
4.2DHT11温湿度读取程序 10
4.2.1DHT11温湿度传感器的数据结构 10
4.2.2DHT11温湿度传感器的传输时序 11
4.2.3DHT11温湿度传感器的工作流程 12
4.3LCD1602显示设备程序设计 12
4.4实现按键的程序 13
4.5声光报警 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
流程 13
4.6单片机串口通信流程 14
4.7上位机程序的设计 14
4.8数据文件的存储和调用 15
第五章 系统的调试 16
5.1硬件部分的调试 16
5.2软件部分的调试 17
结束语 21
致谢 22
参考文献 23
附录A 系统原理图 24
附录B 元器件清单 25
附录C DHT11C程序代码 26
附录D 串口通信代码 29
附录E LabVIEW程序 33
第一章 绪论
1.1选题的背景以及意义
1.1.1选题的背景
室内温湿度检测装置的设计与实现是一个对现实生活非常实用、对学生知识运用锻炼非常好的课题。本课题研究的主要内容是设计并且实现一个室内温湿度检测装置，运用电路系统设计知识来制作可行的方案；利用单片机对系统控制的设计知识来制作一种可以控制温湿度变化的设备；使用传感器知识来获取室内的温湿度数据；采用编程控制来实现温湿度的实时监测；并且使用仿真软件对系统进行仿真。
我们在生活当中离不开各种精密设备的使用，然而这些设备不光具有较高精密度的优点，更是具有价格昂贵、易受周围环境影响的缺点。因此这些设备就需要极其苛刻的环境，通常是实现环境温湿度的严格要求，用以保证设备的质量以及其使用寿命。传统的温度和湿度检测是基于人类的，主要是依靠人们手动轮换执行，手动来回检查等方式来测量和记录环境的状态。在这种模式下，不仅浪费时间、浪费人工、效率低下、易产生较大的误差，而且科学性十分缺乏。许多事故的起因都是人为造成的，缺少一个较完善的人员管理体系。因此，设计一个室内温湿度检测装置是很有必要的，这样可以解决这类的人才资源浪费的问题以及不能及时管理的问题，而解决这些问题的方法就是由这一个温湿度检测装置的智能化设计所决定的。
1.1.2选题的意义
本次课题是在单片机的基础上设计的室内温湿度检测装置，温湿度传感器具有比较准确的测量精度、具有比较简单的硬件电路、具有能很好的显示数据等优点，我们运用温湿度传感器可以节省人工测量的繁琐步骤，可以节省读取数据的时间。通过本课题的设计与实现可以经过显示设备更方便、更快捷地读取数据并且对其进行研究和分析。
涉及本课题研究的方向是电路系统的设计、单片机控制系统的设计以及传感器的应用。学生通过这次课题的研究和完成，掌握数据采集系统的设计与调试方法。对该课题的研究既能巩固学生的理论知识，又能提高学生项目制作的实践能力，这是具有一定的实际意义。
1.2实现选题的要求及功能
1.2.1实现选题的基本要求
（1）温度精度误差为±0.1℃，相对湿度误差为±5%RH；
（2）实现系统的软件仿真，硬件电路制作；
（3）能够实现实时温湿度记录；
（4）系统运行稳定、安全可靠；
（5）要求易于维护及扩展，采用模块化开发。
1.2.2实现选题的拓展功能
可修改温湿度的上下限；
能实现声光报警的功能；
支持温湿度显示测量数据；
能够对采集到的温湿度数据进行统计分析；
温湿度测量的数据可以存储和读取。
第二章 温湿度检测装置主要设备的选择
2.1温湿度传感器的选择
本设计采用的是DHT11温湿度传感器。这种传感器是一种带有数字信号输出的可以将温度和湿度复合的传感器，而其数字信号是已校准的。为确保可靠性极高和长期稳定的实验，它应用专业的技术，分别是数字模块采集的技术和温湿度传感的技术。该温湿度传感器包含与高性能的8位微控制器连接的一个电阻式感湿元件和一个负温系数热敏电阻测温元件。因此这一传感器具有优良的质量、极快的响应速度、较强的抗干扰性和物美价廉等优点。每一个DHT11温湿度传感器都是经过极其精确的校准的，而当处理检测信号时，校准所产生的校准系数会被调用。DHT11温湿度传感器是一种单线串行接口，从而得到更加方便更加快捷的系统集成。这一传感器封装采用4针单排引脚，使得连接更加便捷。尺寸超小、功耗超低，再加上成本超低廉，这就使这一传感器成为本设计的最佳选择。
2.2单片机的选择
目 录
第一章 绪论 1
1.1选题的背景以及意义 1
1.1.1选题的背景 1
1.1.2选题的意义 1
1.2实现选题的要求及功能 1
1.2.1实现选题的基本要求 1
1.2.2实现选题的拓展功能 2
第二章 温湿度检测装置主要设备的选择 3
2.1温湿度传感器的选择 3
2.2单片机的选择 3
2.3显示设备的选择 3
2.4声光报警器件的选择 4
2.5键盘电路的选择 4
2.6上位机实现的方案 4
第三章 系统硬件电路设计 5
3.1DHT11温湿度传感器的电路设计 5
3.2STC89C52单片机电路设计 6
3.3LCD显示设备电路设计 7
3.4声光报警电路设计 8
3.5按键电路设计 8
3.6上位机串行通信电路设计 9
第四章 控制系统软件分析与设计 10
4.1主程序程序介绍 10
4.2DHT11温湿度读取程序 10
4.2.1DHT11温湿度传感器的数据结构 10
4.2.2DHT11温湿度传感器的传输时序 11
4.2.3DHT11温湿度传感器的工作流程 12
4.3LCD1602显示设备程序设计 12
4.4实现按键的程序 13
4.5声光报警 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
流程 13
4.6单片机串口通信流程 14
4.7上位机程序的设计 14
4.8数据文件的存储和调用 15
第五章 系统的调试 16
5.1硬件部分的调试 16
5.2软件部分的调试 17
结束语 21
致谢 22
参考文献 23
附录A 系统原理图 24
附录B 元器件清单 25
附录C DHT11C程序代码 26
附录D 串口通信代码 29
附录E LabVIEW程序 33
第一章 绪论
1.1选题的背景以及意义
1.1.1选题的背景
室内温湿度检测装置的设计与实现是一个对现实生活非常实用、对学生知识运用锻炼非常好的课题。本课题研究的主要内容是设计并且实现一个室内温湿度检测装置，运用电路系统设计知识来制作可行的方案；利用单片机对系统控制的设计知识来制作一种可以控制温湿度变化的设备；使用传感器知识来获取室内的温湿度数据；采用编程控制来实现温湿度的实时监测；并且使用仿真软件对系统进行仿真。
我们在生活当中离不开各种精密设备的使用，然而这些设备不光具有较高精密度的优点，更是具有价格昂贵、易受周围环境影响的缺点。因此这些设备就需要极其苛刻的环境，通常是实现环境温湿度的严格要求，用以保证设备的质量以及其使用寿命。传统的温度和湿度检测是基于人类的，主要是依靠人们手动轮换执行，手动来回检查等方式来测量和记录环境的状态。在这种模式下，不仅浪费时间、浪费人工、效率低下、易产生较大的误差，而且科学性十分缺乏。许多事故的起因都是人为造成的，缺少一个较完善的人员管理体系。因此，设计一个室内温湿度检测装置是很有必要的，这样可以解决这类的人才资源浪费的问题以及不能及时管理的问题，而解决这些问题的方法就是由这一个温湿度检测装置的智能化设计所决定的。
1.1.2选题的意义
本次课题是在单片机的基础上设计的室内温湿度检测装置，温湿度传感器具有比较准确的测量精度、具有比较简单的硬件电路、具有能很好的显示数据等优点，我们运用温湿度传感器可以节省人工测量的繁琐步骤，可以节省读取数据的时间。通过本课题的设计与实现可以经过显示设备更方便、更快捷地读取数据并且对其进行研究和分析。
涉及本课题研究的方向是电路系统的设计、单片机控制系统的设计以及传感器的应用。学生通过这次课题的研究和完成，掌握数据采集系统的设计与调试方法。对该课题的研究既能巩固学生的理论知识，又能提高学生项目制作的实践能力，这是具有一定的实际意义。
1.2实现选题的要求及功能
1.2.1实现选题的基本要求
（1）温度精度误差为±0.1℃，相对湿度误差为±5%RH；
（2）实现系统的软件仿真，硬件电路制作；
（3）能够实现实时温湿度记录；
（4）系统运行稳定、安全可靠；
（5）要求易于维护及扩展，采用模块化开发。
1.2.2实现选题的拓展功能
可修改温湿度的上下限；
能实现声光报警的功能；
支持温湿度显示测量数据；
能够对采集到的温湿度数据进行统计分析；
温湿度测量的数据可以存储和读取。
第二章 温湿度检测装置主要设备的选择
2.1温湿度传感器的选择
本设计采用的是DHT11温湿度传感器。这种传感器是一种带有数字信号输出的可以将温度和湿度复合的传感器，而其数字信号是已校准的。为确保可靠性极高和长期稳定的实验，它应用专业的技术，分别是数字模块采集的技术和温湿度传感的技术。该温湿度传感器包含与高性能的8位微控制器连接的一个电阻式感湿元件和一个负温系数热敏电阻测温元件。因此这一传感器具有优良的质量、极快的响应速度、较强的抗干扰性和物美价廉等优点。每一个DHT11温湿度传感器都是经过极其精确的校准的，而当处理检测信号时，校准所产生的校准系数会被调用。DHT11温湿度传感器是一种单线串行接口，从而得到更加方便更加快捷的系统集成。这一传感器封装采用4针单排引脚，使得连接更加便捷。尺寸超小、功耗超低，再加上成本超低廉，这就使这一传感器成为本设计的最佳选择。
2.2单片机的选择
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/dzxx/dzkxyjs/168.html
