基于单片机的温湿度测量电路详解.doc

目 录 1 绪论 1 1.1 课题描述 1 1.2 基本工作原理 1 2 系统设计方案的研究 2 2.1 系统的控制特点与性能要求 2.1.1 系统控制结构组成 2 2.1.2 系统的性能特点 2 2.2 系统的设计原理 2 3 系统的结构设计 3 3.1 相对湿度检测电路 3 3.1.1 NE555时基电路.......................................................................................................4 3.1.2 基于555振荡电路的湿度测量电路设计...............................................................4 3.2 转换模块的设计............................................................................................................5 3.2.1 A/D转换器ICL7135...............................................................................................5 3.3 处理器模块的设计........................................................................................................7 3.3.1 单片机AT89C51简介及应用.................................................................................7 3.4 湿度的调节模块设计..................................................................................................11 3.5 显示模块设计..............................................................................................................12 3.6 按键模块的设计..........................................................................................................13 4 软件的设计及实现 13 总 结 15 致 谢 16 参考文献 17 1 绪论 1.1 课题描述 在工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天以及现代生活的各个方面，经常需要对环境湿度进行测量及控制。对于生物制药、食品加工、造纸等行业，准确的测量湿度更是至关重要的。此外，湿度还直接影响到人们的舒适程度和身体健康，但在常规的环境参数中，湿度是最难准确测量的一个参数。这是因为测量湿度要比测量温度复杂得多，温度是个独立的被测量，而湿度却受其它因素的影响，湿度与大气压、温度呈函数关系[1]。因此，用常规的方法测量湿度的误差可达±5%～±20%，此外，湿度的校准也是一个难题[2]。过去用干湿球度计或毛发湿度计来测量、通过查表得到湿度的方法[3]，早已无法满足现代科技发展的需求。干湿球湿度计和普通的湿度计并能用做标定，就是因为标定后的精度无法保证。湿度的标定对环境条件要求十分严格，而在国外的湿度标定设备（例如过生产的MC741—HP型湿度校准仪），价格又十分昂贵。本设计就是在此基础是，提出一种基于AT89C51单片机控制的比较简单而实用的湿度检测及控制方法[4]。 1.2 基本工作原理 本课程设计湿度控制系统由湿度检测电路、 CPU 监控电路、显示电路、 A/D 转换电路、排风与加热控制电路和微处理器等组成，其中微处理器AT89C51 是整个系统的控制核心。工作原理如下：湿度检测电路将当前环境湿度信号通过A/D转换后，送到处理器AT89C51中，然后处理器通过软件的运行，将当前湿度信号通过LED显示出来（显示相对湿度值），并且处理器通过程序的运行，判断当前湿度值是否在预先设定的范围之内。基本工作原理框图如图1所示。 图1基本工作原理框图 2 系统设计方案的研究 2.1 系统的控制特点与性能要求 2.1.1 系统控制结构组成 ①湿度检测电路。用于检测空气的湿度。 ②微控制器。采用ATM