基于单片机的环境温湿度光照度检测装置

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基于单片机的智能温湿度检测器设计

基于单片机的智能温湿度检测器设计

基于单片机的智能温湿度检测器设计设计基于单片机的智能温湿度检测器,旨在实时监测环境的温湿度值,并根据不同的条件进行相应的处理和提醒,提高用户对环境的感知能力。

本文将分为五个部分进行介绍:引言、设计方案、系统实现、系统测试和总结。

引言随着科技的发展,人们对于生活环境的要求也越来越高,温湿度是人们感知环境的两个重要指标。

通过实时监测温湿度值,可以及时采取调控措施来提高环境的舒适度。

同时,温湿度检测器广泛应用于气象、农业、生物、医疗和工业等领域。

因此,设计一种基于单片机的智能温湿度检测器对于提高环境感知能力具有重要意义。

设计方案本设计方案采用单片机作为核心处理器,利用传感器采集环境的温湿度数据,并通过LCD显示模块实时显示。

同时,通过调节风扇和加热器来改变环境温湿度,通过蜂鸣器和LED灯进行相应的警示。

系统还具有数据存储和远程监测功能,可以通过WiFi或蓝牙模块进行数据传输和远程控制。

系统实现1.硬件设计:-单片机选择:选择一款适合的单片机,如STC89C52系列,具有较高的性能和丰富的外设接口。

-传感器选择:选择一种温湿度传感器,如DHT11或DHT22,能够准确地测量环境的温湿度。

-显示模块选择:选择一款合适的LCD显示模块,如16×2字符LCD,用于实时显示温湿度数值。

-外部模块选择:选择合适的风扇、加热器、LED灯和蜂鸣器等外部模块,用于调控环境温湿度并进行相应的警示。

2.软件设计:-采样程序:编写程序读取传感器采集的温湿度数据,并将其存储在内存中。

-显示程序:编写程序将温湿度数值显示在LCD显示模块上,通过按键实现数据的切换和查看。

-控制程序:编写程序根据设定的温湿度范围,控制风扇和加热器的开关,以及蜂鸣器和LED灯的警示。

-数据存储程序:编写程序将采集的温湿度数据存储在EEPROM或SD卡中,以备后续分析和记录。

-远程监测程序:编写程序利用WiFi或蓝牙模块将温湿度数据传输到手机或电脑上,实现远程监测和控制。

【精品】基于单片机的温湿度及光照度采集系统的设计_毕业论文设计

【精品】基于单片机的温湿度及光照度采集系统的设计_毕业论文设计

毕业论文蔬菜大棚智能数据采集系统的设计学生姓名:学号:系部:专业:指导教师:二〇一三年六月毕业设计(论文)任务书设计(论文)题目:蔬菜大棚智能数据采集系统的设计学生:张经飞指导教师:郭晋秦副教授专业负责人:郭晋秦1.设计(论文)的主要任务及目标随着科技的进步和现代生活的快速发展,在工农业生产、气象、环保、国防、科研等部门及日常生活中,经常需要对环境温湿度与光照度进行检测及控制。

准确测量温湿度以及光照度对于生物制药、食品加工、等行业更是至关重要。

在检测技术不断发展完善的今天,检测装置也正在朝着集成化、智能化的方向发展。

主要表现在以下两个方面:(1)传感器正从分立元件向集成化、智能化、系统化的方向迅速发展,为开发新一代温湿度测控系统创造了有利条件,(2)在检测系统中普遍采用线性化处理、自动温度补偿和自动校准湿度等几项新技术。

本论文是以蔬菜大棚为研究对象来设计一款基于单片机的温湿度、光照度检测装置。

温度、湿度、光照度是衡量蔬菜大棚的三项重要指标,它直接影响到栽培作物的生长和产量,蔬菜的生长都是在一定的环境中进行的,其在生长过程中受到环境中各种因素的影响,其中对蔬菜生长影响最大的是环境中的温湿度及光照度。

环境中昼夜的温湿度、光照度变化大,其对蔬菜生长极为不利。

因此必须对环境的温度和湿度进行监测和控制,使其适合蔬菜的生长,来提高其产量和质量。

但传统的人工的测试方法费时费力、效率低,且测试的误差大,随机性大。

因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的检测装置。

该论文即是针对这一问题,设计出了能够实现温湿度自动检测,LCD数字实时显示,按键调整上下限设置,超限报警等多功能的温湿度和光照度检测装置。

2.主要参考文献[1] 郑争兵,基于单片机与AD509的温度测量报警系统[J],国外电子测量技术,2009,27(1)。

[2] 汪英.基于微机测控网络的温湿度及报警[D],长沙,湖南大学,2007。

[3] Mt. Prospect,MCS 51 Family of Microcontrollers Architectural Overview,September 1993。

基于单片机的温湿度监测系统设计

基于单片机的温湿度监测系统设计

基于单片机的温湿度监测系统设计一、引言在现代生活和工业生产中,对环境温湿度的准确监测具有重要意义。

温湿度的变化可能会影响到产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。

因此,设计一个高效、准确且可靠的温湿度监测系统至关重要。

本设计基于单片机,旨在实现对环境温湿度的实时监测和数据处理。

二、系统总体设计方案(一)系统功能需求本系统需要实现以下功能:1、实时采集环境温湿度数据。

2、对采集到的数据进行处理和分析。

3、将温湿度数据显示在液晶显示屏上。

4、具备数据存储功能,以便后续查询和分析。

5、当温湿度超出设定范围时,能够发出报警信号。

(二)系统总体架构本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。

传感器模块负责采集温湿度数据,并将其转换为电信号传输给单片机。

单片机对接收的数据进行处理和分析,然后将结果发送给显示模块进行显示,同时将数据存储到存储模块中。

当温湿度超出设定范围时,单片机控制报警模块发出报警信号。

三、硬件设计(一)传感器选择选用 DHT11 数字温湿度传感器,它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。

具有体积小、功耗低、响应速度快、性价比高等优点,能够满足本系统的设计要求。

(二)单片机控制模块选择 STC89C52 单片机作为控制核心。

它具有丰富的 I/O 口资源、较高的处理速度和稳定性,能够有效地处理和控制整个系统的运行。

(三)显示模块采用液晶显示屏 1602,它能够清晰地显示温湿度数据和相关信息。

(四)存储模块选用 EEPROM 芯片 AT24C02 作为存储模块,用于存储温湿度数据,方便后续查询和分析。

(五)报警模块使用蜂鸣器作为报警装置,当温湿度超出设定范围时,单片机控制蜂鸣器发出报警声音。

四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部资源的初始化、传感器的初始化、显示模块的初始化等。

然后,系统进入循环,不断读取传感器采集到的温湿度数据,并进行处理和分析。

基于单片机的环境温湿度光照度检测装置设计毕业设计

基于单片机的环境温湿度光照度检测装置设计毕业设计

摘要本课题的研究目的是为人们提供一种能够实时了解所处环境质量信息的仪器,包括温度、湿度、光照度,使人们能够及时获知信息并做出相应的调整。

本文采用STC89C52单片机来作为控制核心,实现了对温、湿度的检测、光照度检测和LCD实时显示电路等硬件电路的设计,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,这就降低了硬件电路的复杂性,其成本也有所降低,而且还能够完成复杂硬件电路难以实现的任务。

配置新式的微型低功耗传感器,温度传感器为18B20,湿度传感器为DHT11,光照度传感器为TSL2561,实现了环境温度,湿度,光照强度三个参数的采集,存储,显示等功能,另外,本系统还具有报警功能,当传感器所采集的数据不在使用者所设定的范围内,蜂鸣器就会报警以提醒使用者,系统运行可靠,结构简单,性价比高。

关键字:STC89C52单片机、温湿度、光照度、液晶显示、报警AbstractThe research projects is to provide people an instruments with a real-time information about the quality of the environment , including temperature, humidity, light intensity, so that people can be informed in a timely manner and make appropriate adjustments.In this paper, as a control STC89C52 microcontroller core to achieve the design of the right temperature and humidity testing, light intensity detection circuit and LCD display real-time hardware and so on. The realization of its functions mainly through software programming to complete, which not only reduces the hardware circuit complexity and its cost, but also to complex hardware circuits difficult to achieve the ing of new low-power micro-sensors, temperature sensors 18B20, humidity sensors DHT11, illumination sensor TSL2561, to achieve the environmental temperature, humidity and light intensity three parameters of the acquisition, storage, display and other functions. in addition, the system also has alarm functions, when data collected of the sensor is not within the scope setted by the user, the buzzer will alarm to alert the user.The system is reliable, simple and cost-effective.Keywords: STC89C52 microcontroller, temperature, humidity, light, the liquid crystal display, alarm function目录第一章绪论 (1)1.1 选题背景及意义 (1)1.2 传感器介绍 (2)1.2.1 温度传感器 (2)1.2.2 湿度传感器 (4)1.2.3 光照度传感器 (7)1.3 课题主要内容及结构安排 (10)第二章方案比较和选择 (11)2.1 温度传感器的选择 (11)2.2 湿度传感器的选择 (12)2.3光照度传感器的选择 (14)2.4 单片机的选择 (15)2.5 本章小结 (16)第三章系统整体设计 (16)3.1 信号采集 (17)3.1.1 光照度传感器 (17)3.1.2 温度传感器 (22)3.1.3 湿度传感器 (27)3.2 信号分析与处理 (30)3.2.1 单片机最小系统 (31)3.2.2 STC89C52引脚介绍及管脚说明 (34)3.3 人机交互 (36)3.3.1 显示模块 (36)3.3.2 报警电路 (37)3.4 本章小结 (38)第四章软件设计 (39)4.1 主程序流程图 (39)4.2 DS18B20测温流程图 (40)4.3 DHT11流程图 (41)4.4 键盘扫描程序流程图 (42)4.5 TSL2561流程图 (42)4.6 本章小结 (42)总结 (44)致谢 (45)参考文献 (47)附录一 (49)附录二 (50)第一章绪论1.1 选题背景及意义温度、湿度、光照度和人类的生产、生活有着密切的关系,同时也是工农业生产中最常见最基本的工艺参数,例如农业上农作物的生长离不开对温度、湿度,特别是光照度的检测与控制,机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度、湿度的检测与控制,并且随着人们生活水平的提高,人们对自己的生存环境越来越关注,而空气中温湿度、光照强度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响,所以对温度、湿度及光照度的检测及控制就非常有必要了。

基于单片机的光照强度及温湿度采集系统

基于单片机的光照强度及温湿度采集系统

基于单片机的光照强度及温湿度采集系统许龙,陈辉,陈露强,刘敏,刘立群*,王佳玉,薛飞(甘肃农业大学信息科学技术学院,甘肃兰州730070)摘要:针对自然田间作物生长环境监测需求,设计实现了基于单片机的采集环境光照强度及温湿度的信息采集系统。

系统采用光敏传感器、温度、湿度传感器分别对光照强度、温度、湿度采集,使用液晶屏显示数据,并通过蓝牙实时传输数据到手机进行监测。

测试表明,系统可采集光照、温湿度三种数据,通过单片机设置和手机控制两种方式均可实现单片机调整温湿度上、下限阈值,实现了数据的实时监测。

关键词:单片机;光照强度;温湿度;蓝牙;实时监测中图分类号:TP212.11文献标识码:A文章编号:1009-3044(2021)14-0224-04开放科学(资源服务)标识码(OSID ):Light Intensity Temperature and Humidity Acquisition System Based on Single Chip Microcomputer XU Long,CHENG Hui,CHENG Lu-qiang,LIU Min ,LIU Li-qun*,WANG Jia-yu,XUE Fei(College of Information Science and Technology,Gansu Agricultural University,Lanzhou 202016033,China)Abstract:Aiming at the monitoring requirement of natural field crop growth environment,a collection system of environmental light intensity,temperature and humidity based on single chip microcomputer was designed and realized.The system adopts photosensi⁃tive sensor,temperature sensor and humidity sensor to collect the light intensity,temperature and humidity,display the data with LCD screen,and transmit the data to the mobile phone through Bluetooth in real time for monitoring.The test shows that the system can collect three kinds of data:light,temperature and humidity.The upper and lower thresholds of temperature and humidity can be adjusted by SCM and controlled by mobile phone,and the real-time monitoring of data can be realized.Key words:single chip microcomputer;light intensity;temperature and humidity;bluetooth;real-time monitoring中国从历史起源开始到现在一直是一个农业大国,中国的经济发展和农业有着很重要的关联[1]。

基于单片机的温湿度检测控制系统设计

基于单片机的温湿度检测控制系统设计

基于单片机的温湿度检测控制系统设计温湿度检测控制系统是一种常见的智能化控制系统,它可以采集环境中的温度和湿度数据,并根据设定的控制策略对环境进行控制,以满足特定的需求。

在这个设计中,我们将使用单片机作为核心组件,并结合温湿度传感器、执行器等外围元件来实现系统功能。

系统设计所需的硬件部分主要包括:单片机、温湿度传感器、液晶显示屏、执行器等,下面将逐步介绍各个组件的功能和使用方法。

1.单片机选择:在温湿度检测控制系统中,我们可以选择一款具有较强处理能力和丰富资源的单片机。

例如,我们可以选择STC89C52单片机作为控制器。

2.温湿度传感器:温湿度传感器是用于采集环境温度和湿度数据的重要组件。

常见的温湿度传感器有DHT11和DHT22等,其中DHT22的精度更高一些。

我们需要将温湿度传感器与单片机进行连接,并通过单片机进行数据采集。

3.液晶显示屏:液晶显示屏用于实时显示温湿度数据和系统状态等信息。

我们可以选择带有I2C通信接口的1602液晶显示屏,通过单片机与其进行通信,将温湿度数据显示在屏幕上。

4.执行器:执行器根据系统的控制策略来改变环境的温度湿度。

例如,我们可以选择风扇作为执行器,当环境温度超过设定的阈值时,单片机通过控制风扇的开关来降低环境温度。

在系统设计的软件部分,我们需要编写单片机的控制程序,主要包括以下几部分内容:1.数据采集:通过单片机与温湿度传感器的通信,实现温湿度数据的读取和采集。

可以通过单片机的GPIO接口来实现和传感器的通信。

2.数据显示:通过单片机与液晶显示屏的通信,将温湿度数据实时显示在屏幕上。

液晶显示屏通常支持I2C通信协议,因此可以通过单片机的I2C接口实现与屏幕的通信。

3.数据处理:对采集到的温湿度数据进行处理。

可以根据设定的控制策略,判断当前环境是否需要进行温湿度调节,如果需要则进行相应的控制。

4.控制执行:通过单片机的GPIO接口控制执行器的开关状态。

当环境温湿度不满足设定的要求时,单片机可以通过控制执行器来调节环境温湿度。

基于单片机的大棚温湿度自动检测报警系统

基于单片机的大棚温湿度自动检测报警系统

随着时代的进步,科学技术发展的步伐越来越快,我们对科学技术的要求也越来越高。

目前市场上普遍存在的温湿度检测仪器大都是有温度信息传递不及时、精度不够的缺点。

温湿度是衡量温室大棚的重要指标,它直接影响到栽培作物的的生长和产量,为了能给作物提供一个合适的生长环境,首要问题是加强温室内的温湿度的检测。

通过单片机AT89S51对采集到的数据进行处理,用LED显示出当前环境的温湿度状况,其中温度可以有操作人员根据不同作物所需的最适宜温度进行调节,当环境温度和设置的最适宜温度之差大于4℃时,报警装置即会启动,报警指示有蜂鸣器和发光二极管(红绿各一)构成。

本系统的主要任务是完成温湿度检测,并根据不同场合设定不同适宜温度,当环境温湿度与设定值偏差较大时,报警系统的发光二极管和蜂鸣器即启动,具有操作方便、控制灵活、检测准确等优点。

关键词:单片机AT89C5;温度传感器DS18B20;湿度传感器HS1101AbstractWith the progress of The Times, the pace of development of science and technology, science and technology requirements for us more and more is also high. On the market at present the temperature and humidity of the testing instrument exists mostly temperature information not timely, precision insufficient faults. Temperature is an important index, greenhouse shed it directly affects the growth of crops and production, in order to provide a proper crop growth environment, the first question is to strengthen the temperature and humidity in greenhouse. Through the microcontroller AT89S51 for the collected data processing, LED display the current situation of environmental temperature and humidity, temperature can be an operator according to different crop for optimum temperature adjustment, when the environment temperature and set the optimum temperature difference than 4 degrees Celsius, alarm device that will start, alarm indicates buzzer and red and green light emitting diode.The system's main task is complete, and the temperature and humidity test according to different situations in different Settings when appropriate temperature, humidity and environmental value deviation, alarm system of leds and buzzer namely, have convenient operation, flexible, detection accuracy control etc.Key words:Temperature Sensor DS18B20;Microcomputer AT89S52;Humidity Senso HS1101摘要 (I)ABSTRACT (I)目录 (II)1.绪论 (1)1.1课题背景 (1)1.2温湿度采集技术现状 (1)1.3模块方案选择 (1)1.3.1温度传感器选择 (2)1.3.2湿度传感器的选择 (2)1.3.3显示模块 (3)1.3.4 系统总体设计 (3)2.器件介绍 (4)2.1 DS18B20概述 (4)2.2湿度传感器HS1101介绍 (7)2.3 主控器件单片机AT89C51 (9)3.硬件设计 (11)3.1 总电路图 (11)3.2 温度测量电路 (12)3.3湿度测量电路 (12)3.4 系统的PCB图 (13)4.软件设计 (13)4.1主程序流程图 (13)4.2按键扫描子程序流程图 (14)4.3温度程序流程图 (14)4.4湿度程序流程图 (16)5.调试结果与总结 (17)6.致谢 (19)参考文献 (20)程序清单 (21)基于单片机的大棚温湿度自动检测报警系统1 绪论1.1 课题背景在科学技术飞速发展的今天,现代温度测温技术与传统的温度测量技术相比,现代温度测温技术主要优点是测量精度高,速度快,稳定性能好。

基于单片机的智能温湿度检测器设计

基于单片机的智能温湿度检测器设计

基于单片机的智能温湿度检测器设计\摘要在现代生活中,人们越来越重视温度和湿度的检测和控制,因为这两个因素也是影响人们生活的重要组成部分。

在人们的日常生活中,在家庭环境中,人们也开始随时随地关注温度和湿度,可以说空调和加湿器等物品都是温度和湿度的产物。

在工业上,仓库的温湿度更显得尤为重要,因为仓库的物品可能受温湿度影响会变质变化,这就造成对温湿度的时时检测和控制显得极其重要。

在农业生产中,现在的大棚种植技术更是离不开对温湿度的严格控制,各种类型的植物在各阶段对温湿度的要求不一,所以大棚内的温湿度要做到适合棚内植物生长和发育就要求对温湿度进行适时调整和改变以促进植物的更好更快的生长。

该课题就是关于两个重要的因素的智能检测设计,设计以51单片机AT89C52和湿度传感器DHT11为核心,通过液晶显示器LCD1602对温湿度进行实时显示,而且本设计还带有报警电路,对温湿度超出预设值的情况下进行报警提示,有发光二级管和蜂鸣器这两种方式进行同时报警和提示。

关键词:温湿度测量;AT89C52;DHT11;LCD1602Intelligent temperature and humidity detectordesign based on SCMAbstract:In modern life, there is a growing emphasis on the detection and control of temperature and humidity, because these two factors also play an important part of people's lives. In the home environment, people also began to concerned about the temperature and humidity can be said that items such as air conditioning and humidifiers are the product of temperature and humidity. In industrial, warehouse’s temperature and humidity is particularly important, because the warehouse items may be affected by temperature and humidity affect the metamorphic changes, which resulted in temperature and humidity from time to time to detect and control is extremely important. In greenhouse technology in agricultural production, is inseparable from the strict control of temperature and humidity, all types of plants in various stages of different requirements of temperature and humidity, temperature and humidity within the greenhouse to achieve suitable shed plant growth and development of temperature and humidity to make timely adjustments and change a faster and better in order to promote plant growth.my subject is on two important factors in intelligent detection design, the design to the 51 SCM AT89C52 and humidity sensors DHT11 as the core, through the LCD monitor LCD1602 real-time display of temperature and humidity, but this design also comes with an alarm circuit, the temperature and humidity exceeds the preset value the alarm, there are two ways light emitting diode and buzzer alarm simultaneously and tips.Keywords: temperature and humidity measurement; AT89C52; DHT11; LCD1602目录第1章前言 (1)1.1课题的提出与意义 (1)1.2国内外研究现状 (1)1.3研究内容 (2)第2章系统整体设计电路及原理 (3)2.1系统整体框图 (3)2.2系统整体电路图 (3)2.3系统组成和基本工作原理 (4)第3章系统主要部件 (5)3.1芯片简介 (5)3.1.1单片机--AT89C52简介 (5)3.1.2主要功能与特性 (6)3.1.3引脚功能及管脚说明 (6)3.2LCD显示--LCD1602 (9)3.2.1 LCD1602简介 (9)3.2.2 LCD管脚说明 (10)3.2.3 1602LCD的指令说明及时序 (11)3.2.4 1602LCD的RAM地址映射及标准字库表 (13)3.2.5 1602LCD的一般初始化(复位)过程 (14)3.3 温湿度传感器DHT11 (15)3.3.1 DHT11简介 (15)3.3.2 DHT11传感器特性 (15)3.3.3 外型与引脚排列及说明 (16)3.3.4传感器性能说明 (17)3.3.5 连接接口说明 (18)3.3.6数据格式和编码及处理 (18)3.3.7 主机复位信号和DHT响应信号 (20)3.3.8电气特性 (21)3.3.9 应用信息 (22)第4章模块功能介绍 (23)4.1复位电路部分 (23)4.2传感器电路部分 (24)4.3显示电路部分 (24)4.4报警电路部分 (25)第5章软件设计部分及系统调试 (26)5.1 主程序框图 (26)5.2 LCD1602软件流程显示框图 (27)5.3 DHT11温湿度传感器采集处理框图 (28)5.4调试过程及调试中出现的问题 (29)结论 (30)致谢 (31)参考文献 (32)附录: .............................................................................................. 错误!未定义书签。

基于单片机的光照度检测装置

基于单片机的光照度检测装置
技 术 交 漉
该 系统使 用 UART0进行 串 口通 信,软件 将其 配 置到 P0.0和 P0.1。由于单片 机 输入 、输 出电平是 TTL电平,而 PC机配 置 的是 RS.232标准 串行接口,二者的 电气规范 不一致 ,因此要完 成单片机 与 PC机 的数 据 通讯 ,必须 对单片 机 输出的 TTL电平进行 电平转 换 。常用的 TTL与 RS_232电平转换芯片为 MAX3232,MAX3232 是 MAXIM 公司生产 的芯片,使用单一 电源电压 VCC(该系统使 用 +3.3V供 电),该 芯片与单片机 的接 口电路 非常简 单,只需要 外接 4
关键 调 :光照度 单片机 控制
1弓I酉 现代生 活领域 中处处都 需要对光照 度有着严格 的要求,从温 室 大棚植物的种植 、家禽的饲养环 境条件到军事上夜 视仪,从学习工作 中的照明到公 共场合 的照明也都 需对光照度 进行检测和监 控。比如 人眼能承受的可见光 最大亮 度约为 106cd/m2,人眼看书时最适合的 光照度为 2001ux,N照对 家禽生产代 谢和生产性能有着很大 的影 响, 光照过弱 有可能会导致产 蛋量会 降低 ,光 照过强 贝Ⅱ有可能会影 响鸡 的 活动受 影响等等 。因此设计 一款可 以对 光照度进行 实时的检 测和 监控 的装置很有必要,从技 术上来基 本满足人们 日常生活、温 室种植 环境等基 本的要求。
参考 文 献 【1】童长飞 .C8051F系列单片机开发与C语言编程 [MI.北京 .北京航空航 天大学出版社 .2005; [2]周润景 ,刘梦男 ,苏良昱 .Cadence高速电路板设计与仿真:原理 图与 PCB设计 (第 4版 )[MI.北京:电子工业出版社 ,2011.7.
作者 简介 文旭成 (1991-),男,湖北荆门入 ,毕业于西安电子科技 大学,工作方 向为 硬件 电路设计a

单片机构成的环境温湿度参数实时监测装置

单片机构成的环境温湿度参数实时监测装置

单片机构成的环境温湿度参数实时监测装置环境温湿度参数实时监测装置是一种利用单片机进行数据采集和处理的仪器,用于监测环境中的温度和湿度参数。

本文将详细介绍该装置的构成和工作原理。

一、装置的构成环境温湿度参数实时监测装置主要由以下几个模块组成:1. 温湿度传感器模块:用于感测环境中的温度和湿度,并将其转换为电信号。

常用的温湿度传感器有DHT11和DHT22等。

2. 单片机模块:装备有相应的单片机芯片,用于接收温湿度传感器传来的电信号,并进行数据处理和显示。

常用的单片机有STM8和STM32等。

3. 显示模块:将单片机处理后的温湿度数据以可视化的方式显示出来。

可以选择使用LCD屏幕、LED灯或者数码管等。

4. 电源模块:为整个装置提供稳定的电源供应,可以选择使用电池或者直流电源适配器。

二、装置的工作原理装置工作的流程如下:1. 初始化:在开始监测之前,需要对单片机进行初始化,包括设置引脚功能、配置时钟和串口等。

2. 数据采集:装置通过温湿度传感器模块感测环境中的温度和湿度,并将其转换为模拟信号。

这些信号通过引脚连接到单片机的模数转换器(ADC)引脚。

单片机通过ADC模块将模拟信号转换为数字信号。

3. 数据处理:单片机通过读取ADC转换后的数字信号,进行温度和湿度的计算和校正,得到准确的温湿度数值。

可以根据需要进行单位换算和精度控制。

4. 数据显示:将处理后的温湿度数据通过串口或者并口输出给显示模块。

显示模块将数据显示在LCD屏幕、LED灯或者数码管上,用户可以直观地观察到环境中的温湿度参数。

5. 数据存储和传输:可以选择在单片机中设置存储器,将温湿度数据保存在内部存储器或者外部存储器中。

也可以通过串口将数据传输给其他设备,如计算机或者云服务器,实现数据的远程存储和监测。

6. 实时监测:该装置可以通过设置定时器和中断服务程序,实现对环境温湿度参数的实时监测。

可以选择定时采集数据,并在特定时间或者温湿度超过阈值时触发报警。

单片机在环境监测与控制中的应用气体温湿度和光照传感器

单片机在环境监测与控制中的应用气体温湿度和光照传感器

单片机在环境监测与控制中的应用气体温湿度和光照传感器单片机在环境监测与控制中的应用——气体、温湿度和光照传感器随着现代科技的快速发展,环境监测与控制逐渐成为各行业所关注的重点。

而单片机作为一种高集成度、低功耗的微处理器,被广泛应用于环境监测与控制系统中。

本文将重点探讨单片机在环境监测与控制中的应用,特别是气体、温湿度和光照传感器的应用及其原理。

一、气体传感器的应用气体传感器是一种能够检测、测量环境中特定气体浓度的传感器。

在环境监测与控制系统中,气体传感器的应用非常重要。

它可以帮助我们实时监测环境中有害气体的浓度,如二氧化碳、甲醛等,从而保障人们的生命安全。

单片机通过与气体传感器的连接,可以实时获取气体浓度的数值,并进行相应的处理。

当气体浓度超过安全范围时,单片机可以触发警报系统,及时通知相关人员采取应对措施。

此外,单片机还可以记录气体浓度的变化趋势,为环境监测与控制提供重要数据。

二、温湿度传感器的应用温湿度传感器是一种能够测量环境温度和湿度的传感器。

在环境监测与控制系统中,温湿度传感器的应用也非常广泛。

它可以帮助我们了解环境中的温湿度状况,从而为室内空调、温室、仓储等场所的温湿度控制提供参考依据。

单片机通过与温湿度传感器的连接,可以获取环境温湿度的实时数据,并进行处理。

单片机可以根据事先设定的温湿度范围,自动控制温湿度设备的开关状态,以实现对环境温湿度的自动调节。

同时,单片机还可以将温湿度数据上传至服务器,方便远程监控与控制。

三、光照传感器的应用光照传感器是一种能够测量环境光照强度的传感器。

在环境监测与控制中,光照传感器的应用也非常重要。

它可以帮助我们确定室内外光线的充足程度,从而进行合理的照明控制,节约能源。

单片机通过与光照传感器的连接,可以实时获取环境的光照强度,并进行相应的处理。

单片机可以根据光照强度的变化,自动控制室内各个照明装置的亮度,以满足不同环境下的照明需求。

此外,单片机还可以根据光照强度数据进行分析,为建筑设计与规划提供参考依据。

基于单片机的环境温湿度光照度检测装置

基于单片机的环境温湿度光照度检测装置

摘要本课题的研究目的是为人们提供一种能够实时了解所处环境质量信息的仪器,包括温度、湿度、光照度,使人们能够及时获知信息并做出相应的调整。

本文采用STC89C52单片机来作为控制核心,实现了对温、湿度的检测、光照度检测和LCD实时显示电路等硬件电路的设计,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,这就降低了硬件电路的复杂性,其成本也有所降低,而且还能够完成复杂硬件电路难以实现的任务。

配置新式的微型低功耗传感器,温度传感器为18B20,湿度传感器为DHT11,光照度传感器为TSL2561,实现了环境温度,湿度,光照强度三个参数的采集,存储,显示等功能,另外,本系统还具有报警功能,当传感器所采集的数据不在使用者所设定的范围内,蜂鸣器就会报警以提醒使用者,系统运行可靠,结构简单,性价比高。

关键字:STC89C52单片机、温湿度、光照度、液晶显示、报警AbstractThe research projects is to provide people an instruments with a real-time information about the quality of the environment , including temperature, humidity, light intensity, so that people can be informed in a timely manner and make appropriate adjustments.In this paper, as a control STC89C52 microcontroller core to achieve the design of the right temperature and humidity testing, light intensity detection circuit and LCD display real-time hardware and so on. The realization of its functions mainly through software programming to complete, which not only reduces the hardware circuit complexity and its cost, but also to complex hardware circuits difficult to achieve the ing of new low-powermicro-sensors, temperature sensors 18B20, humidity sensors DHT11, illumination sensor TSL2561, to achieve the environmental temperature, humidity and light intensity three parameters of the acquisition, storage, display and other functions. in addition, the system also has alarm functions, when data collected of the sensor is not within the scope setted by the user, the buzzer will alarm to alert the user.The system is reliable, simple andcost-effective.Keywords: STC89C52 microcontroller, temperature, humidity, light, the liquid crystal display, alarm function目录第一章绪论 (1)1.1 选题背景及意义 (1)1.2 传感器介绍 (1)1.2.1 温度传感器 (1)1.2.2 湿度传感器 (3)1.2.3 光照度传感器 (5)1.3 课题主要内容及结构安排 (6)第二章方案比较和选择 (8)2.1 温度传感器的选择 (8)2.2 湿度传感器的选择 (9)2.3光照度传感器的选择 (10)2.4 单片机的选择 (10)2.5 本章小结 (11)第三章系统整体设计 (12)3.1 信号采集 (12)3.1.1 光照度传感器 (12)3.1.2 温度传感器 (16)3.1.3 湿度传感器 (19)3.2 信号分析与处理 (22)3.2.1 单片机最小系统 (22)3.2.2 STC89C52引脚介绍及管脚说明 (25)3.3 人机交互 (27)3.3.1 显示模块 (27)3.3.2 报警电路 (29)3.4 本章小结 (30)第四章软件设计 (31)4.1 主程序流程图 (31)4.2 DS18B20测温流程图 (32)4.3 DHT11流程图 (33)4.4 键盘扫描程序流程图 (33)4.5 TSL2561流程图 (33)4.6 本章小结 (34)总结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录一 (38)附录二 (39)第一章绪论1.1 选题背景及意义温度、湿度、光照度和人类的生产、生活有着密切的关系,同时也是工农业生产中最常见最基本的工艺参数,例如农业上农作物的生长离不开对温度、湿度,特别是光照度的检测与控制,机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度、湿度的检测与控制,并且随着人们生活水平的提高,人们对自己的生存环境越来越关注,而空气中温湿度、光照强度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响,所以对温度、湿度及光照度的检测及控制就非常有必要了。

基于单片机的环境温度湿度检测仪课程设计

基于单片机的环境温度湿度检测仪课程设计

MC大学环境温度湿度检测仪题目:环境温度湿度检测仪专业:电子信息工程班级:电信XX班姓名:XXX学号:XX指导老师:XXX小组成员:XXX XXX XXX成绩:环境温度湿度检测仪摘要环境温度湿度检测仪是生活乃至生产中不可或缺的重要仪器生活中,人们用检测仪可以精确的了解到当前空气的温湿度,采用适当的方法改变当前的环境湿度与温度,使人体舒适,不易生病(例如:长期生活在较潮湿的地方易得风湿病等)。

在工业生产中,更是体现了检测仪的重要性,工厂的仓库是一个工厂的核心,仓库货物繁多,需要做到防潮、防霉、防腐、防爆,才能保障储备物资的使用寿命和工作可靠性,只有在适当的温湿度下,才能做到对货物的长期储存,如若温湿度不当,就会造成一系列的损失甚至灾难(例如:货物的堆压可能导致内部温度过高引起自燃)。

故环境温湿度检测仪是科学发展道路上不可少的仪器。

此次课程设计主要通过单片机与温湿度传感器的硬件连接,以及对芯片内程序的烧写进行实现的,其中重点要使传感器所检测到的直面表达给人们看,能给人一目了然。

目录一、总体设计4二、课程设计任务及要求52.1设计任务52.2设计步骤5三、电路及个元器件功能介绍53.1原件介绍53.1.1 AT89C5263.1.2 DHT11温湿度传感器73.1.3 LCD1602液晶显示器(带背光)83.2 系统设计93.2.1结构的基本框图93.2.2 系统原理图及工作原理103.2.3 驱动执行程序11四、实物图的焊接以及程序的烧写164.1对照仿真图进行焊接并连线164.2 对单片机进行程序烧写(过程)174.3实物烧写进程序并进行检测18五、心得与体会19附录1:元件清单20附录2:参考文献20一、总体设计单片机是一种集成电路芯片,是采用超大规模集成电路技术把具有数据处理能力的中央处理器CPU随机存储器RAM、只读存储器ROM、多种I/O口和中断系统、定时器/计时器等功能(可能还包括显示驱动电路、脉宽调制电路、模拟多路转换器、A/D转换器等电路)集成到一块硅片上构成的一个小而完善的微型计算机系统,在工业控制领域的广泛应用。

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摘要本课题的研究目的是为人们提供一种能够实时了解所处环境质量信息的仪器,包括温度、湿度、光照度,使人们能够及时获知信息并做出相应的调整。

本文采用STC89C52单片机来作为控制核心,实现了对温、湿度的检测、光照度检测和LCD实时显示电路等硬件电路的设计,由于其功能的实现主要通过软件编程来完成,这就降低了硬件电路的复杂性,其成本也有所降低,而且还能够完成复杂硬件电路难以实现的任务。

配置新式的微型低功耗传感器,温度传感器为18B20,湿度传感器为DHT11,光照度传感器为TSL2561,实现了环境温度,湿度,光照强度三个参数的采集,存储,显示等功能,另外,本系统还具有报警功能,当传感器所采集的数据不在使用者所设定的范围内,蜂鸣器就会报警以提醒使用者,系统运行可靠,结构简单,性价比高。

关键字:STC89C52单片机、温湿度、光照度、液晶显示、报警AbstractThe research projects is to provide people an instruments with a real-time information about the quality of the environment , including temperature, humidity, light intensity, so that people can be informed in a timely manner and make appropriate adjustments.In this paper, as a control STC89C52 microcontroller core to achieve the design of the right temperature and humidity testing, light intensity detection circuit and LCD display real-time hardware and so on. The realization of its functions mainly through software programming to complete, which not only reduces the hardware circuit complexity and its cost, but also to complex hardware circuits difficult to achieve the ing of new low-powermicro-sensors, temperature sensors 18B20, humidity sensors DHT11, illumination sensor TSL2561, to achieve the environmental temperature, humidity and light intensity three parameters of the acquisition, storage, display and other functions. in addition, the system also has alarm functions, when data collected of the sensor is not within the scope setted by the user, the buzzer will alarm to alert the user.The system is reliable, simple andcost-effective.Keywords: STC89C52 microcontroller, temperature, humidity, light, the liquid crystal display, alarm function目录第一章绪论 (1)1.1 选题背景及意义 (1)1.2 传感器介绍 (1)1.2.1 温度传感器 (1)1.2.2 湿度传感器 (3)1.2.3 光照度传感器 (5)1.3 课题主要内容及结构安排 (6)第二章方案比较和选择 (8)2.1 温度传感器的选择 (8)2.2 湿度传感器的选择 (9)2.3光照度传感器的选择 (10)2.4 单片机的选择 (10)2.5 本章小结 (11)第三章系统整体设计 (12)3.1 信号采集 (12)3.1.1 光照度传感器 (12)3.1.2 温度传感器 (16)3.1.3 湿度传感器 (19)3.2 信号分析与处理 (22)3.2.1 单片机最小系统 (22)3.2.2 STC89C52引脚介绍及管脚说明 (25)3.3 人机交互 (27)3.3.1 显示模块 (27)3.3.2 报警电路 (29)3.4 本章小结 (30)第四章软件设计 (31)4.1 主程序流程图 (31)4.2 DS18B20测温流程图 (32)4.3 DHT11流程图 (33)4.4 键盘扫描程序流程图 (33)4.5 TSL2561流程图 (33)4.6 本章小结 (34)总结 (35)致谢 (36)参考文献 (37)附录一 (38)附录二 (39)第一章绪论1.1 选题背景及意义温度、湿度、光照度和人类的生产、生活有着密切的关系,同时也是工农业生产中最常见最基本的工艺参数,例如农业上农作物的生长离不开对温度、湿度,特别是光照度的检测与控制,机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度、湿度的检测与控制,并且随着人们生活水平的提高,人们对自己的生存环境越来越关注,而空气中温湿度、光照强度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响,所以对温度、湿度及光照度的检测及控制就非常有必要了。

温度、湿度、光照度是工业农业生产不可缺少的因素,但传统的方法是用温度表、毛发湿度表、双金属式测量计、人对光照的感觉、观测植物的生长情况等手段,通过人工进行检测,对不符合温度、湿度、光照度要求的环境进行通风、去湿、降温、采光等工作。

这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的误差大,随机性大。

含有微型计算机或微处理器的测量仪器,由于它拥有对数据存储,运算逻辑判断及自动化的功能,有着智能作用。

随着生产的发展,一个低成本和具有较高精度的环境测量仪在许多领域会代替人工操作,自动控制各种仪器调整环境温度湿度光照度。

目前市场上普遍存在的环境检测仪器大都是单点测量,而且温湿度、光照度信息传递不及时,精度达不到要求,不利于控制者根据温度、湿度、光照度变化及时做出决定,为此,本设计开发了一种能够同时测量多点,并实时性高、精度高,能够综合处理多点温湿度、光照度信息的检测产品。

总之,环境温湿度与光照强度的检测的设计和开发具有非常大的市场前景和实用价值。

1.2 传感器介绍1.2.1 温度传感器集成温度传感器是目前应用范围最广、使用最普及的一种全集成化传感器。

其种类很多,大致可分为以下5类:1、模拟集成温度传感器;2、模拟集成温度控制器;3、智能温度传感器;4、通用智能温度控制器;5、微机散热保护专用的智能温度控制器。

集成温度传感器的主要应用领域有以下3个方面:1.温度测量:可以构成数字温度计、温度变送器、温度巡回检测仪、智能化温度检测系统及网络化测温系统。

2.温度控制:适用于智能化温度测控系统、工业过程控制、现场可编程温度控制系统、环境温度监测及报警系统、中央空调、风扇温控电路、微处理器及微机系统的过热保护装置、现代办公设备、电信设备、服务器中的温度测控系统、电池充电器的过热保护电路、音频功率放大器的过热保护电路及家用电器。

3.特殊应用:例如,热电偶冷端温度补偿、测量温差、测量平均温度、测量温度场、电子密码锁(仅对内含64位ROM的单线总线智能温度传感器而言)及液晶显示器表面温度监测等。

模拟集成温度传感器是在20世纪80年代问世的,它是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC。

模拟集成温度传感器的主要特点是功能单一(仅测量温度)、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等,适合远距离测温、控温,不需要进行非线性校准,外围电路简单。

它是目前在国内外应用最为普遍的一种集成传感器,典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。

智能温度传感器(亦称数字温度传感器)是在20世纪90年代中期问世的。

它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术(ATE)的结晶。

目前,国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。

智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器(或寄存器)和接口电路。

有的产品还带多路选择器、中央控制器(CPU)、随机存取存储器(RAM)和只读存储器(ROM)[1]。

智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量,适配各种微控制器(MCU),并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的,其智能化程度也取决于软件的开发水平。

进入21世纪后,智能温度传感器正朝着高精度、多功能、总线标准化、高可靠性及安全性、开发虚拟传感器和网络传感器、研制单片测温系统等高科技的方向迅速发展。

在20世纪90年代中期最早推出的智能温度传感器,采用的是8位A/D转换器,其测温精度较低,分辨力只能达到1℃。

目前,国外已相继推出多种高精度、高分辨力的智能温度传感器,所用的是9~12位A/D转换器,分辨力一般可达0.5~0.0625℃。

由美国DALLAS半导体公司新研制的DS1624型高分辨力智能温度传感器,能输出13位二进制数据,其分辨力高达0.03125℃,测温精度为±0.2℃。

为了提高多通道智能温度传感器的转换速率,也有的芯片采用高速逐次逼近式A/D转换器。

以AD7817型5通道智能温度传感器为例,它对本地传感器、每一路远程传感器的转换时间分别仅为27μs、9μs。

新型智能温度传感器的测试功能也在不断增强。

例如,DS1629型单线智能温度传感器增加了实时日历时钟(RTC),使其功能更加完善。

DS1624还增加了存储功能,利用芯片内部256字节的E2PROM存储器,可存储用户的短信息。

另外,智能温度传感器正从单通道向多通道的方向发展,这就为研制和开发多路温度测控系统创造了良好条件。

智能温度传感器的总线技术也实现了标准化、规范化,所采用的总线主要有单线总线、I2C总线、SMBus总线和SPI总线[2]。

1.2.2 湿度传感器湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业。

湿度传感器主要分为电阻式和电容式两种,产品的基本形式都是在基片上涂覆感湿材料形成感湿膜。

空气中的水蒸汽吸附在感湿材料上后,元件的阻抗、介质常数发生很大的变化,从而制成湿敏元件。

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