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基于单片机的环境温湿度光照度检测装置.doc
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2022-07-16
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基于单片机的环境温湿度光照度检测装置.doc
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I / 58
摘 要
本课题的研究目的是为人们提供一种能够实时了解所处环境质量信息的仪
器,包括温度、湿度、光照度,使人们能够与时获知信息并做出相应的调整。
本文采用 STC89C52 单片机来作为控制核心,实现了对温、湿度的检测、光
照度检测和 LCD 实时显示电路等硬件电路的设计,由于其功能的实现主要通过软
件编程来完成,这就降低了硬件电路的复杂性,其成本也有所降低,而且还能够
完成复杂硬件电路难以实现的任务。配置新式的微型低功耗传感器,温度传感器
为 18B20,湿度传感器为 DHT11,光照度传感器为 TSL2561,实现了环境温度,
湿度,光照强度三个参数的采集,存储,显示等功能,另外,本系统还具有报警
功能,当传感器所采集的数据不在使用者所设定的围,蜂鸣器就会报警以提醒使
用者,系统运行可靠,结构简单,性价比高。
关键字:STC89C52 单片机、温湿度、光照度、液晶显示、报警
II / 58
Abstract
The research projects is to provide people an instruments with a
real-time information about the quality of the environment ,
including temperature, humidity, light intensity, so that people can
be informed in a timely manner and make appropriate adjustments.
In this paper, as a control STC89C52 microcontroller core to
achieve the design of the right temperature and humidity testing,
light intensity detection circuit and LCD display real-time hardware
and so on. The realization of its functions mainly through software
programming to complete, which not only reduces the hardware circuit
complexity and its cost, but also to complex hardware circuits
difficult to achieve the task.Using of new low-power micro-sensors,
temperature sensors 18B20, humidity sensors DHT11, illumination
sensor TSL2561, to achieve the environmental temperature, humidity
and light intensity three parameters of the acquisition, storage,
display and other functions. in addition, the system also has alarm
functions, when data collected of the sensor is not within the scope
setted by the user, the buzzer will alarm to alert the user.The
system is reliable, simple and cost-effective.
Keywords: STC89C52 microcontroller, temperature, humidity,
light, the liquid crystal display, alarm function
III / 58
目 录
第一章 绪论.....................................................1
1.1 选题背景与意义.........................................1
1.2 传感器介绍.............................................1
1.2.1 温度传感器.......................................1
1.2.2 湿度传感器.......................................3
1.2.3 光照度传感器.....................................5
1.3 课题主要容与结构安排...................................7
第二章 方案比较和选择...........................................8
2.1 温度传感器的选择.......................................8
2.2 湿度传感器的选择.......................................9
2.3 光照度传感器的选择 .....................................10
2.4 单片机的选择..........................................10
2.5 本章小结..............................................11
第三章 系统整体设计............................................12
3.1 信号采集..............................................12
3.1.1 光照度传感器....................................12
3.1.2 温度传感器......................................15
3.1.3 湿度传感器......................................19
3.2 信号分析与处理........................................21
3.2.1 单片机最小系统..................................22
3.2.2 STC89C52 引脚介绍与管脚说明 .....................25
3.3 人机交互..............................................26
3.3.1 显示模块........................................26
3.3.2 报警电路........................................28
3.4 本章小结..............................................28
第四章 软件设计................................................29
4.1 主程序流程图..........................................29
IV / 58
4.2 DS18B20 测温流程图 ....................................30
4.3 DHT11 流程图 ..........................................31
4.4 键盘扫描程序流程图....................................32
4.5 TSL2561 流程图 ........................................32
4.6 本章小结..............................................32
总 结..........................................................33
致 ............................................................34
参考文献.......................................................35
附录一.........................................................36
附录二.........................................................37
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第一章 绪论
1.1 选题背景与意义
温度、湿度、光照度和人类的生产、生活有着密切的关系,同时也是工农业
生产中最常见最基本的工艺参数,例如农业上农作物的生长离不开对温度、湿度,
特别是光照度的检测与控制,机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对
温度、湿度的检测与控制,并且随着人们生活水平的提高,人们对自己的生存环
境越来越关注,而空气中温湿度、光照强度的变化与人体的舒适度和情绪都有直
接的影响,所以对温度、湿度与光照度的检测与控制就非常有必要了。
温度、湿度、光照度是工业农业生产不可缺少的因素,但传统的方法是用温
度表、毛发湿度表、双金属式测量计、人对光照的感觉、观测植物的生长情况等
手段,通过人工进行检测,对不符合温度、湿度、光照度要求的环境进行通风、
去湿、降温、采光等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的误差
大,随机性大。含有微型计算机或微处理器的测量仪器,由于它拥有对数据存储,
运算逻辑判断与自动化的功能,有着智能作用。随着生产的发展,一个低成本和
具有较高精度的环境测量仪在许多领域会代替人工操作,自动控制各种仪器调整
环境温度湿度光照度。目前市场上普遍存在的环境检测仪器大都是单点测量,而
且温湿度、光照度信息传递不与时,精度达不到要求,不利于控制者根据温度、
湿度、光照度变化与时做出决定,为此,本设计开发了一种能够同时测量多点,
并实时性高、精度高,能够综合处理多点温湿度、光照度信息的检测产品。总之,
环境温湿度与光照强度的检测的设计和开发具有非常大的市场前景和实用价值。
1.2 传感器介绍
1.2.1 温度传感器
集成温度传感器是目前应用围最广、使用最普与的一种全集成化传感器。其
种类很多,大致可分为以下 5 类:1、模拟集成温度传感器;2、模拟集成温度控
制器;3、智能温度传感器;4、通用智能温度控制器;5、微机散热保护专用的
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