基于51单片机的温湿度传感器的设计与制作

摘要：温湿度使我们生产生活中很重要的参数，本设计为基于51单片机的温湿度检测与控制系统，采用模块化、层次化设计。如今采纳新技术，使用新式智能的温湿度传感器DHT11来实现对温度、湿度的监测，运用DHT11来完成湿度信号的收集并将其转换为数字式信号，接着使用单片机AT89C52分析、处置数据，提供信号给报警及显示电路，从而完成对温湿度的检测与监控。依据设定的报警高低限值来体现报警体系的报警功效，采纳LCD1602液晶显示所测得的温湿度值。优点是系统的电路简单、集成度高、运行稳定、调试方便、检测精度很高，有一定的实用价值。

关键词：单片机；DHT11温湿度传感器；LCD1602显示

Abstract：Temperature and humidity that we are important parameters in production and living, this design is based on 51 single chip microcomputer temperature and humidity detection and control system, adopts the modular, hierarchical design. Now adopt new technology, the use of new intelligent temperature and humidity sensor DHT11 to realize the monitoring of temperature, humidity, using DHT11 to humidity signal collection and convert them into digital signals, then using microcontroller AT89C52 analysis and treatment of data, provides the signal to alarm and display circuit, so as to complete the detection and monitoring of temperature and humidity. According to set the alarm of high and low limit to reflect the alarm function of the alarm system, adopt LCD1602 LCD display the measured temperature and humidity values. Advantage is simple circuit, high integration, stable running, convenient debugging and testing precision is high, has certain practical value.

Key words:Single chip microcomputer; DHT11 temperature and humidity; LCD1602 display

目录

第一章引言 (4)

1.1课题的研究背景 (4)

1.2课题的研究内容及目标 (4)

1.3本文的组织结构 (4)

第二章设计要求及目的 (4)

1.1 设计目的 (4)

1.2 设计要求 (4)

第三章系统方案设计及论证 (4)

3.1总体方案设计 (5)

3.2方案比较与论证 (5)

3.2.1温湿度检测 (5)

3.2.2主从机通信 (6)

3.2.3显示部分 (6)

第四章系统的硬件设计与实现 (6)

4.1 单片机介绍 (6)

4.1.1 单片机主要性能 (6)

4.1.2 单片机各引脚功能介绍 (7)

4.1.3 单片机特殊功能寄存器介绍 (7)

4.2 DHT11数字温湿度传感器介绍 (11)

4.2.1 DHT11产品概述 (7)

4.2.2 串行接口 (7)

4.3 红外发射电路 (11)

4.4红外接收电路 (13)

第五章软件设计 (14)

5.1主机程序 (14)

5.2从机程序 (15)

总结 (17)

致谢 (18)

参考文献 (19)

附录一主机电路图 (20)

附录二从机电路图 (21)

附录三程序代码 (22)

第一章引言

1.1 课题的研究背景

温度与湿度与人们的生活息息相关。尤其是在工农业生产、气象、国防、科研等部门，必须经常、精确的对环境温度进行监测和控制。此外，在制药，造纸准及温湿度测量，食品加工和其他行业是必要的。比较传统的温度计使用水银制作显示，构造简单、价格低廉，缺憾是精确度不高，不宜读数。传统的干湿球温度计的显示方法，不仅复杂，测量精度不高。而选用单片机对温湿度实施监控和测量，不单单具有节制便利，单一灵活的特点，而且可以大大提高温度控制的灵活性的优点。用LED数码管显示温度和湿度值，看起来更直观。

测量温度和湿度最重要的就是传感器。温度和湿度的测量过去是分离的。传感器的成长历经了三个阶段：传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。目前，从模拟到数字温度传感器的模型的方向，从集成化向智能化，网络化的发展。温度传感器也经历过这样的阶段走向数字化、智能化。

1.2 课题的研究内容及目标

温度和湿度探测器是以AT89C52单片机为核心控制芯片，该芯片具有良好的抗干扰能力，快速响应。使用此单片机构成的温湿度检测仪能够定时、无误的监测周围的温度和相对湿度。

使用高灵敏度收集湿敏电阻阻值变化，然后经由单片机从而得到相应湿度，这就是本检测仪的硬件部份的设计；DHT11数字温度传感器对温度的实时采集和直接控制监测。另外，新增的语音报警装置，让用户自己来设定自己需要的上下限值，只要超出便会自动报警。并用LCD显示屏作为显示设备的硬件设计方案。软件部分选用模块化的方式分成几个个体，一个个进行程序设计，最后连接各部分一起协调工作，从而实现实时监测周围温湿度的目的。