温度测量及湿度检测

智能测控系统

课程大作业

作业题目：环境温度测量及湿度检测

学院名称：电气工程学院

专业班级：测控1303班

学生姓名：杜栋梁

学号： 0320

完成时间：2016-6

任课教师：王威

目录

1 课程大作业内容...............................................

课题设计背景..............................................

课题设计的意义............................................

设计目标..................................................

2 系统设计方案.................................................

温湿度传感器选型与论证....................................

显示屏的选择与论证........................................

信号采集电路..............................................

供电电源的选择............................................

3 硬件设计.....................................................

结构框图..................................................

温度信号采集电路......................................

传感器简介.............................................

单片机的最小电路图.........................................

4 软件设计.....................................................

程序模块..................................................

软件设计流程图............................................

5调试 .........................................................

6总结 .........................................................

参考文献.......................................................

附件...........................................................

程序.......................................................

1 课程大作业内容

课题设计背景

随着科技的发展对对检测技术要求的不断增高，迫使新材料的开发及寻找检测能力的不断提升。传感器的种类与测量精度以及测量稳定性也发生了巨大的变化，从最初的接触式测温到非接触式测温，膨胀式、热电阻式以及热电偶式测温，使温度检测领域得到了快速发展。再加上单片机技术的不断发展，测量检测变得更加方便。温湿度传感器除电阻式、电容式湿敏元件之外，还有电解质离子型湿敏元件、重量型湿敏元件（利用感湿膜重量的变化来改变振荡频率）、光强型湿敏元件、声表面波湿敏元件等。湿敏元件的线性度及抗污染性差，在检测环境湿度时，湿敏元件要长期暴露在待测环境中，很容

易被污染而影响其测量精度及长期稳定性。

在公共工作场所为了达到让人感到舒适的环境温度及湿度，往往需要对温度、湿度进行检测已达到最佳的效果。本课题以ds18b20温度传感器为温度检测器件，设计了一个对单点温度实时检测的单片机温度检测系统。以bsp_dht11湿度传感器为湿度检测器件。

课题设计的意义

（1）、该设计具有以下优点：

制作简单，便于使用，价格便宜，稳定可靠，功耗低省电。

（2）通过设计与制作可以达到这些目的：

熟悉MSP430单片机技术的应用范围；掌握MSP430单片机编程的特点，提高实践操作能力能够在制作过程中发现并改正错误。达到一定的解决问题的能力。提高了动手的能力。

设计目标

使用ds18b20温度传感器测量环境温度并完成A/D转换。bsp_dht11湿度传感器测量湿度，把数据发送到MSP430中进行转换用LCD进行显示。

2 系统设计方案

系统设计方案的选择是决定设计作品完整度与精度的重要前提，一个好的作品的完成需要选择比较多种方案，从多种方案中选择最优方案，才能使设计作品精度更高。本次设计主要从实用性，稳定性，精度等级，可靠性，经济性等方面进行考虑。在完成本次课程设计要求、目的的情况下尽可能的准

确和经济的条件下进行选择。

温湿度传感器选型与论证

本设计采用测量精度高，性能稳定可靠的ds18b20温度传感器作为温度检

测器件和bsp_dht11温湿度传感器作为湿度监测器件。尽管bsp_dht11也能

够检测出环境温度，但该传感器的测温范围窄，精度不够，和要求测量的环

境较为苛刻。因此选用较为精确的ds18b20来测量温度。该传感器具有适应

性强检测迅速，受环境影响较小。且对温度可以接触和非接触测量均可。而

其他传感器价格和测量条件较为苛刻因此不建议选取。

显示屏的选择与论证

方案一：采用LCD1602显示。

LCD1602是一种专门用于显示字母、数字、符号等点阵式LCD，能够同时显示16x02即32个字符。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用。由于它不能显示汉字，而温度湿度的显示需要显示汉字，所以此方案不可行。

方案二：采用LCD5110显示。

LCD5110采用串行接口与主处理器进行通信，接口信号线数量大幅度减少，支持多种串行通信协议，传输速率高达4Mbps，可全速写入显示数据，无等待时间。它由84x48的点阵LCD组成，可显示汉字和字符。LCD5110工作电压，正常显示时工作电流200uA以下，而且接口简单，体积小便于安装携带，速度快，价格便宜。所以采用此方案，显示模块选择用LCD 5110。但屏幕色彩较暗，在光线较强的地方