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温湿度环境监测系统毕业论文.doc
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2015-01-07
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温湿度是一种最基本的环境参数,温湿度的测量方法和装置对现在的生活、生产具有重要的意义。此温湿度测量系统是基于单线式温度传感器DS18B20、电容式湿度传感器、单片机STC89C52 对温度湿度分别测量并通过液晶显示屏1602经行显示。温度传感器DS18B20是单线式,体积超小,硬件开消超低,抗干扰能力强,精度高,附加功能强的理想单片机温度传感器,可实时根据指令给出温度数据,可读性高。其结构简单、经济实用、清洗效果好,具有很高的实用价值
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摘 要
温、湿度环境监测系统设计
[摘 要]温湿度是一种最基本的环境参数,温湿度的测量方法和装置对现在的
生活、生产具有重要的意义。此温湿度测量系统是基于单线式温度传感器
DS18B20、电容式湿度传感器、单片机STC89C52 对温度湿度分别测量并通过
液晶显示屏1602经行显示。温度传感器DS18B20是单线式,体积超小,硬件开
消超低,抗干扰能力强,精度高,附加功能强的理想单片机温度传感器,可实时根
据指令给出温度数据,可读性高。其结构 简单 、经济 实用 、清洗效果好,具有很高
的 实用 价值 。本系统具有可读性高,稳定性高,反应速度快,测量值准确的特点。
关键词 :单片机,温温度,DS18B20,传感器,液晶显示器
- I-
Abstract
Temperature, humidity environment monitoring
system design
[A b s t r a c t] T e m p e r a t u r e a n d h u m i d i t y i s o n e o f t h e m o s t b a s i c e n v i r o n m e n t a l
parameters. Temperature and humidity measurement methods and devices has the vital significance
on present life. The temperature and humidity measurement system is based on singleline
t y p e t e m p e r a t u r e s e n s o r D S 1 8 B 2 0 , c a p a c i t i v e m o i s t u r e s e n s o r S C M S T C 8 9 C 5 2 f o r
t e m p e r a t u r e h u m i d i t y m e a s u r e m e n t a n d r e s p e c t i v e l y b y L C D d i s p l a y. T h e l i n e 1 6 0 2
Temperature sensor DS18B20 is singleline type, volume super-small, hardware KaiXiao
u l t r a - l o w , s t r o n g a n t i - j a m m i n g c a p a b i l i t y , h i g h p r e c i s i o n , a d d i t i o n a l f e a t u r e s s t r o n g
i d e a l s i n g l e - c h i p m i c r o c o m p u t e r t e m p e r a t u r e s e n s o r , r e a l - t i m e t e m p e r a t u r e d a t a ,
depending on the directive given readable. This system has a readable, high stability,
reaction speed, measured values exact characteristic.
Keyword:microcontroller,temperature and humidity,DS18B20, sensor,LCD
- II-
目 录
目 录
第一章 引 言.....................................................................................................................1
第二章 设计方案..............................................................................................................2
2.1 计算机、电子技术发展概述..................................................................................2
2.2 系统主要单元的选择与论证..................................................................................3
2.2.1 单片机控制模块的选择论证.............................................................................3
2.2.2 温度湿度检测模块的选择与论证.....................................................................3
2.2.3 显示模块的选择与论证.....................................................................................4
2.3 主要器件选取与系统方框图...................................................................................4
2.3.1 温度传感器的选取.............................................................................................4
2.3.2 湿度传感器的选取.............................................................................................6
2.3.3 总体方案设计.....................................................................................................6
第三章 设计原理..............................................................................................................8
3.1 DS18B20 简介..........................................................................................................8
3.1.1 概述.....................................................................................................................8
3.2.2 详细说明.............................................................................................................9
3.2 HS1101 简介...........................................................................................................18
3.2.1 概述...................................................................................................................18
3.2.2 HS1101 工作原理.............................................................................................19
第四章 系统设计............................................................................................................21
4.1 系统组成 ...............................................................................................................21
4.1.1 温度测量传感部分...........................................................................................21
4.1.2 湿度测量传感部分...........................................................................................22
4.1.3 控制部分...........................................................................................................22
4.1.4 蜂鸣器电路原理...............................................................................................22
石河子大学学士学位论文
4.1.5 显示部分...........................................................................................................22
4.1.6 电源部分...........................................................................................................22
4.2 软件流程图...........................................................................................................23
4.3 系统总的程序设计................................................................................................25
4.3.1 读取温度数据子程序的设计...........................................................................26
4.3.2 数据比较程序的设计.......................................................................................26
4.3.3 数据设置程序的设计.......................................................................................26
4.4 软件仿真................................................................................................................28
4.5 硬件调试................................................................................................................28
4.6 电路测试................................................................................................................29
第五章 结论....................................................................................................................30
参考文献.........................................................................................................................31
致 谢................................................................................................................................32
附 录................................................................................................................................33
附 1 系统设计的原理图...............................................................................................33
附 2 源代码...................................................................................................................34
附 3 DS18B20 特性......................................................................................................46
附 4 HS1101 特性.........................................................................................................48
第一章 引 言
第一章 引 言
现代电子技术日新月异,各种新型的自动控制系统也越来越多地运用到人们
的日常生活、工业生产等领域,它不但可以提高劳动生产率,而且可以使控制的
设备或执行的操作更加精确。传感器是信息采集的重要工具,传感器技术与通信
技术(信息传输)和计算机技术(信息处理),构成了现代信息技术的三大支柱
它们在信息系统中分别起着“感觉”,“神经”,和“大脑”的作用。现代电子产品正在以
前所未有的革新速度,向着功能多样化,体积最小化,功耗最低化的方向发展。
它与传统电子产品在设计上的显著区别:一是大量使用大规模可编写芯片,以提
高产品性能,缩小产品体积,降低产品功耗;二是广泛运用现代计算机技术,以
提高电子设计自动化程序,缩短开发周期,提高产品的竞争力。单片机的单芯片
的微小体积和极低的成本,可广泛地嵌入到电子系统,办公自动化、舰船、个人
信息终端及通信产品等方方面面,成为现代电子系统中最重要的智能化工具。
测量温湿度的关键是温湿度传感器,温湿度传感器的发展经历了三个发展阶
段:①传统的分立式传感器,②模拟集成传感器,③智能集成传感器。目前,国
际上新型温湿度传感器正从模拟式向数字式,从集成化向智能化、网络化的方向
飞速发展。
本文介绍智能集成温度传感器 DS18B20 和湿度传感器 HS1101 的结构特征;
以 STC89C52 单片机为控制器,以 1602 型 LCD 为显示器的温湿度测量装置;单
片机对温、湿度传感器的控制程序,温、湿度的读取,16 进制到 BCD 码转换以
及 LCD 显示程序。使用 DS1820 的测温系统电路简单,测温精度高,连接方便,
占用处理器 I/O 端口少。使用 HS1101 的湿度传感器价格低廉,精度高,软件资
源丰富。但是较小的硬件开销意味着相对复杂的软件补偿,传感器与处理器间采
用串行的数据通信,因此在进行软件设计时设计汇编程序时 I/O 的时序就显得较
为复杂。
温湿度是最基本的环境参数,人们的生活与其息息相关,在工业生产过程中
需要实时测量温湿度,在农业生产中也离不开温湿度的测量,因此研究温度和湿
度的测量方法和装置具有重要的意义。
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