室内温湿度控制系统报告汇总

1室内温湿度控制系统设计报告新电八队2室内温湿度控制系统摘要:本文利用89C52单片机设计一个温室大棚的温湿度检测控制系统，对室内的温湿度进行检测控制并实时显示。其中温湿度传感器采用DHT11数字温湿度传感器，通过89C52单片机的处理把温湿度值显示在1602A液晶上。并实时判断温湿度值是否满足设定的温湿度范围，若超出设定范围，通过89C52启动温湿度控制系统，达到恒温恒湿的目的。关键字：89C52；DHT11；1602A液晶显示；温湿度控制系统目录摘要.......................................................................11本系统主要研究内容...........................................................31.1基本要求....................................................................31．2发挥部分..................................................................32系统总体设计................................................................32.1系统的组成.................................................................32.2系统的工作原理.............................................................43单元电路设计................................................................63.1单片机系统设计.............................................................63.2传感器的设计...............................................................83.3液晶显示装置设计...........................................................93.4光声报警系统与温湿度控制系统设计...........................错误!未定义书签。3.5温湿度系统设计............................................................134软件设计...................................................................144.1初始化模块................................................................144.2温湿度检测模块............................................................1434.3温湿度判断控制模块........................................................154.41602液晶显示模块.........................................................154.5报警模块..................................................................154.6系统整体软件程序..........................................................165系统测试....................................................................166总结......................................................................17参考文献:.....................................................................17附录..........................................................................184１本系统主要研究内容设计一个室内温湿度检测装置，检测和显示室内的温度、湿度，并在温度、湿度超过设置的范围是采取相应的措施，使得温度达到设置的范围。1.1基本要求（1）采集温度传感器数据，在显示器上显示室内的温度。（2）采集湿度传感器数据，在显示器上显示室内的湿度。（3）可以通过按键来设定目标温度和湿度的范围。1.2发挥部分（1）当温度和湿度超过设置的范围时用蜂鸣器发出不同的声音报警，并且用LED灯指示是温度还是湿度超出了预设的范围。（2）用两个电机模拟对温度和湿度的控制，当温度和湿度超出设置范围时控制两个电机动作，调节温度和湿度达到预设的范围。电机1正转（顺时针）表示加热，反转（逆时针）表示制冷。电机2正转（顺时针）表示加湿，反转（逆时针）表示干燥。（3）用电机的转速表示控制作用的强弱程度，并与温度、湿度的偏差大小相关。2系统的总体设计2.1系统的组成以单片机为控制核心，采用温湿度测量，通信技术，控制技术等技术，以温湿度传感器作为测量元件，构成智能温湿度测量控制系统。可分为温湿度测量电路，显示电路，声光报警电路，温湿度控制电路，选用的主要器件有：89C52，温湿度传感器DHT11，1602A显示模块,红绿白LED灯，报警装置蜂鸣器等。5EA/VPP31X119X218RESET9RD/P3717WR/P3616P32/INT012P33/INT113P34/T014P35/T115P101P112P123P134P145P156P167P178P0039P0138P0237P0336P0435P0534P0633P0732P2021P2122P2223P2324P2425P2526P2627P2728PSEN29ALE/PRDG30P31/TXD11P30/RXD10U1AT89C51132VVGNDINOUTU278L05S1100uFC1D110KR210KR310KR1VCCGND+--S2S3S4S5S6S71KR410uFC2GND12345678910111213141516RP?16PIN123456789P?MHDR1X9D0D1D2D3D4D5D6D7D0D1D2D3D4D5D6D7GNDVCC10R5VCCRSRSLCD1LCD212Y1XTAL30pFC330pFC4GND10KR6D2D3GND1KR7LS1BuzzerQ?NPNVCCGNDIN1IN2IN3IN4ENAENAGNDGNDD4D5VCC系统原理图2.2系统的工作原理本系统以单片机89C52为核心，数据采集、传输、显示、报警都要通过单片机。数据采集通过单总线的智能数字温湿度传感器DHT11完成；通过单片机把采集的数据显示在1602A上；当采集的数据超出给定范围时，有蜂鸣器实时报警，并显示红灯提示，并进行相应的控制处理。在整个系统中采用了DHT11单总线技术，单片机采用C语言编程。·89C52作为中央控制装置，负责中心运算和控制，协调系统各个模块的工作。·电机1反转：实现系统的降温工作。·电机1正转：实现系统的加热工作。·电机2正转：实现系统的加湿工作。·电机2反转：实现系统的干燥工作。·两盏灯，报警模块：负责系统的报警功能。如果当前的温度超过用户设定的界限值时系统将自动报警，灯在单片机的控制下有规律的闪烁，同时报警模块发出报警声，通知用户采取相应的措施。系统工作流程图6系统初始化温湿度检测判断不报警报警51单片机温湿度控制系统LCD液晶显示51单片机LCD液晶显示终止符合不符合系统的工作流程图73单元电路设计3.1单片机系统设计经过上面的总体方案和实施措施的讨论后可以开始着手硬件系统的设计，硬件系统是应用系统的基础、软件系统设计的依据根据总体功能和性价比及其运行速度等因素的考虑，选用STC89C52为主机，满足上面的要求而且设计方便，不需要再存储扩展。STC89C52单片机概述STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM，MAX810复位电路，2个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外STC89C52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz，6T/12T可选。相关参数：1.工作电压：5.5V～3.3V（5V单片机）2.8V～2.0V（3V单片机）2.工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051的0～80MHz，实际工作频率可达48MHz3.用户应用程序空间为8K字节4.片上集成512字节RAM5.通用I/O口（32个），复位后为：P0/P1/P2/P3是准双向口上拉，P0口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为I/O口用时，需加上拉电阻。6.ISP（在系统可编程）/IAP（在应用可编程），无需专用编程器，无需专用仿真器，可通过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程序，数秒即可完成。87.具有EEPROM功能8.具有看门狗功能9.共3个16位定时器/计数器。即定时器T0、T1、T210.外部中断4路，下降沿中断或低电平触发电路，PowerDown模式可由外部中断低电平触发中断方式唤醒。11.通用异步串行口（UART），还可用定时器软件实现多个UART12.工作温度范围：-40～+85℃（工业级）/0～75℃（商业级）13.PDIP封装89C52引脚图93.2传感器的设计DHT11产品概述DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为4针单排引脚封装。连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。DHT11引脚说明VDD供电3－5.5VDCDATA串行数据，单总线NC空脚，请悬空GND接地，电源负极103.3液晶显示装置设计1602A是一种工业字符型液晶，能够同时显示16x02即32个字符。下图为1602A模块尺寸图引脚接口说明VSS电源地9D2数据VDD电源正极10D3数据VL液晶显示偏压11D4数据RS数据/命令选择12D5数据R/W读/写选择13D6数据E使能信号14D7数据D0数据15BLA背光源正极D1数据16BLK背光源负极第1脚：VSS为地电源。