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温湿度检测仪毕业论文

第1章绪论

1.1设计任务

设计一个基于单片机的测温湿度控制系统，用单片机作为主控芯片，通过温

湿度传感器监控对温湿度进行实时性控制，通过设置警戒温度，利用单片机控制，

当温湿度高于设定温湿度基准值时启动报警，以达到控制的目的。

设计的功能如下：

（1）实现LED数码管显示；

（2）能通过按键选择工作模式和基准值的设定。

设计技术指标如下：

（1）显示三位温度三位湿度；

（2）温度采集精度为±0.5℃,湿度采集精度为±5%。

1.2原理描述

本设计主要由电源模块、温湿度采集模块、按键模块、报警模块、单片机控

制模块以及数据显示模块几部分组成。如下图1-1所示：

温湿度度采集模块单数据显示模块

片

机

控按键模块

制

模

块

报警模块电源模块

图1-1系统总体结构框图

.专业.专注.

1.2.1总体方案的设计

用温温度传感器DS18B20，DHT11主要实现检测温度、湿度的检测，将温度

[2]

湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机进行数

据的分析和处理，为显示和报警电路提供信号。设定模块主要为设定温湿度报警

的阈值，其流程图1-1所示：

1.2.2系统原理

温湿度采集模块使用的是DS18B20，DHT11数字温湿度传感器，它使用单总

线方式，接口简单，而且无需另外校准，完全能够满足日常环境温湿度的检测要

求。

数据处理模块使用的是AT89S51单片机，其完成温湿度数据的采集、运算和

逻辑控制的功能。

其余模块主要由按键、LED和蜂鸣器构成。其中按键用于用户设定温湿度阈

值，LED用于数据显示，蜂鸣器用于提示用户。按照系统的设计功能所要求的，

温湿度监控系统原理图如下图1-2所示：

温湿度传感器

LED温湿度显示单片机蜂鸣器

按键模块

图1-2温湿度监控系统原理图

单片机作为主控制器，主要负责处理由温湿度传感器送来数据，并把处理好

的数据送向显示器模块，温湿度传感器主要用来采集周围的环境参数，并把所采

集到得数据送向单片机，按键电路主要是用来完成单片机的复位操作和温湿度初

始值的设定。蜂鸣器电路就是用三极管来实现的，用来判断周围的温度或者湿度

是否超出设定数值，显示电路主要用来显示当前的温湿度。

.专业.专注.

1.3整体方案的论证

1.3.1温湿度检测电路

方案一：选用DS18B20温度传感器和HS1101湿度传感器。DS18B20是一线

式数字温度传感器，具有独特的单线式接口方式，测量围在－55℃～125℃，－

10℃～85℃，误差为0.5℃。最高精度可达0.0625℃。HS1101是电容式湿度传

感器，可测相对湿度围在0%~100%RH，误差为2%RH。

方案二：选用DHT11作为温湿度检测模块。DHT11是一款数字输出的复合

传感器，包含一个电阻式感湿元件和NTC式温度检测元件，可测20~90%RH湿度，

误差5%RH，0~50℃，误差2℃。

由于HS1101所构成的测湿度电路对电阻的精度要求高