单片机温湿度显示报警系统设计
基于51单片机的温室大棚温湿度检测报警系统设计
湖南科技大学课程设计课程设计名称：多路温湿度测试报警系统学生姓名：学院：机电工程学院专业及班级：09 级测控一班学号：0903030110指导教师：2013 年01 月18 日湖南科技大学机电工程学院课程设计任务书设计内容：本设计是基于 AT89c51 单片机的大棚温湿度控制系统，通过多个 DHT11 温湿度传感器采集不同地点的坏境数据，并用 LCD12864 实时显示；程序中设置所需的温湿度，若显示的坏境数据超过设置值，则通过蜂鸣器报警。
任务与要求：湿度±5% 0～100% 温度±1% 0～ 100℃限定（ 20～ 100）限定（ 1～ 20%）LCD 实时显示电源 DC 5V 工作环境温度小于 90℃湿度小于 90%可设置报警温湿度主要参考资料：单片机编程实用技巧丛书传感器原理与应用LCD1602 系列液晶显示与模块设计摘要随着现代技术的不断发展，生产生活现代化的不断提高，用温室大棚技术来培养农作物可以显著的提高农作物产量，降低农业生产对自然环境和气候变化的要求。
然而温室大棚对于温度湿度等一系列空气成分指标要求非常严格，而现代化的温室大棚则必须有一整套温度湿度的检测和控制系统，本设计就是为了适应现代温室大棚的需求，更加方便有效地观测环境温湿度，以便于更为科学合理地对温室大棚进行管理。
本设计是以单片机为核心，配合温湿度传感器，以及相关的外围电路组成的检测系统，可以接收所测环境的温度和湿度信号，检测人员可以通过LCD显示的数据，实时监控环境的温度和湿度情况，如果检测到的数据超过所设定的温湿度上下限，则系统会自动产生相应的声光报警。
所有的测量操作都可以通过主机控制软件来实现，温度和湿度传感器得到的测量信号，经电路转换为电信号，然后通过转换送到单片机进行数据处理，经软件分析处理后送显示装置。
本系统包括系统硬件和软件设计, 可靠性高，结构简单，系统还应用RS232 与上位机相连接，可以设置自动记录温度、湿度的相关的参数，也可以设置每隔一定的时间自动记录，操作简便，应用广泛。
基于单片机的温湿度测量系统设计任务书
中 北 大 学毕业设计任务书学 专 院、系： 业： 信息与通信工程学院 电气工程系 电气工程及其自动化 金瑞超 学 号： 0705044115学 生 姓 名： 设 计 题 目：基于单片机的温湿度测量系统设计起 迄 日 期 : 2011 年 2 月 21 日 ~ 2011 年 6 月 20 日 指 导 教 师: 系 主 任: 杨 凌王忠庆发任务书日期:2011 年 2 月 21 日毕 业 设 计 任 务 书1．毕业设计的任务和要求：现代的工农业生产离不开环境的控制，在产品的生产装配过程中，历来都存在对其 装配环境中温、湿度检测的问题。
本毕业设计要求学生基于单片机完成对环境温湿度检测的系统设计， 经过信号采集、 放大和 A/D 转换等过程，最终由液晶实时显示出生产环境的温、湿度，同时具有超限报 警和数据存储功能。
2．毕业设计的具体工作内容：开发工具：Keil、Proteus 软件一套，实验板，PC 机。
技术要求： 整个系统的具体要求如下： （1） 以单片机为核心，以温度、湿度传感器作为测量元件，通过单片机采集并存储 测量数据； （2） 能够实现数据的实时显示、超限报警功能； （3） 能够将采集到的数据传输给监控计算机，供工作人员记录、处理。
工作要求： （1） 学习单片机基本工作原理及 C 语言编程； （2） 掌握所用传感器的指标和测量的相关理论技术； （3） 在上述（1）（2）的基础上，搭建测量系统平台； 、 （4） 对程序进行测试、修改，独立撰写设计说明书； （5） 翻译相关英文资料 1 篇。
毕 业 设 计 任 务 书3．对毕业设计成果的要求：1、仿真演示，环境温湿度测量系统一套。
2、毕业设计说明书一本，要求书写规范、条理。
4．毕业设计工作进度计划： 起 迄 日 期2011 年 2 月 21 日 ~ 3 月 18 日 熟悉课题、搜集资料，进行设计构思，写出开题报告并 进行英文翻译 确定设计方案、完成程序编写和调试。
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。
基于单片机的温湿度自动控制系统设计
方案 设计
元器件的选择
本次设计的元器件包括 STC89C5单片机、晶体振荡器、 电阻、电容、按键、开关、电 源座、三极管、二极管、蜂鸣 器、传感器、液晶显示屏、继 电器等。
3.系统硬件设计
STC89C52引脚图
1 整体方案设计
整个系统采用STC89C52单片机作为核心器件，与 电阻，电容，晶振等器件，组成了最小的单片机系 统。其它模块都是以单片机最小系统为中心展开的。
2 最小系统模块
STC89C52是一款低电压，高性能的CMOS 8位单 片机，它包含8k字节的可反复擦写的Flash只读程 序存储器（ROM）和256 字节的随机存取数据存 储器（RAM）。
12345678901234567890 22222222233333333334 0123456776543210 EC A 2222222200000000 LC E PPPPPPPPPPPPPPPP AV PSEN 21 LL AAD 01234567 TTN 11111111 PPPPPPPPRESETP30/RXDP31/TXDP32/INT0P33/INT1P34/T0P35/T1P36/WRP37/RDXXG 01234567890 123456789 11111111112
我国温湿度测控现状还远远没有工业化，生产实践中仍然存 在着设备配套能力差，环境控制水平落后和软硬件资源无法 共享等不足。
2.系统整体方案设计
设计要求
1）可同时测量温湿度。 2）1602液晶显示屏显示数据。 3）温度和湿度的正常范围都可以通过 按键设置。 4）如果超出正常范围，蜂鸣器会鸣叫 报警 。 5）有相应指示灯指示温湿度过高或过 低。 6）可模拟升温、降温、增湿和除湿过 程，使温湿度保持恒定。
基于单片机的室内温湿度检测系统的设计
基于单片机的室内温湿度检测系统的设计
一、系统简介
本系统基于单片机，能够实时检测室内的温度和湿度，显示在
液晶屏幕上，并可通过串口输出到PC端进行进一步数据处理和存储。
该系统适用于家庭、办公室和实验室等场所的温湿度检测。
二、硬件设计
系统采用了DHT11数字温湿度传感器来实时检测室内温度和湿度，采用STC89C52单片机作为控制器，通过LCD1602液晶屏幕显示
温湿度信息，并通过串口与PC进行数据通信。
三、软件设计
1、采集数据
系统通过DHT11数字温湿度传感器采集室内的温度和湿度数据，通过单片机IO口与DHT11传感器进行通信。
采集到的数据通过计算
得到实际温湿度值，并通过串口发送给PC端进行进一步处理。
2、显示数据
系统将采集到的室内温湿度数据通过LCD1602液晶屏幕进行显示，可以实时观察室内温湿度值。
3、通信数据
系统可以通过串口与PC进行数据通信，将数据发送到PC端进
行存储和进一步数据处理。
四、系统优化
为了提高系统的稳定性和精度，需要进行优化，包括以下几点：
1、添加温湿度校准功能，校准传感器的测量误差。
2、添加系统自检功能，确保系统正常工作。
3、系统可以添加温湿度报警功能，当温湿度超过设定阈值时，系统会自动发送报警信息给PC端。
以上是基于单片机的室内温湿度检测系统的设计。
基于单片机的温湿度检测系统的设计
基于单片机的温湿度检测系统的设计一、引言温湿度是常见的环境参数，对于很多应用而言，如农业、生物、仓储等，温湿度的监测非常重要。
因此，设计并实现一个基于单片机的温湿度检测系统是非常有实际意义的。
本文将介绍该温湿度检测系统的设计方案，并详细阐述其硬件和软件实现。
二、系统设计方案1.硬件设计（1）传感器选择温湿度传感器的选择非常关键，常用的温湿度传感器包括DHT11、DHT22、SHT11等。
根据不同应用场景的精度和成本要求，选择相应的传感器。
（2）单片机选择单片机是整个系统的核心，需要选择性能稳定、易于编程的单片机。
常用的单片机有51系列、AVR系列等，也可以选择ARM系列的单片机。
（3）电路设计温湿度传感器与单片机的连接电路包括供电电路和数据通信电路。
供电电路通常采用稳压电源，并根据传感器的工作电压进行相应的电压转换。
数据通信电路使用串行通信方式。
2.软件设计（1）数据采集单片机通过串行通信方式从温湿度传感器读取温湿度数据。
根据传感器的通信协议，编写相应的代码实现数据采集功能。
（2）数据处理将采集到的温湿度数据进行处理，可以进行数据滤波、校准等操作，以提高数据的准确性和可靠性。
（3）结果显示设计一个LCD显示屏接口，将处理后的温湿度数据通过串行通信方式发送到LCD显示屏上显示出来。
三、系统实现及测试1.硬件实现按照上述设计方案，进行硬件电路的实现。
连接传感器和单片机，搭建稳定的供电电路，并确保电路连接无误。
2.软件实现根据设计方案，使用相应的开发工具编写单片机的代码。
包括数据采集、数据处理和结果显示等功能的实现。
3.系统测试将温湿度检测系统放置在不同的环境条件下，观察测试结果是否与真实值相符。
同时，进行长时间的测试，以验证系统的稳定性和可靠性。
四、系统优化优化系统的稳定性和功耗，可以采用以下方法：1.优化供电电路，减小电路噪声和干扰，提高电路的稳定性。
2.优化代码，减小程序的存储空间和运行时间，降低功耗。
基于单片机的温湿度控制系统设计
基于单片机的温湿度控制系统设计温湿度控制系统是一种基于单片机的自动控制系统，通过测量环境的温度和湿度，并根据设定的控制策略调节相关设备来维持合适的温湿度条件。
设计一个基于单片机的温湿度控制系统可以分为硬件设计和软件设计两个部分。
硬件设计主要包括传感器模块、控制器模块和执行器模块的选型和接口设计；软件设计主要包括数据采集与处理、控制算法设计和用户界面设计。
在硬件设计方面，温湿度传感器是获取环境温湿度的关键设备。
可以选择市场上成熟的数字温湿度传感器，比如DHT11或DHT22，它们通过数字信号输出温湿度值。
另外，还需要选择一款适用于单片机的控制器模块，如Arduino，它可以实现数字信号的采集和输出控制信号。
执行器模块可以根据具体控制目标选择，比如加热器、湿度调节装置等。
在软件设计方面，首先需要编写数据采集与处理的代码。
通过单片机连接温湿度传感器，读取其输出的数字信号，并进行数据处理，将数据转换为实际的温湿度值。
可以使用适当的算法进行数据滤波和校准，确保数据的准确性和稳定性。
接下来，需要设计控制算法。
根据实际需求，可以选择PID算法或者模糊控制算法等进行温湿度控制。
PID算法是一种经典控制算法，通过测量值与设定值之间的误差，计算出控制量，并根据比例、积分、微分三个方面进行调节。
模糊控制算法是一种基于模糊逻辑的控制算法，通过建立模糊规则库，将模糊规则与输入值进行模糊计算，得到输出控制量。
根据具体应用场景和需求，选择适当的算法进行控制。
最后，需要设计用户界面。
通过显示屏、按钮等外设，与用户进行交互，显示当前的温湿度数值和设定值，并提供设置温湿度的功能。
可以通过编程实现用户界面的交互逻辑，并调用相应的功能函数来实现温湿度的设定和控制。
总结起来，基于单片机的温湿度控制系统设计，需要进行硬件选型和接口设计，编写数据采集与处理、控制算法和用户界面的程序代码。
通过这些设计和实现，可以实现对环境温湿度的实时监测和控制，为用户提供一个舒适的环境。
基于单片机的温湿度控制系统设计
理工类大学本科毕业设计论文基于单片机的温湿度控制系统目录摘要 (2)1、绪论 (2)1.1课题背景 (2)1.2立题的目的和意义 (2)1.3植被栽培技术 (2)温室环境的调节 (3)1.4本系统主要研究内容 (3)2 、系统总体分析与设计 (3)2.1系统功能及系统的组成和工作原理 (3)2.1.1.总体方案 (3)2.1.2. 实施措施 (3)2.1.3.硬件系统设计 (4)主机与主要部件的选择： (4)2.2温湿度采样与控制系统 (4)2.2.1.温湿度采样系统 (5)2.2.2.温湿度控制系统 (5)2.3键盘显示系统 (5)2.4报警系统 (7)2.5硬件电路设计 (7)2.5.1. 系统硬件配置 (7)2.5.2. 主要组件简介 (7)3 软件系统设计 (10)3.1系统初始化模块 (10)3.2键盘显示模块 (11)3.3采样转换模块 (11)3.4温湿度控制模块 (12)3.5报警模块 (13)4 硬件调试方案 (14)4.1硬件电路的调试 (14)4.2功能模块的调试方案 (15)结论 (15)致谢 (16)参考文献 (16)附录： (18)基于单片机的温湿度控制系统设计摘要本文利用8051单片机设计一个温室的温湿度控制系统，对给定的温湿度进行控制并实时显示，其中温湿度信号各有四路，系统采用一定的算法对信号处理以确定采取某种控制手段，在本系统中采用温度优先模式，循环处理。
关键字：89C51 8729键盘显示 LCD显示 ADC08091、绪论1.1 课题背景改革开放以来，人们对生活质量要求显著提高，对美丽的植被和花卉的需求量也急剧上升，这对以种植植被为生计的园林工人是一个机遇，同时也对传统的手工植被种植是一个挑战，而基于单片机的温湿度控制系统对解决这些问题有着非常重大的意义。
前种植植被一般都用温室栽培，为了充分的利用好温室栽培这一高效技术，就必需有一套科学的，先进的管理方法，用以对不同种类植被生长的各个时期所需的温度及湿度等进行实时的监控。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代社会中，温湿度的监测在许多领域都具有重要意义，例如农业生产、仓储管理、工业制造以及室内环境控制等。
为了实现对温湿度的准确、实时监测，基于单片机的温湿度监测系统应运而生。
本毕业设计旨在设计并实现一种基于单片机的温湿度监测系统，以满足实际应用中的需求。
二、系统总体设计方案（一）系统功能需求分析本系统需要实现对环境温湿度的实时采集、数据处理、显示以及超限报警等功能。
能够在不同的环境中稳定工作，并具有较高的测量精度和可靠性。
（二）系统总体结构设计系统主要由单片机控制模块、温湿度传感器模块、显示模块、报警模块以及电源模块等组成。
单片机作为核心控制器，负责协调各个模块的工作，温湿度传感器用于采集环境温湿度数据，显示模块用于实时显示测量结果，报警模块在温湿度超限时发出警报，电源模块为整个系统提供稳定的电源。
三、硬件设计（一）单片机控制模块选择合适的单片机型号，如 STC89C52 单片机，其具有丰富的资源和良好的性价比。
单片机通过 I/O 口与其他模块进行通信和控制。
（二）温湿度传感器模块选用 DHT11 数字温湿度传感器，该传感器具有体积小、功耗低、测量精度高、响应速度快等优点。
通过单总线方式与单片机进行数据传输。
（三）显示模块采用液晶显示屏（LCD1602）作为显示设备，能够清晰地显示温湿度测量值。
通过并行接口与单片机连接。
（四）报警模块使用蜂鸣器和发光二极管作为报警装置，当温湿度超过设定的阈值时，蜂鸣器发声，发光二极管闪烁。
（五）电源模块设计稳定的电源电路，为整个系统提供 5V 直流电源。
可以采用电池供电或者通过电源适配器接入市电。
四、软件设计（一）系统主程序设计主程序主要负责系统的初始化、各模块的协调控制以及数据处理和显示。
首先对单片机进行初始化，包括设置 I/O 口状态、定时器和中断等。
然后循环读取温湿度传感器的数据，并进行处理和显示，判断是否超过阈值，若超过则启动报警。
基于单片机的温湿度控制系统的设计
基于单片机的温湿度控制系统的设计一、系统概述1、引言随着单片机技术的发展，它已被广泛应用到家用电器、医疗器械、工业控制等领域。
本文介绍了基于单片机的温湿度控制系统的设计，它主要采用单片机控制实现温湿度的测量和控制。
它可以提高空调系统的舒适性，达到良好的温湿度控制效果，而且成本低廉、模块性强，操作简单，便于控制和维护。
2、系统概述温湿度控制系统通过温湿度传感器的采集和检测，然后将测量的温湿度数据通过单片机调节和控制空调系统，调整空调温度和湿度，实现温湿度的调节，达到良好的温湿度控制效果。
本系统主要由温湿度传感器、温湿度控制系统以及空调等组成。
本系统采用AT89C51单片机作为控制处理器，通过串口通信的方式，将温湿度数据传送给控制处理器，控制处理器根据温湿度值控制空调，从而达到温湿度控制的目的。
三、硬件接口设计1、硬件接口功能本系统主要由单片机、温湿度传感器以及空调组成。
单片机采用AT89C51，它的主要功能是作为控制处理器，对温湿度传感器获取的数据进行计算和处理，并发出相应的控制信号，从而调节空调的温湿度。
温湿度传感器是本系统的重要组成部分，它实现了温度和湿度的测量，并将测量结果通过接口输出，其原理主要是利用铂电阻进行温度测量，湿度测量则是利用湿敏电阻进行测量。
空调是一种常用的温湿度控制设备，它主要功能是将室内温度和湿度调节达到舒适的状态，并且能够满足室内环境的要求。
本系统采用普通空调作为系统的控制设备，当单片机接收到温度和湿度的变化，发出控制信号后，空调便根据控制信号进行调节，从而达到温湿度控制的目的。
四、软件设计1、控制程序本系统采用C语言编写的程序来控制单片机计算温湿度数据，并发出控制信号，以实现温湿度调节。
主要程序框架如下：//硬件接口程序#include <reg51.h>#include <intrins.h>//温湿度采集程序void Get_Data(); //获取温湿度数据//温湿度控制程序void Control(); //温湿度控制程序//主函数void main(){while(1){//采集温湿度数据Get_Data();//控制温湿度Control();}}2、温湿度采集程序本系统采用C语言编写的程序来获取温湿度数据。
基于51单片机的温湿度检测系统设计与实现
3、无线通信模块
本系统的无线通信模块采用nRF24L01无线通信芯片。nRF24L01是一款具有 2.4GHz全球开放频率的无线通信芯片，具有低功耗、高速率、高稳定性等特点。 它将主控制器处理后的数据通过无线方式发送给接收器。
4、电源模块
本系统的电源模块采用9V电池供电。我们将9V电池通过稳压器转换为5V电源， 为整个系统提供稳定的电力支持。
三、测试与结果分析
为了验证本系统的可靠性和准确性，我们进行了一系列的测试。测试结果表 明，本系统能够准确快速地采集环境中的温湿度数据，并且能够稳定地将数据上 传至计算机或其他数据采集设备。同时，本系统的按键电路和液晶显示电路也表 现良好，用户可以通过按键调整系统的参数设置，并直观地查看温湿度数据。
2、液晶显示屏
为了方便用户直观地查看温湿度数据，本系统选用了一块16×2字符型液晶 显示屏。液晶屏的驱动电路简单易懂，且具有较低的功耗。
3、按键电路
为了便于用户对温湿度检测系统的参数进行设置，本系统加入了一个按键电 路。用户可以通过按键对系统的采样间隔、数据上传频率等参数进行设置。
4、串口通信电路
图1主程序流程图
2.温湿度采集模块
温湿度采集模块主要负责通过DHT11传感器采集环境中的温湿度数据。该模 块首先对DHT11传感器进行初始化，然后通过单总线接口接收传感器输出的温湿 度数据，最后对数据进行处理并存储。
3、液晶显示模块
液晶显示模块主要负责将温湿度数据显示在液晶屏上。该模块首先对液晶屏 进行初始化，然后根据主程序传递过来的温湿度数据，控制液晶屏的字符输出。
三、软件设计
本系统的软件设计主要分为以下几个步骤：
1、系统初始化：在系统上电后，首先进行各模块的初始化操作，包括DHT11 传感器、AT89C51单片机、nRF24L01无线通信芯片等。
基于单片机的温湿度监测和报警系统设计
１ ． １ 控 制单 元
图 １ 硬件设计框 图
控 制单 元采 用 了 Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２单 片机 。Ａ Ｔ ８ ９ Ｃ ５ ２ 是 一个 低 电压 （ ＋５ Ｖ） ， 高性能 Ｃ Ｍ Ｏ Ｓ 八 位 单 片机 （ Ｍ Ｃ Ｕ） ，
释放 按键 Ｒ Ｓ Ｔ后 ， 电容 Ｃ ２通 过 电 阻 Ｒ ６充 电 ， 经 过两 个 以上机 器 周期 的时 间后 ， ＥＳ Ｒ Ｅ Ｔ端 变 为低 电平 ， 完
收稿 日期 ： ２ ０ １ ３— ０ ４—１ １ ； 修 回日期 ： ２ ０ １ ３ —０ ４— ２ ９
基金项 目： 茂名市科技计划资助项 目（ ２ ０ １ ２ ０ ２ ５ ９ ） ； 广东高校石油化工过程装 备故障诊断 与信息化控 制工程 技术开 发中心 资助项 目
第２ ３卷
第４ 期
广 东石 油化 工 学院 学报
Ｊ ｏ ｕ ｍａ ｌ ｏ ｆ Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｄ ｏ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｐ ｅ ｔ ｒ ｏ ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
Ｖ０ １ ． ２ ３ Ｎｏ． ４ Ａｕ ｇ． ２ ０１ ３
内含 ８ ｋ ｂ ｙ ｔ ｅ ｓ 的可反复擦写的 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ 只读程序存储器和 ２ ５ ６ ｂ ｙ ｔ ｅ ｓ 的随机存取数据存储器 ， 兼容标准 Ｍ Ｃ Ｓ 一
５ ｌ 指令 系统 ， 内置通用 ８ 位 中央处 理 器和 Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ 存储 单 元 ， 只需 外接 时钟 电路 与复 位 电路 即可 ｊ 。 单片机 通 电后并 不运 行 Ｒ Ｏ Ｍ里 的程 序 ， 只有 正 常 复位 后 ， 才 能开 始 工 作 。本 系统 采 用 的是 Ｒ Ｃ复位 电路 复位方 式 ， 如 图 ２所示 。当系统 上 电时 ， 单片机的 Ｒ Ｅ Ｓ Ｅ Ｔ端得 到 两个 以上 机器 周 期 的高 电平 ， 随 后 电
基于单片机的温湿度检测报警系统设计
基于单片机的温湿度检测报警系统设计尹华涛;武林俊【期刊名称】《价值工程》【年(卷),期】2016(035)029【摘要】The system is combined with a calibrated digital output temperature and humidity sensors,DHT11,a low energy consumption,high-performance 8-bit microcontroller,AT89S51,a high integrated LCD1206 character LCD display module,alarm buzzer.For physical manipulation,the user simply pull on a button to meet with their own temperature and humidity range.The actual temperature and humidity value is detected by the system,after the data processing system,and the temperature and humidity range of pre-setting value comparison,when the actual value exceeds the pre-settings,alarm module circuit will be work,that is audible alarm to alert user.The system need software part,which is comprised by the main program,(display module) and subroutine (temperature and humidity) subroutines.%系统采用数字输出温湿度复合传感器DHT11和具备低耗能、高性能的8位单片机——AT89S51以及高集成的LCD1206字符型液晶显示模块、蜂鸣报警器组成温湿度检测报警器,用户只需通过按键来设定一个符合自身的温湿度范围,系统检测出的实际温湿度数值,经过系统的数据处理,与预先设定的温湿度范围值进行对比,当实际数值超出预先设定时,报警模块电路便开始工作,即发声报警并输出数字信号.软件部分包括主程序、显示模块子程序和测温湿度子程序.【总页数】2页(P135-136)【作者】尹华涛;武林俊【作者单位】河南工业大学信息科学与工程学院,郑州450001;河南工业大学信息科学与工程学院,郑州450001【正文语种】中文【中图分类】TP368.1【相关文献】1.基于单片机的新型温湿度检测与控制系统设计 [J], 黄涛;李欣颐;刘越;董慧宇;李昭颐2.基于89C52单片机粮仓温湿度检测短信报警系统设计 [J],3.基于单片机的大棚温湿度检测报警设计 [J], 杨智; 德湘轶4.基于单片机的温湿度检测系统设计与实现分析 [J], 孙学智5.基于单片机的无线温湿度检测系统设计 [J], 梁晓雄;范越;黄莉;顾全;徐擎因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
基于单片机的温湿度检测系统的设计的开题报告
基于单片机的温湿度检测系统的设计的开题报告一、选题背景随着现代生活水平的不断提高，人们越来越关注室内环境的舒适度，其中温度和湿度是影响人们舒适度的重要因素。
因此，基于单片机的温湿度检测系统已成为人们生活中必不可少的一部分。
本系统以AT89C51单片机为核心，通过传感器获取室内温湿度数据，在LCD12864液晶屏上显示，并通过蜂鸣器进行声音提示。
二、研究内容1. 系统硬件设计设计硬件电路，包括AT89C51单片机、温湿度传感器、LCD12864液晶屏、蜂鸣器、电源以及必要的外设电路等。
2. 系统软件设计编写程序，实现温湿度的检测、数据的存储与处理、系统状态的显示等功能。
通常使用C语言编写程序，并结合汇编语言优化程序。
3. 系统调试与优化完成软硬件设计后，进行系统调试，在确保功能正常的前提下，对系统进行优化，提升系统的运行效率和稳定性。
三、研究意义1. 实现室内环境的智能化监控与调节，提高人们生活的舒适度。
同时，通过持续监测室内温湿度，可以及时发现异常情况并采取相应的措施，保证室内环境的安全。
2. 掌握基于单片机的电子设计技术，加强对单片机的理解。
通过实践，学生可以了解单片机的硬件结构、工作原理和软件编程技巧等，并将所学知识应用于实际中，提高综合能力。
3. 面向应用产业界，提供了一种低成本、高效率、易于维护的温湿度检测系统方案。
适用于家庭、办公室、实验室等室内环境的温湿度监控。
四、研究方法和步骤1. 系统方案设计根据功能需求，综合考虑系统可行性和经济性，确定硬件系统的主要组成部分以及相应的软件编程方案。
2. 硬件设计根据系统方案设计的结果，进行电路图设计、原理图设计，完成电路板绘制与制作。
并且针对硬件问题进行调试与测试。
3. 软件设计编写程序，集成硬件系统，实现温湿度数据的读取、存储与显示等功能。
在调试过程中还需进行代码优化和缺陷检测等。
4. 系统测试与优化将硬、软件系统集成并进行初步测试，分析测试结果，进行系统问题排查、调整，保证系统出现的各种异常状况均能正确处理和输出。
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单片机温湿度显示报警系统设计1 引言选题背景20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快[1]。
目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。
下面是单片机的主要发展趋势[2]。
单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法[3]。
从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。
这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命[4]。
单片机模块中最常见之一的是传感器，温湿度显示报警系统是一种基于单片机的用数字电路技术实现温湿度控制的装置，在实践社会生产当中拥有广泛的应用。
目的和意义随着社会的发展，人们对时间和环境中的温度及湿度的要求越来越高，尤其在日常的生活中和人们的生活和健康有着紧密的联系，特别是当人们乘坐公共交通工具时，温湿度以及实时时间和人们的出行都有着密切的联系。
温湿度控制在日常生活中使用比较普遍, 如各种仪器控制箱、温室或生产车间的温度湿度控制、空调列车车厢空气环境的控制等[5]。
常见的低端产品多采用机械指针式或水银柱式温湿度计, 体积小、质量轻、价格低、安装简便。
但是, 此类产品测量精度低, 没有LED 显示屏, 不能向智能化方向发展, 不利于进行功能扩展，如不能自动报警[6]。
目前，虽然在工业生产中和科研实验中通过对温湿度测量来进行自动控制的设备越来越普及，应用场合也越来越多。
但是，随之而来的问题是如何能够测得精确的温湿度以保证自动控制设备能够正确地发出控制指令来控制生产过程。
另一方面，如果温度或者湿度过高过低可能会对一些设备中的一些半导体元器件造成损坏[7]。
因此，对于自动温湿度报警的需求也在逐渐增加。
本文基于以上方面的考虑，研究并设计了一种基于单片机的自动温湿度显示与报警系统。
一般温湿度控制系统中的温湿度测量均采用热敏电阻与湿敏电容，这种传统的模拟式温湿度传感器一般都需要设计信号调理电路并经过复杂的校准和标定过程，因此测量精度难以保证，且在线性度、重复性、互换性等方面也存在一定问题[8]。
这种传感器只适合那些测量点数较少，对精度要求不高的场合。
因此设计出一款基于单片机的精度高、稳定性好、成本低的温湿度显示报警系统具有重要实际意义。
技术要求和设计范围现代社会越来越多的实验都要求在严格的环境条件下完成，而温度和湿度是实验室最基本的环境条件，也是对实验影响较大的因素。
一般温湿度控制系统中的温湿度测量均采用热敏电阻与湿敏电容[9]，这种传统的模拟式温湿度传感器一般都需要设计信号调理电路并经过复杂的校准和标定过程，因此测量精度难以保证，且在线性度、重复性、互换性等方面也存在一定问题。
这种传感器只适合那些测量点数较少，对精度要求不高的场合。
因此设计出一款精度高、稳定性好、成本低的温湿度检测控制系统将具有一定的市场。
本系统采用具有高精度[10]、防干扰等优点的数字式传感器SHT11，不需要外部元件，可适配各种单片机。
这为开发新一代的温湿度测控系统提供了有利条件，同时也有助于将温湿度测控技术提高到新的水平。
发展现状单片机诞生于20世纪70年代末，经历了SCM、MCU、SOC三大阶段[11]。
（1）SCM即单片微型计算机阶段，主要是寻求最佳的单片形态嵌入式系统的最佳体系结构。
“创新模式”获得成功，奠定了SCM与通用计算机完全不同的发展道路。
（2）MCU 即微控制器阶段[12]，主要的技术发展方向是：不断扩展满足嵌入式应用时，对象系统要求的各种外围电路与接口电路，突显其对象的智能化控制能力。
（3）单片机是嵌入式系统的独立发展之路，向MCU阶段发展的重要因素[13]，就是寻求应用系统在芯片上的最大化解决；因此，专用单片机的发展自然形成了SOC化趋势。
随着微电子技术、IC设计、EDA工具的发展[14]，基于SOC的单片机应用系统设计会有较大的发展。
智能温度传感器在20世纪90年代中期问世。
它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术的结晶。
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包含温度传感器、A/D 传感器[15]、信号处理器、存储器和接口电路。
有的产品还带多路选择器、中央控制器、随机存取存储和只读存储器。
智能温度传感器能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器，并且可通过软件来实现测试功能，温度计也越来越智能化。
跟电子温度计一样湿度计随着湿度传感器的发展趋于成熟。
随着智能检测系统的飞速发展，基于单片机的温湿度检测系统将多传感器系统结合在一起。
如何把多传感器集中于一个检测控制系统，综合利用来自多传感器的信息，获得对被测对象的可靠了解和解释，以利于系统做出正确的响应、决策和控制以及报警，是智能检测控制统中需要解决的重要问题。
2 方案论证方案设计思路温湿度报警系统的设计以单片机AT89C51为核心，通过控制单片机的P1口的一些端口来调节当前温湿度的显示，完成了温湿度的显示报警功能，在程序中设置温湿度范围后，达到指定范围后让LED 灯的闪亮来实现温湿度控制的效果，让LED1602液晶屏接到单片机的串口上，赋值来控制1602的显示。
因此，整个方案设计包含四个部分，即：单片机最小系统部分、显示部分、温湿度数据采集部分、报警部分。
方案选择方案：单片机编程，用单片机设计电路，充分利用好AT89C51单片机的I/O 口，使用软硬件结合的方式，具体的基本框图如图[16]1所示：单片机 AT89S51 温湿度传感器被测对象 显示部分 报警部分图1 单片机设计电路的基本框图方案选择：从上述原理图看来，这种设计方案电路结构简单，条理清晰，调试也相对方便，易于实现。
设计流程对于温湿度显示报警系统的设计，先用PROTEUS做电路仿真，再在KEIL软件中编写程序生成源代码，最后将PROTEUS和KEIL连接起来进行在线仿真。
设计流程如图[17]2所示。
Proteus电路设计源程序设计生成目标代码基于proteus仿真图2 系统设计流程图软件环境2.4.1 PROTEUS软件本设计主要用电子设计软件进行电子线路的设计和仿真。
Proteus软件的功能很强大，它不仅可以在线仿真模拟电子，数字电子和单片机，还可以将设计直接转换成PCB版图[18]，因此，受到众多电子工程师的喜爱。
电路原理图的设计是仿真中的第一步，也是非常重要的一步。
电路原理图设计得好坏将直接影响到后面的工作。
首先，原理图的正确性是最基本的要求，因为在一个错误的基础上所进行的工作是没有意义的；其次，原理图应该布局合理，这样不仅可以尽量避免出错，也便于读图、便于查找和纠正错误；最后，在满足正确性和布局合理的前提下应力求原理图的美观。
电路原理图的设计过程可分为以下几个步骤：（1）置电路图纸参数及相关信息根据电路图的复杂程度设置图纸的格式、尺寸、方向等参数以及与设计有关的信息，为以后的设计工作建立一个合适的工作平面。
（2）装入所需要的元件将所需的元件装入设计系统中，以便从中查找和选定所需的元器件。
（3）设置元件将选定的元件放置到已建立好的工作平面上，并对元件在工作平面上的位置进行调整，对元件的序号、参数、显示状态等进行定义和设置，以便为下一步的仿真工作打好基础。
（4）连线电路图利用Proteus所提供的各种工具、命令进行画图工作，将事先放置好的元器件用具有电气意义的导线、网络标号等连接起来，布线结束后，一张完整的电路原理图基本完成。
（5）调整、检查和修改利用Proteus所提供的各种工具对前面所绘制的原理图做进一步的调整和修改。
（6）补充完善对原理图做一些相应的说明、标注和修饰，增加可读性和可观性。
（7）仿真这部分工作主要是对设计完成的原理图结合KEIL在线仿真，调试并修改程序。
2.4.2 Keil C51软件Keil C51是美国Keil Software公司出品的51系列兼容单片机C语言软件开发系统，与汇编相比，C语言在功能上、结构性、可读性、可维护性上有明显的优势，因而易学易用。
用过汇编语言后再使用C来开发，体会更加深刻。
Keil C51软件提供丰富的库函数和功能强大的集成开发调试工具，全Windows 界面。
另外重要的一点，只要看一下编译后生成的汇编代码，就能体会到Keil C51生成的目标代码效率非常之高，多数语句生成的汇编代码很紧凑，容易理解。
在开发大型软件时更能体现高级语言的优势。
单片机开发中除必要的硬件外，同样离不开软件，我们写的汇编语言源程序要变为CPU可以执行的机器码有两种方法，一种Keil软件图标是手工汇编，另一种是机器汇编，目前已极少使用手工汇编的方法了。
机器汇编是通过汇编软件将源程序变为机器码，用于MCS-51单片机的汇编软件有早期的A51，随着单片机开发技术的不断发展，从普遍使用汇编语言到逐渐使用高级语言开发，单片机的开发软件也在不断发展，Keil软件是目前最流行开发MCS-51系列单片机的软件，这从近年来各仿真机厂商纷纷宣布全面支持Keil即可看出。
Keil提供了包括C编译器、宏汇编、连接器、库管理和一个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过一个集成开发环境（uVision）将这些部份组合在一起。
运行Keil软件需要Pentium或以上的CPU，16MB 或更多RAM、20M以上空闲的硬盘空间、WIN98、NT、WIN2000、WINXP等操作系统。
掌握这一软件的使用对于使用51系列单片机的爱好者来说是十分必要的，如果你使用C语言编程，那么Keil几乎就是你的不二之选（目前在国内你只能买到该软件、而你买的仿真机也很可能只支持该软件），即使不使用C语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境、强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。
下面详细介绍Keil C51开发系统各部分功能和使用。
（1）Keil C51单片机软件开发系统的整体结构：C51工具包的整体结构，其中uVision与Ishell分别是C51 for Windows和for Dos的集成开发环境(IDE)，可以完成编辑、编译、连接、调试、仿真等整个开发流程。
开发人员可用IDE本身或其它编辑器编辑C或汇编源文件。
然后分别由C51及A51编译器编译生成目标文件(.OBJ)。
目标文件可由LIB51创建生成库文件，也可以与库文件一起经L51连接定位生成绝对目标文件(.ABS)。
ABS文件由OH51转换成标准的Hex文件，以供调试器dScope51或tScope51使用进行源代码级调试，也可由仿真器使用直接对目标板进行调试，也可以直接写入程序存贮器如EPROM中。