DHT11为数字湿度度传感器单片机.doc

《单片机技术》课程设计说明书 学 院： 学生姓名： 指导教师： 职称/学位 专 业： 班 级： 学 号： 完成时间： 摘 要 设计介绍了一种以AT89S52为主要控制器件，以DHT11为数字湿度度传感器利用LCD1602液晶显示湿度信息的数字湿度计。设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。 数字湿度计的硬件系统包含电源、复位、下载、显示、时钟等模块,利用电子绘图软件进行原理图、PCB图的绘制，并完成了硬件系统实物的制作。软件系统包含检查等各个模块的模块化程序。通过对硬、软件系统的联调和测试，该湿度计的功能和性能指标符合设计任务书的要求。首先，对测湿技术现状进行了介绍，对各种方案进行了简单的分析与比较；其次根据系统的总体要求和技术指标，从工程应用的角度出发，进行了硬件部分的设计和选型、软件的设计与分析，且在实现中遵循了简单、经济、实用的原则；然后详细介绍了系统所用各芯片的特点、引脚功能、工作原理及应用；最后通过设计，完成了对环境湿度的检测，达到了设计的基本要求，成品可以调节湿度和温度的上下限进行控制，超出上下限单片机报警鸣笛。 本系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高，具有一定的实用价值。 关键词：湿度计；AT89S52；LCD1602；DHT11目 录 1 绪论 1 1.1 课题设计背景及意义 1 1.2 设计的主要工作 1 2 设计方案及工作原理 2 2.1 设计方案 2 2.2 工作原理 2 3 硬件系统的设计 3 3.1 主要元器件介绍 3 3.1.1 AT89S52 3 3.1.2 LCD1602液晶显示屏 3 3.2 各模块电路的设计 5 3.2.1 AT89S52单片机最小系统 5 3.2.2 ISP下载电路 6 3.2.3 DHT11湿度传感器电路 6 3.3 系统电路原理图 7 3.4 系统元件清单 7 4 系统软件设计 8 4.1 软件设计主程序设计 8 4.2 软件设计的分模块程序设计 8 4.2.1 液晶显示程序设计 8 4.2.2 DHT11测湿度程序设计 9 4.2.3 键盘扫描模块 10 5 系统调试运行及结果说明 11 5.1 操作说明 11 5.2 调试 11 5.3 设计缺陷分析 12 5.4 设计结论 12 5.5 设计体会 12 结束语 13 参考文献 14 致 谢 15 附 录 16 附录A 原理图 16 附录B 实物图 17 附录C 元件清单 18 附录D 程序清单 19 1 绪论 1.1 课题设计背景及意义 进入21世纪后，随着科技飞速发展，各行各业都须应用电子技术、自动控制技术进行改造和提升。很多产业行业对湿度的测控手段很粗糙，十分落后，绝大多数仍在使用湿球湿度计，采用人工观测人工调节阀门、风机的方法，很少有人使用湿度传感器。 就在生活中，湿度扮演着非常重要的角色，现代社会越来越多的场所会涉及到湿度并将其显示。湿度看看我们各自的家庭，具有温度计的很多，而同时墙上挂有湿度计的则很少。这说明家庭室内装饰中的湿度题目，似乎还没引起我们足够的熟悉。合适的湿度较之居室的主人来说，其重要性并不亚于温度。 空气湿度是指空气湿润的程度，可用相对湿度表示。相对湿度是指空气实际所含水蒸气密度和同温下饱和水蒸气密度的百分比值。人体在室内感觉舒适的最佳相对湿度是40～70%，相对湿度过低或过高，对人体都不适甚至有害。 相对湿度过低，还会导致木材水分散失，引起家具或木质地板变形、开裂和损坏；钢琴、提琴等对湿度要求高的乐器不能正常使用；文物、档案和图书脆化、变形。相对湿度过高，又易使室内家具、衣物、地毯等织物生霉、铁器生锈、电子器件短路；地毯、壁纸发生静电现象，对人体有刺激，甚至诱发火灾。 最近几年来，单片机随着科技的发展，不断的走向社会各个领域，还带动传统控制检测日新月异更新。在实时运作和自动控制的单片机应用到系统中，单片机如今是作为一个核心部件来使用，仅掌握单片机方面知识是不够的，还应根据其具体硬件结构，以及针对具体应用对象特点的软件结合，加以完善。 1.2 设计的主要工作 在课程设计中，为实现对湿度的检测与显示，主要利用以AT89S52为核心构架硬件电路，DHT11湿度传感器采集环境湿度信息(测量精度：湿度检测范围：20%-90%RH。检测精度：5%RH)。LCD1602显示器直接显示湿度，同时设计其原理图、PCB图、并制作实物电路板利用C语言编程实现湿度信息的显示功能。