基于STC89C52单片机的温湿度控制系统.doc

第1章 概述 系统的功能 本系统采用89C52单片机±2℃；湿度检测范围20%-90%RH,测湿精度:±5％RH第2章 系统总体方案设计 2.1 设计思路 首先确定课程设计的目的是设计一个温湿度计，由单片机，温湿度传感器和LED数码管显示器以及其他相关部件共同实现。 根据所要实现的功能，先在proteus软件上仿真，根据所选用的硬件可以将整个软件设计成若干个子程序，譬如初始化，复位，发送指令，读取数据，显示温湿度等构成，可以将以上子程序分别设计，实现各自功能，再在主程序中调用，实现预期功能。 在proteus软件中画出相应的电路图，将编好的程序编译后的文件下载到电路图中的单片机中，进行仿真，对温度传感器设置不同的参数，如若不能达到预期效果，则进行修改直至成功，于此同时，将编译好的程序下载到单片机开发板中，进行测试。 2.2 设计框图 图2.1 设计框图 第3章 硬件设计 3.1 硬件设计 温度计电路设计总体设计方框图所示，按照系统设计功能的要求，确定系统由 图3.1晶振电路 RST引脚是单片机复位端，高电平有效。在引脚端输入至少连续两个单片机周期的高电频，单片机复位。使用时，在引脚与VCC引脚之间接一个1KΩ的下拉电阻，与VCC引脚之间接一个约20μF的电解电容，即可保证上电自动复位，复位电路如图3.2所示： 图3.2复位电路 3.1.2 报警电路设计 报警电路采用的是个LED指示灯，外加一个蜂鸣器。当实际温湿度值超出设定的温湿度范围时LED点亮蜂鸣器发出报警声。由于LED灯有工作电流的限制，所以这里分别加上了一定阻值的限流电阻。由于单片机的I/O口驱动能力不足，所以驱动蜂鸣器时声音很小，所以在此加上一个PN型三极管来增加驱动能力 图3.3报警电路 3.1.3 显示电路设计 LED 数码管是由八个发光二极管组成的显示器件，显示器的驱动方式分静态和动态两种方式：静态方式是把 LED 的公共极接VCC（指共阳极）7 段码，经锁存器给到各 LED。动态扫描方式是每个 LED 公共极分别由一根位选线控制， 选通该位 LED由并口给出 7 段码，则该位亮，在应用中只要将一个8位并行输出口与显示块的发光二极管引脚相连即可8 位并行输出口输出不同的 7 段码，即可显示不同的字符。数码管的段端A、B、C、D、E、F、G、DP依次与STC89C52的P0口相连。数码管的段通过四个PNP型的小功率放大三极管与STC89C52的P2.4、P2.5、P2.6、P2.7口相连。89C52的P1.1、P1.2、P1.3口相连，当有按键按下时单片机收到有效的信号，S键用来切换显示的模式（分别显示实际所测得的温湿度，预置的温度上下限值和预置的湿度上下限值），S2键和S3键与功能键配合使用的功能为设置温湿度的上限值和下限值，S2键为加1，S3键为减1。当S2键和S3键单独使用时用来切换显示温湿度的精确数据 3.1.4 测温湿度电路设计 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有四个引脚，3号引脚一般悬空，如图3.5所示。DHT11的供电电压为3—5.5V。传感器上电后，要等待1s以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。电源引脚（VDD，GND）之间可增加一个100nF的电容，用以去耦滤波。建议连接线长度短于20米时用5K上拉电阻,大于20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻。 第4章 软件设计及调试 4.1软件设计介绍 主函数main()开始执行，由于DHT11上电后需要经过一段时间的休眠才能开始工作，所以首先经过一个延时函数调用温湿度读取函数CWD()读取温湿度。将数值处理后调用温湿度范围检测函数temphumi_range(tt,hh)(tt,hh分别为测得温湿度)判断测得温湿度是否在设定范围内 4.2 按键检测子程序判断功能键的按键次数，键的按键次数为0，数码管显示温湿度；键的按键次数为1数码管显示温度上限；键的按键次数为2数码管显示温度下限；键的按键次数为3，数码管显示湿度上限；键的按键次数为4，数码管显示湿度下