基于单片机的温湿度监控系统设计
基于STM32的大型粮仓温湿度监控系统设计
基于STM32的大型粮仓温湿度监控系统设计一、本文概述本文旨在探讨基于STM32微控制器的大型粮仓温湿度监控系统的设计。
随着粮食储存技术的不断发展，对粮仓环境监控的要求也越来越高。
温湿度是影响粮食储存质量的关键因素，因此设计一种能够实时、准确地监测和调控粮仓内部温湿度的系统具有重要意义。
本文将从系统设计的背景、目的、主要研究内容和技术路线等方面进行全面概述。
本文将介绍粮仓温湿度监控系统的研究背景，包括粮食储存的重要性、温湿度对粮食储存质量的影响以及现有监控系统的不足。
明确本文的设计目标，即设计一种基于STM32微控制器的大型粮仓温湿度监控系统，实现粮仓内部温湿度的实时监测、数据分析和远程控制。
接着，本文将详细介绍系统的主要研究内容，包括硬件设计、软件编程、数据采集与处理、通信协议的选择与实现等。
硬件设计部分将涉及STM32微控制器的选型、温湿度传感器的选择与连接、电源电路的设计等；软件编程部分将讨论如何实现数据的实时采集、处理与传输，以及系统的稳定性和可靠性保障；数据采集与处理部分将探讨如何从传感器获取准确的温湿度数据，并进行相应的数据处理和分析；通信协议的选择与实现部分将讨论如何选择合适的通信协议，实现远程监控和控制功能。
本文将总结系统的技术路线和实现方法，包括系统的整体架构设计、各个模块的协同工作以及系统的优化与改进。
通过本文的研究，旨在为大型粮仓温湿度监控系统的设计提供一种新的解决方案，为粮食储存行业的智能化和自动化发展提供有益参考。
二、系统总体设计在大型粮仓温湿度监控系统中，系统总体设计是项目的核心部分，它决定了整个系统的架构、功能和性能。
本设计基于STM32微控制器，充分利用其强大的处理能力和丰富的外设接口，构建一个稳定、可靠的温湿度监控系统。
系统总体设计需要明确监控系统的基本需求。
对于粮仓而言，温湿度是影响粮食储存质量的重要因素，因此系统需要实时监测粮仓内的温湿度数据，并根据预设的阈值进行报警。
《2024年基于单片机的温湿度控制系统的研究与应用》范文
《基于单片机的温湿度控制系统的研究与应用》篇一一、引言随着科技的快速发展，智能家居的概念日益深入人心。
温湿度控制系统作为智能家居的核心部分，在工业生产、家居环境调节以及农业生产等领域都有广泛应用。
近年来，以单片机为核心控制器的温湿度控制系统已成为行业发展的热点。
本文旨在探讨基于单片机的温湿度控制系统的研究进展以及实际应用情况。
二、温湿度控制系统概述温湿度控制系统是一种通过传感器实时监测环境中的温度和湿度，并通过单片机等控制器对环境进行调节的智能系统。
该系统可以实现对环境的精确控制，提高环境舒适度，降低能耗，提高工作效率。
三、基于单片机的温湿度控制系统研究1. 硬件设计基于单片机的温湿度控制系统主要由传感器、单片机、执行器等部分组成。
传感器负责实时监测环境中的温度和湿度，单片机负责接收传感器数据并做出相应处理，执行器则根据单片机的指令进行环境调节。
在硬件设计方面，需要选择合适的传感器和执行器，以及设计合理的电路和布局，以确保系统的稳定性和可靠性。
2. 软件设计软件设计是温湿度控制系统的核心部分。
在软件设计中，需要根据实际需求设计合理的控制算法和程序，实现对环境温度和湿度的精确控制。
同时，还需要考虑系统的实时性、稳定性和可靠性等因素。
此外，还需要对系统进行调试和优化，以提高系统的性能和用户体验。
四、基于单片机的温湿度控制系统的应用1. 工业生产在工业生产中，温湿度控制系统的应用非常广泛。
例如，在制药、食品加工等行业中，需要对生产环境的温度和湿度进行精确控制，以保证产品的质量和安全。
基于单片机的温湿度控制系统可以实现对生产环境的实时监测和控制，提高生产效率和产品质量。
2. 家居环境调节随着智能家居的普及，基于单片机的温湿度控制系统在家庭环境调节方面的应用也越来越广泛。
通过安装温湿度传感器和执行器，可以实现对家庭环境的实时监测和控制，提高居住舒适度。
同时，还可以通过手机APP等智能设备进行远程控制和监控。
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。
单片机系统设计报告范文
单片机系统设计报告范文1. 引言本报告介绍了一个基于单片机的系统设计。
本项目旨在设计一个可靠、高效的控制系统，能够实现某一特定功能。
本报告将详细介绍系统的设计目标、硬件设计和软件设计，并对系统进行评估和讨论。
2. 设计目标本项目的设计目标是实现一个智能温湿度控制系统。
系统的主要功能包括实时监测环境的温度和湿度，并根据设定的阈值自动控制温湿度，保持舒适的环境条件。
3. 硬件设计3.1. 主控单元本系统选择了常用的基于单片机的主控单元，采用XMC4500系列单片机。
此单片机具有高性能、低功耗和多种外设接口的特点，非常适合本项目的需求。
3.2. 传感器模块为了实时监测环境的温湿度，我们选择了DHT11温湿度传感器。
该传感器具有较高的精确度和良好的稳定性，可以通过串口和单片机进行数据交互。
3.3. 人机交互模块为了方便用户对系统进行设定和操作，本系统设计了一个人机交互模块。
该模块包括一个液晶显示屏和几个按键，通过显示屏和按键可以实现菜单显示和参数设定功能。
3.4. 控制模块为了控制温湿度，本系统设计了一个控制模块。
该模块通过与主控单元的通信，接收来自传感器模块的数据，并实施相应的控制策略，如开关空调、加湿器等来维持设定的温湿度。
4. 软件设计4.1. 软件架构本系统的软件设计采用了模块化的结构。
主控单元的软件主要分为三个模块：传感器模块、人机交互模块和控制模块。
每个模块都有相应的功能函数，通过调用这些函数来实现不同的功能。
4.2. 传感器模块传感器模块负责实时读取温湿度传感器的数据，并将数据发送给主控单元。
为了增加系统的稳定性，我们设计了数据校验和容错机制。
4.3. 人机交互模块人机交互模块负责显示菜单和接收用户的操作。
用户可以通过按键来选择菜单和设定参数。
我们设计了一个菜单管理器和按键管理器来实现该模块的功能。
4.4. 控制模块控制模块根据传感器模块提供的数据和用户设定的参数，实施相应的控制策略。
例如，当温度超过设定值时，控制模块会发送控制信号给空调，打开空调降低室内温度。
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。
《2024年基于单片机的温湿度控制系统的研究与应用》范文
《基于单片机的温湿度控制系统的研究与应用》篇一一、引言随着科技的不断进步，温湿度控制系统的应用越来越广泛，尤其在工业生产、环境监测、智能家居等领域中发挥着重要作用。
本文将重点研究基于单片机的温湿度控制系统的设计原理、技术特点以及实际应用，以期为相关领域的研究与应用提供参考。
二、温湿度控制系统的基本原理温湿度控制系统主要通过传感器实时监测环境中的温湿度，然后通过单片机进行数据处理与控制，实现对环境的精确控制。
该系统主要由传感器模块、单片机模块、执行器模块等部分组成。
1. 传感器模块：负责实时采集环境中的温湿度数据，为单片机的数据处理提供依据。
2. 单片机模块：作为系统的核心，负责接收传感器数据，根据预设的算法进行处理，然后输出控制信号。
3. 执行器模块：根据单片机的控制信号，执行相应的动作，如加热、制冷、通风等，以实现对环境温湿度的调节。
三、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设计主要包括硬件设计和软件设计两部分。
1. 硬件设计：主要包括单片机最小系统设计、传感器模块选择与连接、执行器模块的选择与控制等。
设计时需考虑系统的稳定性、可靠性以及成本等因素。
2. 软件设计：主要包括单片机程序的编写与调试。
程序需实现数据的实时采集、处理、存储以及控制信号的输出等功能。
同时，还需考虑系统的抗干扰能力、自恢复能力等。
四、技术特点及应用领域基于单片机的温湿度控制系统具有以下技术特点：1. 高精度：传感器可实时采集环境中的温湿度数据，单片机的数据处理能力强，可实现高精度的温湿度控制。
2. 可靠性高：系统采用单片机作为核心控制器，具有较高的稳定性和可靠性，可适应各种复杂的环境条件。
3. 灵活性强：系统可通过软件进行配置和调整，适应不同场合的温湿度控制需求。
基于单片机的温湿度控制系统在以下领域得到广泛应用：1. 工业生产：如化工、制药、食品等行业，需对生产环境的温湿度进行精确控制。
2. 环境监测：如农业大棚、仓库等场所，需对环境参数进行实时监测与控制。
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STM32的温湿度监控系统设计
基于STM32的温湿度监控系统设计温湿度的监测对于当前控制室内环境，改善室内环境起着重要的作用，为了提高室内用户的舒适度，一般都会对室内的温湿度进行监控，通过监测温湿度的变化情况来确定下一步的动作，例如在温室中严格监控室内温度，使得温室内的植物能到最合适的生存环境。
文章就基于STM32的温湿度监控系统设计问题进行了全面分析，通过其有效提高温度的时效性管理意义重大。
标签：STM32；温湿度；ucosII系统；监控系统设计此次的基于STM32的温湿度监控系统设计主要是32位的单片机为主控芯片，DHT11为温湿度监测装置，搭载的是ucosII操作系统，显示设备为主控ITL9438的彩屏，通过DHT11采集的信息对经过单片机的内部程序的处理，将其以数字的形式显示在彩屏上，并且同时根据单片机内部的温度设定值进行相应的动作，实现的室内温湿度的智能控制。
1 温湿度监控系统设计1.1 温湿度监控系统硬件设计系统主控芯片为STM32F103ZET6，除了必须的STM32单片机正常的驱动的电路之外，彩屏为使用的是已经做成模块的ITL9438彩屏，而采集模块则是使用的DHT11，如图所示为使用的DHT11的引脚图，可得知只要通过采集Dout 引脚的输出的电平变化，查看数据手册，根据DHT11的时序图写出相应的驱动程序，驱动DHT11温湿度传感器。
彩屏的程序可以直接使用的屏幕厂家写好的程序，移植到STM32上既可，而通过将Dout引脚上的高低电平变化，进行相应的数据处理可以将温湿度数据已数字的形式显现在彩屏上，通过内部的程序根据比较当前的温湿度值与设定的参数值进行比较，使得进行下一步的温湿度调节动作，通过向外部电路发送信号，例如温度高了，打开排风机降低室内的温度等措施优先对温度的控制，这与空调的原理类似，但是系统比空调电路简捷的多。
DHT11数字湿温度传感器采用单总线数据格式，单个数据引脚端口完成输入输出双向传输。
其数据包由5Byte（40Bit）组成。
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。
《2024年基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》范文
《基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》篇一一、引言随着农业现代化的不断发展，精准农业管理已经成为农业生产的重要组成部分。
在大棚种植中，温湿度的控制直接关系到作物的生长质量和产量。
为了实现对大棚温湿度的实时监控与精准控制，本文设计并实现了一种基于单片机的远程监控系统。
该系统能够实时采集大棚内的温湿度数据，并通过远程传输将数据传输至管理中心，实现对大棚环境的实时监控与控制。
二、系统设计1. 硬件设计本系统主要由单片机、温湿度传感器、无线通信模块、电源模块等组成。
其中，单片机作为核心控制器，负责采集温湿度数据、处理数据、控制执行机构等任务。
温湿度传感器负责实时采集大棚内的温湿度数据，无线通信模块负责将数据传输至管理中心。
（1）单片机选择：本系统选用STC12C5A60S2系列单片机，该单片机具有高性能、低功耗、易于编程等特点，能够满足系统的需求。
（2）温湿度传感器：选用DHT11温湿度传感器，该传感器具有测量精度高、稳定性好、体积小等优点，适用于大棚环境下的温湿度测量。
（3）无线通信模块：选用GPRS模块实现数据的远程传输。
GPRS模块具有传输速度快、覆盖范围广、实时性好等优点，能够满足系统的通信需求。
2. 软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计和上位机管理系统的设计。
（1）程序设计：单片机的程序设计主要包括数据采集、数据处理、执行机构控制等部分。
程序采用C语言编写，具有结构清晰、可读性强、易于维护等特点。
（2）上位机管理系统：上位机管理系统采用B/S架构，实现数据的实时显示、历史数据查询、报警功能等。
管理人员可以通过浏览器访问系统，实现对大棚环境的实时监控与管理。
三、系统实现1. 数据采集与处理单片机通过DHT11温湿度传感器实时采集大棚内的温湿度数据，并对数据进行处理，包括数据滤波、数据转换等。
处理后的数据通过GPRS模块发送至管理中心。
2. 远程传输与控制GPRS模块将单片机的数据传输至管理中心，管理中心通过服务器对数据进行处理与存储，并通过浏览器展示给管理人员。
(完整)基于单片机的温湿度控制系统
\基于单片机的温湿度控制系统一、研究背景温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数，例如机械、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，所以对温度湿度的检测及控制就非常有必要了.随着科技的飞速发展和普及,高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的要求也越来越高。
传统的温湿度检测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班,人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。
在这种模式下，不仅效率低不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏完整的管理系统。
而问世监控系统就可以解决这样人才资源浪费，管理不及时的问题,这是由于它的智能化设计所决定的。
故本次设计对于类似项目还具有普遍意义。
二、国内外研究现状（1）温度传感器智能温度传感器(亦称数字温度传感器）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（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）。
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（MCU），并且可通过软件来实现测试功能,温度计也越来越智能化。
（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。
近年来,国内外在湿度传感器研发领域取得了较大的发展。
湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展。
基于单片机的智能仓库温湿度控制系统
第一章引言1.1 课题背景在现代工业现场, 随着科技的进步和自动化发展, 温、湿度监测系统在某些行业中要求越来越高, 特别是在大中型仓库管理系统中, 由于温湿度过高或过低引起的仓库储藏物本身的水分过高或连续的高湿天气将导致储藏物新陈代谢加快而放出热量, 放热引起的温升又是代谢进一步加剧以至发霉变质, 因此仓库必须重视对空气温湿度精确的而又方便的实时监测, 长期以来, 由于受经济条件限制, 我国仓库环境较差, 而且管理落后。
仓库管理的重点之一就是要合理布置测温点, 经常检查温度变化, 以便及时发现储藏物发热点, 减少损失。
然而, 堆积物的热传递又是那样的缓慢, 使人感知极差, 需要管理人员经常进入闷热、呛人的仓库内观察温、湿度, 不断进行翻仓、加湿、通风和降温设备来控制温湿度, 这样不但控制精度低、实时性差, 而且操作人员的劳动强度大。
这种繁重的体力劳动, 不仅对人体有极大的伤害, 而且不科学、不及时。
所以, 仓库储藏物虫蛀、霉变的情况时有发生。
我国的储藏物现均集中存放在地方或国家的仓库中。
按照国家储藏物保护法, 必须定期抽样检查粮食的温、湿度, 以确保储藏质量。
这就迫切需要温湿度监控系统来控制仓库。
本课题即以上述问题为出发点, 设计仓库温、湿度监控系统, 该系统不仅能采集仓库内的温、湿度值, 而且能够迅速做出相应的处理, 并将数据及处理结果显示给用户, 并储存数据以方便以后的对比研究。
1.2 仓库温、湿度控制技术的国内外研究状况近年来, 由于超大规模集成电路技术、网络通信技术和计算机技术的发展, 是监控系统在工农业生产等领域得到广泛引用, 因此, 仓库温、湿度监控技术的研究在软、硬件等方面都得到了一定的发展。
1.2.1 硬件技术早期仓库温湿度检测主要采用温度计量算法, 它是将温度计放入特定的插杆中, 根据经验插入仓库的多个测温点, 工作人员定期拔出读数, 决定采取相应的措施。
这种方法由于温度计精度、人工读数的人为因素等原因, 温度检测不仅速度慢而且精度低, 抽样不彻底, 局部粮食温度过高不易被及时发现, 局部粮食发霉变质引起大面积坏掉的情况时有发生。
《2024年基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》范文
《基于单片机大棚温湿度远程监控的设计与实现》篇一一、引言随着现代农业技术的不断发展，对大棚环境的精准控制已成为提高农作物产量的关键因素。
基于单片机的大棚温湿度远程监控系统，能够实时监测并控制大棚内的环境参数，如温度和湿度，从而提高农作物的生长环境。
本文将详细介绍基于单片机的大棚温湿度远程监控系统的设计与实现过程。
二、系统设计1. 硬件设计本系统主要包含单片机、温湿度传感器、通信模块、电源模块等部分。
单片机作为核心控制器，负责处理温湿度传感器的数据，并通过通信模块将数据发送到远程服务器。
温湿度传感器负责实时监测大棚内的温度和湿度，通信模块采用无线传输方式，以实现远程监控。
具体设计如下：（1）单片机选择：选用性能稳定、功耗低的单片机，如STC12C5A60S2。
（2）温湿度传感器：选用精度高、响应速度快的数字式温湿度传感器，如DHT11。
（3）通信模块：采用无线通信方式，如GPRS/GSM模块，实现与远程服务器的数据传输。
（4）电源模块：为系统提供稳定的电源，可采用太阳能电池板和蓄电池组合供电。
2. 软件设计软件设计主要包括单片机的程序设计和远程服务器的程序设计。
单片机程序负责采集温湿度数据，处理数据并通过通信模块发送给远程服务器。
远程服务器程序负责接收数据、存储数据、分析数据并下发控制指令。
程序设计流程如下：（1）单片机上电后，初始化各个模块，包括温湿度传感器、通信模块等。
（2）温湿度传感器实时采集大棚内的温度和湿度数据。
（3）单片机对采集到的数据进行处理，如滤波、转换等。
（4）单片机通过通信模块将处理后的数据发送给远程服务器。
（5）远程服务器接收数据，进行存储、分析和处理。
（6）根据分析结果，远程服务器下发控制指令给单片机。
（7）单片机根据控制指令调整大棚内的环境参数，如调整通风口大小、开启/关闭加湿器等。
三、系统实现1. 硬件连接与调试根据设计图纸，将单片机、温湿度传感器、通信模块、电源模块等连接起来。
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第28卷 第12期基于单片机的温湿度监控系统设计刘宝元1 张玉虹1 姜 旭2 段存丽1 胡加兴1(1.西安工业大学光电工程学院 西安 710032;2.西安应用光学研究所 西安 710065)摘 要:温湿度是影响硝基软片生产和厚度检测的重要因素。
采用A T89S52单片机为控制中心,由ST H10温湿度传感器及1602字符型液晶模块构成硝基软片生产在线实时温湿度监控系统,实现对硝基软片生产环境的温湿度精确测量与控制。
实践证明,该系统电路简单、工作稳定、集成度高,调试方便,测试精度高,保证硝基软片生产线的产品质量与合格率,具有一定的实用价值。
关键词:单片机;温湿度;SH T10;自动检测;传感器中图分类号:TP212.1,TP273.5 文献标识码:AThe design of temperatureand humidity monitoring system based on SCMLiu Baoyuan 1 Zhang Yuhong 1 Jiang Xu 2 Duan Cunli 1 Hu Jiaxing 1(1.School of Optoelectronic Engineering ,Xi πan Technological University ,Xi πan 710032,China ;2.Xi πan Institute of Applied Optics ,Xi πan 710065,China )Abstract :The temperat ure and humidity are one of t he important factors which effect production of nitro films and detec 2tion of t ing A T89S52SCM as t he control center ,t he monitoring system is composed of temperat ure and hu 2midity sensor ST H10,1062character L CM module ,which achieves precision measurement and controlling.Practice has proved t hat t he system has stable task ,simple circuit ,high integration ,convenient debugging ,which certificates quality of nitro films.Therefore the system has a certain practical value.K eyw ords :single chip microcomputer ;temperat ure and humidity ;ST H10;automatic detection ;sensor ;作者简介:刘宝元,助教,硕士,主要研究方向为光电信息处理与光学精密检测。
0 引 言在日常生活中温湿度监控系统[123]应用很广泛,例如:粮库、机房、档案馆、特殊材料加工工场等场所,都必须严格控制环境的温度及相对湿度,使其保持在一定的范围内。
硝基软片生产线对于温湿度有着特殊的要求,需要装有温湿度在线监控系统,由用户根据环境要求设定系统的温湿度阈值;系统实时地测量显示环境的温湿度值,实现温湿度自动控制,使其在较宽的温度范围内具有较高的测试精度,同时还可以根据用户设定报警阈值报警,一旦发现环境温湿度超限,立即报警。
为此,我们设计了一款测量精度高、结构简单使用、工作稳定可靠的基于单片机的温湿度监控与自动控制升降系统,并受到了硝基软片生产客户的好评。
1 设计方案温湿度监控系统满足以下要求:1)按照国家计算机房B 级标准[4],温度18～28℃,相对湿度40%～70%;2)用户可以设置系统温湿度报警值;3)USB 口供电,提供温湿度调节控制信号,实现自动控制;4)检测得到的数据可以通过显示模块显示。
硬件设计不仅要满足系统需求,还要满足功能和外形尺寸要求。
根据设计要求确定了系统的总体方案,整个系统由单片机、温湿度传感器、显示模块、报警器、温湿度调节系统以及键盘等6部分组成。
系统功能原理图如图1所示。
用户预先输入温湿度报警值到程序中,该值作为系统阈值。
温湿度传感器监测值传输给单片机,当单片机比较监测到的数值超出所设定阈值时,驱动蜂鸣器报警,并为温湿度调节系统提供控制信号,实现自动控制。
温湿度调节系统包括加湿模块、除湿模块、加温模块和制冷模块。
图1 温湿度监控系统功能原理图2 硬件设计单片机是整个系统的控制中枢[5],它指挥外围器件协调工作,从而完成特定的功能。
硬件实现上采用模块化设计,每一模块只实现一个特定功能,最后再将各个模块搭接在一起。
这种设计方法可以降低系统设计的复杂性。
系统电路原理图如图2所示。
本系统主要硬件设计包括电源电路、蜂鸣器电路、晶振电路、复位电路、L CD 显示电路以及温湿度传感器电路。
控制电路的核心器件是由美国At mel 公司生产的A T89S52单片机,属于MCS 251系列。
A T89S52是一种低功耗、高性能的CMOS8位微控制器,具有8K 在系统可编程Flash 存储器,采用的工艺是At mel 公司的高密度非易失存储器技术;片上Flash 允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器;在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU 和在系统可编程Flash ,使得A T89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案;价格低廉、性能可靠、抗干扰能力强。
因此广泛应用于工业控制和嵌入式系统中。
图2 系统电路原理图 系统的蜂鸣器电路、振落电路、复位电路如图3、图4、图5所示。
蜂鸣器额定电流I B ≤30mA ,而对于A T89S52单片机,P1口的灌电流为1.6mA ,拉电流为60μA ,由此可见,仅靠单片机的P1口电流是不能驱动蜂鸣器的,必须使用集晶体管放大电路,为了使单片机消耗的功率更小,所以使用PN P 型晶体管9012。
A T89S52采用的晶振电路采用11.0592M Hz 的无源晶振,微调电容大小取30p F 。
显示模块选用1602字符型液晶模块,是目前工控系统中使用最为广泛的液晶屏之一,电路图如图6所示。
1602字符型液晶模块是点阵型液晶,驱动方便,经编码后显示内容多样化。
系统的输入模块采用中断扫描的4×4矩阵键盘,相比定时扫描方式,提高了MCU的使用效率。
图3 蜂鸣器电路图第28卷 第12期 温湿度传感器选用瑞士SENSIRION公司生产的SH T10型贴片温湿一体数字传感器,其外形尺寸长宽高为7.47mm×4.93mm×2.5mm,温度量程-40℃～123.8℃,湿度量程0%R H～100%R H,测湿精度±4.5%R H,测温精度±0.5℃,湿度分辨率0.03%R H,温度分辨率0.01℃。
温湿度传感器电路如图7所示。
图7 温湿度传感器电路图本系统共设计了6个小模块,其中除了电源电路之外都和单片机有直接联系,具体的管脚定义如表1所示。
表1 温湿度监控系统中AT89S52的引脚功能配置引脚功能或控制对象说明P1.0蜂鸣器—P1.1、P1.2温湿度传感器P1.1:传感器时钟信号线,P1.2:传感器数据信号线RST单片机复位出现2个以上机器周期高电平时单片机复位XTAL2、XTAL1外部晶振—GND、Vcc电源为了提高电源性能,在Vcc与GND之间并联100nF滤波电容P2.3、P2.4数码管显示芯片P2.3:数码管显示芯片数据信号线,P2.4:数码管显示芯片时钟信号线温湿度调节系统通过温湿度调节四个模块完成温湿度控制P0.3、P0.2P0.1、P0.03 软件设计系统单片机代码采用C语言编写,以Keil uVision2为开发环境。
系统软件实现的功能:1)通过L CD显示温湿度值;2)比较监测到的温湿度值和报警设置值,发现超限则蜂鸣器报警提示;3)根据相应的温湿度值控制温湿度调节系统运行。
根据温湿度监控系统功能,系统软件流程图如图8所示。
温湿度传感器SH T11完成一次测量的工作顺序一般为:设置传感器分辨率→发送“启动传输”命令→发送测量命令→读输出的测量值→将输出测量值转换为物理量。
SH T10数据采集程序流程图如图9所示:图8 系统软件流程图图9 SH T10数据采集流程图 为了提高系统相对温度的测量精度,采用补偿湿度传感器的非线性[628]以获取准确数据,使用公式(1)修正输出数值:R H linear=c1+c2・SO R H+c3・SO2R H(1)式中:S O R H表示传感器的相对湿度输出数值(大约范围在90～3400),c1、c2、c3为湿度转换系数,具体数值见表2。
湿度传感器对电压基本上没有依赖性。
表2 湿度转换系数表S O R H c1c2c312bit-40.0405-2.8×10-68bit-40.648-7.2×10-4 对于温度的测量,由采用正比于绝对温度的能隙材料P TA T研发的温度传感器,具有极好的线性,用公式(2)将数字输出转换为温度值:Tem perat ure=d1+d2・SO T(2)式中:S O T表示传感器的温度输出数值,d1、d2为温度转换系数,具体数值见表3。
表3 温度转换系数表VDD d1[℃]d1[℉]SO T d2[℃]d2[℉] 5V-40.00-40.0014bit0.010.018 4V-39.75-39.5512bit0.040.072实现温湿度补偿函数部分程序:void calc_SH T10(float3p_humidity,float3p_tem2 perat ure){const float C1=-4.0;//for12Bitconst float C2=+0.0405;//for12Bitconst float C3=-0.0000028;//for12Bitconst float T1=+0.01;//for14Bit@5Vconst float T2=+0.00008;//for14Bit@5Vfloat rh=3p_humidity;//rh:Humidity[Ticks]12Bitfloat t=3p_temperature;//t:T emperature[Ticks]14Bit float rh_lin;//rh_lin:Humidity linearfloat rh_true;//rh_true:T emperature compensated hu2 midityfloat t_C;//t_C:Temperat ure[C]t_C=t30.01-40;//calc.temperat ure from ticks to[C]rh_lin=C33rh3rh+C23rh+C1;//calc.humid2 ity from ticks to[%R H]rh_true=(t_C-25)3(T1+T23rh)+rh_lin;// calc.temperat ure compensated humidity[%R H] if(rh_true>100)rh_true=100;//cut if the value is out side ofif(rh_true<0.1)rh_true=0.1;//t he p hysical possi2 ble range3p_temperat ure=t_C; //ret urn temperat ure[C]3p_humidity=rh_true; //ret urn humidity[% R H]}4 结束语本文设计的温湿度监控系统与我们研制的硝基软片厚度检测系统相连,经过客户测试使用,在正常温度范围内,系统读取的数值与水银温度计的读数一致,满足温度测试误差±0.1℃、相对湿度测试误差±3%的要求。