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基于单片机的温湿度控制新版系统.pdf
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基于单片机温湿度控制系统
一、研究背景
温度、湿度和人类生产、生活有着密切关系,同步也是工业生产中最常用最基本工艺参
数,例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度湿度检测与控制。并且随着
人们生活水平提高,人们对自己生存环境越来越关注。而空气中温湿度变化与人体舒服度和
情绪均有直接影响,因此对温度湿度检测及控制就非常有必要了。
随着科技飞速发展和普及,高性能设备越来越多,各行各业对温湿度规定也越来越高。
老式温湿度检测模式是以人为基本,依托人工轮流值班,人工巡回查看等方式来测量和记录
环境状况信息。在这种模式下,不但效率低不利于人才资源充分运用,并且缺少科学性,许
多重大事故都是由人为因素导致,人工维护缺少完整管理系统。而问世监控系统就可以解决
这样人才资源挥霍,管理不及时问题,这是由于它智能化设计所决定。故本次设计对于类似
项目还具备普遍意义。
二、国内外研究现状
(1)温度传感器
智能温度传感器(亦称数字温度传感器)在 20 世纪 90 年代中期问世。它是微电子技术、
计算机技术和自动测试技术(ATE_)结晶。当前,国际上已开发出各种智能温度传感器系列
产品。智能温度传感器内部包括温度传感器、A/D 转换器、信号解决器、存储器(或寄存器)
和接口电路。有产品还带多路选取器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读
存储器(ROM)。智能温度传感器能输出温度数据及有关温度控制量,适配各种微控制器(MCU),
并且可通过软件来实现测试功能,温度计也越来越智能化。
(2)湿度传感器
湿度传感器产品及湿度测量属于 90 年代兴起行业。湿度传感器重要分为电阻式和电容
式两种,产品基本形式都是在基片上涂覆感湿材料形成感湿膜。空气中水蒸汽吸附在感湿材
料上后,元件阻抗、介质常数发生很大变化,从而制成湿敏元件。近年来,国内外在湿度传
感器研发领域获得了较大发展。湿敏传感器正从简朴湿敏元件向集成化、智能化、多参数检
测方向迅速发展。国内外各厂家湿度传感器产品水平不一,质量价格都相差较大,顾客如何
选取性能价格比最优抱负产品确有一定难度,需要在这方面作进一步理解。当前国内市场上
浮现了不少国内外湿度传感器产品,电容式湿敏元件较为多见,感湿材料种类重要为高分子
聚合物,氯化锂和金属氧化物。
三、研究方案
一方面明了了设计思路后来,着手硬件电路设计。采用学校统一发放 STC89C52 单片机
学习板做为课题设计主控模块。实现环绕着单片机各个元器件正常工作并且实现所要功能。
温湿度传感器不在使用分开使用。而是采用 DHT11 数字温湿度一体传感器进型温湿度测量。
一方面在简化了设计流程同步增长系统稳定性;另一方面为减少了设计成本消耗。借鉴前人
经验,传感器用法,用字符液晶显示可实现系统设计。 重要内容有:
⑴学习强化单片机知识
⑵掌握智能温湿度检测系统,提出硬件电路设计方案
⑶画出原理图
⑷编写单片机控制软件
⑸完毕系统整体功能调试
设计中涉及硬件电路设计和系统程序设计。其硬件电路重要由电源电路、主控制器和显
示电路等构成。其中单片机是核心某些 负责对温度信号进行接受、检查并传播解决。
四、预期成果
1.人性化设计。界限温度值及湿度值可以由顾客依照顾客需求实现控制并且通过显示屏
显示。
2. 可以实时、精确显示采样温度值与湿度值。
3.通过采集温度及湿度值,精确判断原则值与当前值之间差别,来变化温湿度至所需状
态
4.可以一改此前靠人力控制温湿度状况、彻底做到温湿度检测和控制智能化。从而大大
提高系统以便性以及稳定性。
摘 要
温湿度控制已成为当今社会研究热门项目。是工农业生产过程中必要考虑因
素。作为最常用被控参数。温度和湿度已经不再是互相独立物理量,而应在系统
中综合考虑。广泛应用于实验室、大棚、花圃、粮仓乃至土壤等各个领域。而老
式温湿度控制则运用湿度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器
材。通过人工进行检测。对不符合温度和湿度规定库房进行通风、降温、去湿等
操作。这种人工测试办法费时费力,效率低。切随机性较大。误差大。因而就需
要一种造价低廉、使用以便且计算精准温湿度控制仪器。运用单片机对温、湿度
控制,具备控温、湿精度高、功能强、体积小、价格低,简朴灵活等长处,较好
满足了工艺规定。
本文通过使用 STC89C52 单片机、DHT11 传感器模块、1602 液晶显示屏模块。
简朴明了实现可提规定。DHT11 数字温湿度传感器把采集到温湿度数据传给单片
机。通过单片机解决。精确显示到液晶屏上。并对温湿度设立上下限。
核心词:单片机 DHT11 传感器 1602 液晶显示屏 STC89C52
系统总体方案设计
功能规定
1、通过数字温湿度传感器 DHT11 采集温湿度数据,即时传播给单片机;
2、单片机将收到信号进行分析和解决,将采集届时温湿度实时数据送给
1602 液晶显示屏;
3、通过 1602LCD 液晶屏完毕温湿度数据显示;
4、给定温度湿度上下限数值,设立不同温湿度.
设计思路
电路总体上分为温湿度采集某些、中央解决器、显示模块以及报警模块某些。以
STC89C52 单片机最小系统作为核心控制电路,控制 DHT11 传感器采集温湿度转
换,控制 1602 液晶屏显示,。详细显示内容及方式由软件来完毕。采集温湿度方
面由 DHT11 传感器来完毕,它是一种数字温湿度传感器、内置模数转换,可以直
接与单片机相连接。而 1602 液晶屏是插针式,也可以直接与单片机相连接。因
而不需要手动焊接等复杂过程。详细环节是:按照原理图将传感器、1602 液晶
显示屏分别接入单片机。通过 DHT11 传感器采集当前温湿度值、再经单片机,将
解决后数据传送到液晶屏上显示出来。。设立温度上下限值。
传感器选取方案
方案一:选用 DS18B20 温度传感器作为温度检测模块。DS18B20 是一线式数
字温度传感器。具备独特单线式接口方式。测量范畴在— 55℃~125℃,—10℃
~85℃,误差范畴在-\+0.5℃。最高精度可达 0.0625℃。
HS1101 是电容式湿度传感器。可测量相对湿度范畴在 0%~100%RH。误差为
-\+2%RH。
方案二: 选用 DHT11 作为设计温湿度检测模块。DHT11 是一款集成型数字
温湿度一体传感器。
它应用专用数字模块采集技术和温湿度传感技术,保证产品具备极高可靠
性与卓越长期稳定性。传感器涉及一种电阻式感湿元件和一种 NTC 测温元件,并
与一种高性能 8 位单片机相连接。因而该产品具备品质卓越、超快响应、抗干扰
能力强、性价比极高等长处。测量范畴 20%~90%RH,0℃~50℃。测温精度为-\+2℃,
测湿精度为-\+5%RH。完全符合本次毕业设计规定。
经上述分析,方案一虽然精度更精准。却稍显复杂。方案二即便不能实现方
案一高精度测量。却也能满足设计规定。且简便易行。可靠稳定。具备超高性价
比。故选取方案二。
显示屏选取方案
方案一:采用 12864 液晶显示屏。液晶显示模块是 128×64 点阵中文图形型液晶
显示模块,可显示中文及图形,内置 8192 个中文中文(16X16 点阵)、128 个字
符(8X16 点阵)及 64X256 点阵显示 RAM(GDRAM)。可与 CPU 直接接口,提供两
种界面来连接微解决机:8-位并行及串行两种连接方式。具备各种功能:光标显
示、画面移位、睡眠模式等。
方案二:采用 HJ1602 液晶显示屏。HJ1602A 是一种工业字符型液晶,可以
同步显示 16x02 即 32 个字符。(16 列 2 行)。1602 只能显示字母、数字和符号
能显示 16*2 个字符,但寄存器不止 32 个,有某些显示效果,如字符一种个显示、
字符从左到右或从右到左显示等等,显示效果简朴。
总结:在编程使用方面,两者难度差不多,原理差不多,都是写指令、写地
址、写数据等等。固然 12864 液晶屏显示更全面、字符更多。相比于 1602 液晶
屏、12864 能更形象详细实现显示功能。但是 1602 液晶屏也能实现设计规定。
网上买比较便宜,最低六块钱左右。而 12864 液晶显示屏最便宜也要四十块钱。
从造价方面考虑,固然是价格低廉优先。而 HJ1602A 就是最佳选取。
单片机主芯片选取方案
方案一:AT89C51 是美国 ATMEL 公司生产低电压,高性能 CMOS 型 8 位单片
机,器件采用 ATMEL 公司高密度、非易失性存储技术生产,兼容原则 MCS-51 指
令系统,片内置通用 8 位中央解决器(CPU)和 Flash 存储单元,功能强大。其片
内 4K 程序存储器是 FLASH 工艺,这种单片机对开发设备规定很低,开发时间也
大大缩短。写入单片机内程序还可以进行加密,这又较好地保护咱们劳动成果。
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