第 1 章 总体设计概述
1.1 课题的背景和意义
温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，同时也是工业生产中最常见最基本的工艺
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，所以对温度湿度的检测与控制就非常有必要了。
8051 单片机是常用于控制的芯片，在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得
了令人瞩目的成果，用其作为温湿度控制系统的实力也很多。使用 8051 单片机能够实现温湿度
全程的自动控制，而且 8051 单片机易于学习掌握，性价比高。
使用 8051 型单片机设计温湿度控制系统，可以即时精确的反应温室的温度以与适度的变化。
完成诸如升温到特定的温度、降温到特定的温度。在温度上下限围保持恒温等多种控制方式，在
湿度控制方面也是如此。将此系统应用到温室当中无疑为植被生长提供了更加适宜的环境。对于
大棚种植和花圃、花卉栽培，必须在某些特定环境安装温湿度装置对其进行监控。本系统可以与
时、精确的反映室的温度以与湿度的变化，能够满足温湿度的控制要求。
1.2 系统实现的主要功能
本系统所要实现的功能是：
1.温湿度实时检测与显示。通过 LCD1602 实时地显示传感器 DHT11 检测到的温湿度值，并且
固定时间（5s）检测更新显示一次。
2.报警阈值的手动设置。通过三个按键实现温湿度阈值的设置，使得系统更加人性化、智能
化，具有更高的实用价值。
3.当温湿度超出阈值时能自动报警。通过蜂鸣器发出声音实现报警，以提醒用户做出相应的
改进措施。
1.3 系统的工作原理简介
总体来说，本次设计主要涉与了温湿度的测量、显示以与实现简单控制。硬件方面有五个模
块，即 AT89S52 单片机主控模块、传感器模块、LCD1602 液晶显示模块、报警模块以与阈值设置
模块。其中主控模块已经给出，我们只需适当增加驱动电路即可。
传感器模块使用的是 DHT11 数字温湿度传感器。通过 DHT11 检测出当前环境下的温湿度，将
所测数据交给 AT 单片机进行分析和处理，并分别存入不同数组以便显示时候用。其中，为了显
示稳定，本系统每间隔 5s 采集一次数据送入单片机。
1602 液晶显示模块就是实现温湿度检测值和阈值的显示。其分两行显示，上边一行显示湿度，
下边显示温度值，两行的末尾两位是阈值显示位，正常工作的时候可以通过按键将其隐藏，需要
调节阈值时，再显示出来方便调整，相对构建了比较友好的人机交互。
蜂鸣器报警模块实现了检测值超过阈值的时候鸣响报警。本系统采用的是有源蜂鸣器，因此
无论温度还是湿度超出围蜂鸣器都是以一样频率的声音进行报警提示。提醒工作人员此时温度湿
度数据出现异常、需与时调整，与时启用升温器、加湿器、降温风扇以与喷雾器来有效的调整实
验室温湿度。
阈值设置模块通过三个按键来实现阈值设置功能的。使得在不同环境下设置阈值提供了极大
的方便，不需要每次都在程序里改动然后再烧录，省去了复杂的过程。
