基于51单片机的温湿度与时钟显示器本科论文
基于51单片机的数字温湿度计设计与实现毕业论文
摘要:温度和湿度是两个最基本的环境参数,人们生活与温湿度息息相关。
在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域,经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。
准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要。
因此研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。
随着科技的不断发展,单片机技术已经普及到我们生活、工作、科研等各个领域,已经成为一种比较成熟的技术。
由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便、价格低廉等一系列有点,目前已经渗入到人们工作和生活的方方面面。
本论文介绍了一种以单片机AT89C51为主要控制器件,以DHT11为数字温湿度传感器的新型数字温湿度计。
本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计、硬件电路主要包括主控制器,测量温湿度控制电路和显示电路等。
关键词:温湿度传感器;LCD1602;protel;keil 软件Digital Thermometer and humidity Based onSingle Chip MicrocomputerAbstract :Temperature and humidity are the two most basic environmental parameters, which are closely related to people's lives and the temperature and humidity. Temperature and humidity measurement and control are often needed to ambient in the field of daily life, industry, medicine, environmental protection, chemical, petroleum, etc.,. Accurate measurement of temperature and humidity in the pharmaceutical, food processing, paper industry is essential. Therefore, studying the temperature and humidity measurement methods and devices is of great significance.This paper describes a microcontroller AT89S52 control devices, digital temperature and humidity sensors to DHT11 new digital hygrometer. The design includes the design of hardware circuits and system software design, hardware circuit includes a master controller, the measurement of temperature and humidity control circuit and display circuit. DHT11 is a composite Sensor contains a calibrated digital signal output of the temperature and humidity. Application of a dedicated digital modules collection technology and the temperature and humidity sensing technology, to ensure that the product has a Song high reliability and excellent long-term stability. Display circuit LCD1602 LCD display, 8-bit microprocessor interface, mapped by the internal 80 ×8-bit DDRAM 2 line x 16 character display, convenient and intuitive. The software part includes the main program, the measured temperature and humidity subroutine to display subroutine. The digital hygrometer with DHT11 with AT89S52 not only has the simple external circuit, but also facilitate debugging and simulation.Keywords:Temperature and humidity sensor; the LCD1602; protell; keil software目录1 绪论 (1)1.1 选题意义 (1)1.2 国内外发展趋势 (1)2 温湿度计的发展 (3)2.1 温度计的发展史 (3)2.2 湿度测量方法 (3)3 开发工具keil和protel (5)3.1 Keil C51 (5)3.1.1 keil 软件简介 (5)3.1.2 建立一个C项目 (5)3.1.3 如何生成.HEX文件 (10)3.2 protel软件 (12)3.2.1 软件简介 (12)3.2.2 功能特点 (12)3.2.3 设计环境 (13)3.2.4 电路原理图设计流程 (14)3.2.5 protel基本操作 (14)3.3 本章小结 (18)4 系统方案设计 (19)4.1 系统设计 (19)4.2 方案论证 (19)4.2.1 主控制器芯片 (19)4.2.2 温湿度采集模块 (22)4.2.3 显示模块 (28)4.3 本章小结 (30)5 硬件电路设计 (31)5.1 复位电路设计 (31)5.2 时钟电路设计 (31)5.3 显示模块电路设计 (32)5.4 温湿度采集模块设计 (33)5.5 电源选择 (33)5.6 本章小结 (34)6 软件设计及联合调试 (35)6.1 设计思路与流程图 (35)6.1.1 主程序设计 (35)6.1.2 LCD1602液晶驱动流程图 (36)6.2 程序的设计 (36)6.3 联合调试 (42)6.4 本章小结 (42)结论 (43)参考文献 (44)致谢 (45)1 绪论1.1 选题意义随着科技的不断发展,现代社会对各种信息参数的准确度和精确度的要求都有了几何级的增长,而如何准确而迅速的获得这些参数就需要受制于现代信息基础的发展水平、在三大信息采集、信息传输和信息处理中,传感器属于信息技术的前沿尖端产品,尤其是温湿度传感器技术,在我国各领域已经引用的非常广泛,可以说是渗透到社会的每一个领域。
(完整版)基于51单片机的温湿度检测控制系统本科生学士学位毕业论文
摘要本次设计是采用MSC-51系列单片机中的AT89S51和DHT11构成的低成本的温湿度的检测控制系统。
单片机AT89S51是一款低消耗、高性能的CMOS8位单片机,由于它强大的功能和低价位,因此在很多领域都是用它。
DHT11温湿度传感器是一款含有已校准数字输出的温湿度复合传感器,传感器包括一个电阻式感湿原件和一个NTC测温元件,该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。
硬件电路主要包括单片机、温湿度传感器、显示模块、报警器以及控制设备等5部分。
其中由DHT11温湿度传感器及1602字符型液晶模块构成系统显示模块;测温湿度控制电路由温湿度传感器和预设温度值比较报警电路组成;用户根据需要预先输入预设值,当实际测量的温湿度不符合预设的温湿度标准时,发出报警信号(蜂鸣器蜂鸣),启动相应控制。
软件部分包括了主程序、显示子程序、测温湿度子程序。
关键词:AT89S51;DHT11;温湿度传感器AbstractMicrocontroller AT89S51 is a low consumption, high performance CMOS8 bit microcontroller.Because of its powerful features and low price, so it is used in many areas.DHT11 temperature and humidity sensor is a temperature and humidity combined sensor contains a calibrated digital output, the sensor consists of a resistor in the original sense of wet and a NTC temperature measurement devices.The product has many advantage,such as excellent quality, fast response, strong anti-jamming capability . This design is fromed by the AT89S51 in MSC-51 Series and DHT11 constitute which is a low-cost temperature and humidity measurement and control system. The design includes the design of hardware circuit design and system software.The hardware has Five modules.They are a microcontroller, temperature and humidity sensors, display module, alarm and control equipment. The 1602-character LCD module constitute the system display module.The temperature and humidity control circuit by the temperature and humidity sensors and preset temperature alarm circuit.According to the need of pre-enter the default value, when the actual measurement of the temperature humidity does not conform the preset temperature and humidity standards, send thealarm signal (buzzer will beep), and start the corresponding control.The software part includes the main program, the display routines, temperature and humidity subroutine.Key words:Temperature and humidity measurement;Temperature and humidity control;AT89S51 ;DHT11毕业论文(设计)原创性声明本人所呈交的毕业论文(设计)是我在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。
《2024年基于51单片机的温度控制系统设计与实现》范文
《基于51单片机的温度控制系统设计与实现》篇一一、引言在现代工业控制领域,温度控制系统的设计与实现至关重要。
为了满足不同场景下对温度精确控制的需求,本文提出了一种基于51单片机的温度控制系统设计与实现方案。
该系统通过51单片机作为核心控制器,结合温度传感器与执行机构,实现了对环境温度的实时监测与精确控制。
二、系统设计1. 硬件设计本系统以51单片机为核心控制器,其具备成本低、开发简单、性能稳定等优点。
硬件部分主要包括51单片机、温度传感器、执行机构(如加热器、制冷器等)、电源模块等。
其中,温度传感器负责实时监测环境温度,将温度信号转换为电信号;执行机构根据控制器的指令进行工作,以实现对环境温度的调节;电源模块为整个系统提供稳定的供电。
2. 软件设计软件部分主要包括单片机程序与上位机监控软件。
单片机程序负责实时采集温度传感器的数据,根据设定的温度阈值,输出控制信号给执行机构,以实现对环境温度的精确控制。
上位机监控软件则负责与单片机进行通信,实时显示环境温度及控制状态,方便用户进行监控与操作。
三、系统实现1. 硬件连接将温度传感器、执行机构等硬件设备与51单片机进行连接。
具体连接方式根据硬件设备的接口类型而定,一般采用串口、并口或GPIO口进行连接。
连接完成后,需进行硬件设备的调试与测试,确保各部分正常工作。
2. 软件编程编写51单片机的程序,实现温度的实时采集、数据处理、控制输出等功能。
程序采用C语言编写,易于阅读与维护。
同时,需编写上位机监控软件,实现与单片机的通信、数据展示、控制指令发送等功能。
3. 系统调试在完成硬件连接与软件编程后,需对整个系统进行调试。
首先,对单片机程序进行调试,确保其能够正确采集温度数据、输出控制信号。
其次,对上位机监控软件进行调试,确保其能够与单片机正常通信、实时显示环境温度及控制状态。
最后,对整个系统进行联调,测试其在实际应用中的性能表现。
四、实验结果与分析通过实验测试,本系统能够实现对环境温度的实时监测与精确控制。
基于51单片机的温度检测报警系统与时钟毕业设计论文
基于51单片机的温度检测报警系统与时钟毕业设计论文基于51单片机的温度检测报警系统与时钟是一种将温度检测与报警功能与时钟功能相结合的设备。
本文通过介绍系统的设计思路、硬件电路和软件编程实现等方面,全面阐述了基于51单片机的温度检测报警系统与时钟的设计过程和实现方法。
首先,本文详细介绍了设计思路和目标。
基于51单片机的温度检测报警系统与时钟旨在实时监测环境温度,并在温度超过设定阈值时触发报警。
同时,系统还具备显示当前时间的时钟功能。
通过温度检测和报警功能以及时钟功能的结合,使得系统具有更多的实用价值和功能。
其次,本文详细描述了硬件电路的设计和实现。
硬件电路主要由传感器模块、温度检测模块、控制模块、报警模块和显示模块等组成。
传感器模块负责实时采集环境温度数据,温度检测模块根据采集到的数据进行温度判断和比较,控制模块根据判断结果决定是否触发报警,报警模块负责发出报警信号,显示模块则用于显示当前时间和报警状态等信息。
接下来,本文详细介绍了软件编程实现的过程。
软件编程主要包括系统初始化、温度检测、报警触发以及时钟显示等功能。
系统初始化主要用于初始化各个模块和参数设置,温度检测则通过读取传感器采集到的数据,进行温度判断和比较。
报警触发功能主要根据温度判断结果决定是否触发报警,以及如何触发报警。
时钟显示功能则通过调用系统时间,将当前的时间显示在显示模块上。
最后,本文总结了整个设计过程,对系统的优点和不足进行了总结,并对未来的改进方向进行了展望。
基于51单片机的温度检测报警系统与时钟不仅具有实时监测温度和触发报警的功能,还增加了时钟功能,使得系统更加实用。
然而,现有的系统仍有一些不足之处,例如温度检测精度有待提高,报警方式可以进一步优化等。
因此,在未来的研究中,可以对系统进行优化和改进,以提升系统的性能和功能。
总之,基于51单片机的温度检测报警系统与时钟是一种结合温度检测、报警和时钟显示功能的设备,具有一定的实用价值和应用前景。
基于51单片机的温度检测报警系统与时钟课程设计论文
单片机课程设计基于单片机的温度检测报警与万年历系统目录摘要〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1 一、设计要求与方案论证1.1设计要求〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1 1.2系统方案选择和论证〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1 1.3电路最终方案确定〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 1 二、电子万年历与温度采集报警硬件设计和实现2.1系统设计〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 2 2.1.1系统设计框图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 22.1.2系统硬件需求介绍〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 3 2.2系统硬件各模块作用〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 3 2.2.1单片机核心控制模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 42.2.2数字温度传感器模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃42.2.3彩屏显示电路模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃 52.2.4蜂鸣器电路模块〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃5 2.3系统电路图设计〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃62.3.1系统电路原理框图和原理图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃7三、软件设计与分析3.1系统软件流程图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃83.1.1DS18B20程序流程图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃8四、系统测试4.1测试工具〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃94.2软件测试〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃94.3硬件测试〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃10参考文献〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃11附录一:程序清单〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃12附录二:PCB电路图〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃13基于单片机的温度检测报警与万年历系统摘要温度检测报警系统也是在日常生活和工业应用非常广泛的工具,能实时采集周围的温度信息进行显示,程序内部设定有报警上下限,根据应用环境不同可设定不同的报警上下限。
基于51单片机温湿度监控系统毕业设计
基于51单片机温湿度监控系统毕业设计摘要本文将介绍一个基于51单片机的温湿度监控系统的毕业设计。
该系统可以实时监测环境的温度和湿度,并将数据通过LCD显示。
同时,该系统还能将数据通过串口传输给计算机进行进一步处理和分析。
本文将从需求分析、硬件设计、软件设计和系统测试等方面全面介绍该系统的设计和实现过程。
1. 引言随着科技的不断发展,人们对环境的监测需求越来越高。
尤其是在工业生产、农业种植和生活领域,精确的温湿度监控对保证操作的顺利进行非常重要。
本文将设计一个基于51单片机的温湿度监控系统,用于实时监测环境的温湿度。
2. 需求分析需求分析是软件开发过程中至关重要的一环。
在本设计中,我们需要考虑以下需求:- 实时监测环境的温度和湿度 - 数据显示在LCD上 - 数据通过串口传输给计算机3. 硬件设计硬件设计是本系统的关键部分。
我们使用51单片机作为主控芯片,并选择合适的温湿度传感器对环境数据进行采集。
硬件设计主要包括以下几个方面: - 单片机选型和接口设计 - 温湿度传感器的选用和接口设计 - LCD模块的选用和接口设计- 串口传输电路的设计4. 软件设计软件设计是实现系统功能的关键。
本文设计了以下几个模块的软件: - 温湿度采集模块 - 数据处理模块 - LCD显示模块 - 串口通信模块5. 系统测试系统测试是确保整个系统正确运行的重要环节。
在本设计中,我们将定期对系统进行各个模块的功能测试和整体性能测试,以确保系统的稳定性和可靠性。
6. 结论本文设计并实现了一个基于51单片机的温湿度监控系统。
通过对温湿度传感器的采集和LCD显示的设计,以及串口通信的实现,该系统能够实时监测环境的温湿度,并将数据显示在LCD上。
同时,该系统还能通过串口将数据传输给计算机进行进一步处理和分析。
经过系统测试,该系统的功能和性能均符合设计要求。
参考文献•[1] 张永建. 单片机技术与应用. 北京:机械工业出版社,2018.•[2] 陈洪焰. 嵌入式系统. 北京:机械工业出版社,2019.•[3] 黄文昌. 温湿度测量技术及其应用. 北京:电子工业出版社,2016.。
《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。
课程设计(论文)--基于51单片机的温湿度与时钟显示器
1、背景知识随着电子技术的发展和人们生活水平的不断提高。
人类对科学技术的不断研究, 不断创新纪录。
单片机控制无疑是人们追求的目标之一, 它所给人带来的方便也是不可否定的, 其中温度传感器就是一个典型的例子, 但人们对它的要求越来越高, 要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手, 一切向着数字化控制, 智能化控制方向发展。
本设计所介绍的温度传感器与传统的温度计相比, 具有读数方便, 测温范围广, 测温准确, 其输出温度采用数字显示, 该设计控制器使用单片机STC89C52RC增强型芯片, 测温传感器使用DHT11, 用LCD1602A实现温度显示,能准确达到以上要求。
2、课程设计目的通过基于MCS-51系列单片机STC89C52RC增强型和DHT11温湿度传感器检测温度和湿度, 熟悉对DHT11传感器的使用, 温度传感器的功能, LCD1602A 液晶显示, C语言的设计;并且把我们这两年所学的数字和模拟电子技术、检测技术、以及这个学期学的单片机应用等知识, 通过理论联系实际, 从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的选定等这一完整的实验过程, 培养了学生正确的设计思想, 使学生充分发挥主观能动性, 去独立解决实际问题, 以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用, 为毕业设计和以后工作打下一个良好的基础3、工具/准备工作准备工具材料如表1所示:表15 排针若干6 按钮及开关若干7 电烙铁1个8 焊锡若干9 蜂鸣器1个10 LCD1602液晶显示器1个11 DHT11温湿度传感器1个12 电位器1个13 PNP三极管1个14 电源线1条4、设计步骤及原理步骤1: 原理图分析与设计单片机最小系统原理图如图4-1-1所示:图4-1-151单片机最小系统包括了主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成。
对于电源供电模块可以通过USB电源线连接电脑供给, 另外也可以用外部稳定的5V电源供电模块供给。
《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。
基于单片机的温湿度控制系统因其高效、稳定、可靠的特点,受到了广大研究者和用户的青睐。
本文将就基于单片机的温湿度控制系统的研究与应用进行详细探讨。
二、系统概述基于单片机的温湿度控制系统主要由单片机、传感器、执行器、电源等部分组成。
其中,单片机作为系统的核心,负责接收传感器采集的温湿度数据,根据预设的控制策略进行运算处理,然后通过执行器对环境进行温湿度调节。
该系统具有结构简单、操作方便、成本低廉等优点。
三、系统原理1. 传感器部分:传感器负责实时采集环境中的温湿度数据。
常见的温湿度传感器有数字式和模拟式两种,其中数字式传感器因其精度高、抗干扰能力强等优点,在温湿度控制系统中得到了广泛应用。
2. 单片机部分:单片机接收传感器采集的温湿度数据,根据预设的控制策略进行运算处理。
常见的控制策略有PID控制、模糊控制等。
单片机根据运算结果,输出控制信号,通过执行器对环境进行温湿度调节。
3. 执行器部分:执行器根据单片机的控制信号,对环境进行温湿度调节。
常见的执行器有加热器、制冷器、加湿器等。
四、系统研究针对基于单片机的温湿度控制系统,国内外学者进行了大量研究。
研究方向主要包括系统设计、控制策略、传感器技术等方面。
其中,系统设计主要关注系统的结构、性能和可靠性;控制策略主要关注如何提高系统的控制精度和响应速度;传感器技术则主要关注如何提高传感器的精度和稳定性。
五、应用领域基于单片机的温湿度控制系统在多个领域得到了广泛应用。
1. 工业生产:在工业生产中,温湿度控制系统的稳定性对产品质量和生产效率具有重要影响。
基于单片机的温湿度控制系统可以实现对生产环境的精确控制,提高产品质量和生产效率。
2. 环境监测:在环境监测中,温湿度是重要的监测参数之一。
基于单片机的温湿度控制系统可以实时监测环境中的温湿度数据,为环境保护和环境治理提供重要依据。
基于单片机的时间温度显示系统毕业设计论文
摘要【摘要】:该系统是设计一个能在液晶屏幕上显示当前日期和温度的51单片机控制系统。
本设计多功能数字时钟系统是由中央控制器、时钟系统、温度检测器、显示器和键盘部分主成。
控制器采用单片机AT89C51,温度检测部分采用DS18B20温度传感器,时钟系统采用时钟芯片DS1302,用LCD液晶1602A作为显示器。
单片机通过时钟芯片DS1302获取时间数据对数据处理后显示时间,温度传感器DS18B20采集温度信号送给单片机处理,单片机再把时间数据和温度数据送液晶显示器1602显示,结果能在LCD正常显示时间和温度值。
【关键词】:AT89C51单片机数字温度传感器DS18B20 时钟芯片DS1302 LCD1602液晶显示器Abstract【Abstract】: The system is to design a can on the LCD screen displays the current date and temperature of 51 single-chip microcomputer control system. This design multi-function digital clock system is determined by the central controller, clock system, temperature detector, a display and a keyboard part as a Lord. Controller by single chip microcomputer AT89C51, part adopts DS18B20 temperature sensor temperature detection, USES the clock chip DS1302 clock system, using LCD 1602 a as a display. Single-chip microcomputer data obtained by the clock chip DS1302 time to show time after data processing, temperature sensor DS18B20 collecting temperature signal to microcontroller processing, single chip microcomputer to send time data and temperature data to 1602 LCD display, can result in LCD display normal time and temperature.【Keywords】: AT89C51 SCM Digital temperature sensorclock chip character type liquid crystal display目录第一章设计原理及要求 (2)1.1设计原理 (2)1.2设计思路及实现功能 (2)第二章系统硬件组成 (3)2.1 AT89C51芯片介绍 (3)2.1.1AT89C51简介......................................................32.1.2.主要性能......................................................... 32.1.3.管脚说明........................................................ 32.2单片机系统的晶振 (3)2.3单片机系统的复位............................................... 42.4 LCD1602液晶显示屏 (4)2.4.1引脚功能及接口方式 (4)2.4.2 LED1602的内部控制器 (5)2.5数字温度传感器DS18B20 (6)2.5.1 DS18B20封装图及接口方式图 (6)2.5.2 DS18B20功能命令集 (6)2.5.3 DS18B20复位应答关系及读写方式 (7)2.6时钟芯片DS1302 (8)2.6.1 DS1302 的引脚功能及接口方式 (9)2.6.2 DS1302 内部寄存器 (10)2.6.3 DS1302数据传送及读写时序方式 (11)2.7按键部分 (12)2.8 MAX232芯片 (12)第三章系统软件实现方式 (14)3.1主程序流程图 (14)3.2液晶显示方式 (15)3.3 时间转换方式 (16)3.4温度转换方式.................................. 错误!未定义书签。
51单片机温度计_单片机毕业设计论文:LCD时钟温度计的设计
51单片机温度计_单片机毕业设计论文:
LCD时钟温度计的设计
LCD时钟温度计的设计[摘要]我们设计的LCD时钟温度系统是由中央控制器、温度检测器、时钟系统、存储器、显示器及键盘部分组成。
控制器采用单片机W78E516B,温度检测部分采用DS18B20温度传感器,时钟系统用时钟芯片DS1302,用LCD液晶12232F作为显示器,用AT24C16作为存储器件。
单片机通过时钟芯片DS1302获取时间数据,对数据处理后显示时间;
温度传感器DS18B20采集温度信号送该给单片机处理,存储器通过单片机对某些时间点的数据进行存储;
单片机再把时间数据和温度数据送液晶显示器12232F显示,12232F 还可以显示汉字;
键盘是用来调时和温度查询的。
[关键字]:单片机汇编语言查表LCD液晶 DS18B20 AT24C16 VIP会员点击下载浏览全文
1。
毕业设计论文—基于51单片机的温度报警电子时钟设计,附原程序
编号:审定成绩:重庆邮电大学毕业设计(论文)设计(论文)题目:基于51单片机的温度报警电子时钟的设计学院名称:自动化学院学生姓名:杨召专业:电气工程与自动化班级:0830905学号:2009212598指导教师:李锐答辩组负责人:填表时间:2013 年 5 月重庆邮电大学教务处制摘要基于单片机的定时和控制装置在许多行业有着广泛的应用,而电子时钟是其中最基本的,但带有温度报警的电子时钟却不多见。
在基于51单片机的温度报警电子时钟电路中,除了基本的单片机系统和外围电路外,还需要外部的控制和显示装置。
本电路主要以单片机AT89S52为核心而设计,通过单片机对信息的分析与处理,控制外围设备。
系统由复位模块、晶振模块、时钟模块、温度模块、测温模块、蜂鸣模块及显示模块共七个模块组成。
本设计以单片机AT89S52为切入点,通过使用AT89S52连接外接晶振的调节来确定一个合适的振荡周期,从而确定出内部的机器周期,通过单片机与DS1302的信息交互来设计出时钟程序,即设计出了电子时钟的核心。
然后在核心电路的基础上设计出了相应的扩展电路,使本设计更加实用。
本设计能够实现年月日和十分秒的正常显示和时间调节,也能根据需要设定闹铃,还能检测周围环境温度并送LCD1602显示,当环境温度超过设定的上限温度或者低于下限温度时蜂鸣器响起且警报灯闪烁。
【关键词】单片机1602LCD 温度检测DS1302ABSTRACTBased on single-chip timing and control device has been widely applied in many industries, and the electronic clock is one of the most basic electronic clock with temperature alarm is rare.51 microcontroller-based temperature alarm electronic clock circuit, in addition to the basic SCM system and the peripheral circuit, external control and display device. The circuit microcontroller AT89S52 as the core design, analysis and processing of information through the microcontroller to control peripheral devices. The system consists of the reset module, crystal module, clock module, module temperature, temperature measurement module, beep module and display module of seven modules.The design of single-chip AT89S52 as the starting point, through the using AT89S52 connection adjustment of the external crystal oscillator to determine an appropriate period of oscillation in order to determine the internal machine cycle design, information exchange through the MCU and the DS1302 clock program design the core of the electronic clock. Then out on the basis of the core circuit design corresponding to the expansion of the circuit, so that the design is more practical.This design can be achieved adjust the date and tenth of seconds the normal display and time, also need to set an alarm, can also detect ambient temperature and sent LCD1602 display, when the ambient temperature exceeds the set limit temperature or below the lower limit temperature when the buzzer sounds and the warning light is flashing.【Key words】Micro control unit LCD1602 Temperature detection DS1302目录前言 (1)第一章绪论 (3)第一节研究背景和意义 (3)第二节电子时钟的发展史 (4)一、电子时钟的发展史 (4)第三节单片机介绍 (4)一、单片机的发展 (4)二、单片机的组成及特点 (5)第四节本章小结 (6)第二章系统设计 (7)第一节方案设计与论证 (7)一、键盘方式论证 (7)二、显示方式论证 (7)三、计时方式论证 (7)四、测温方式论证 (8)第二节系统的硬件设计 (8)一、AT89S52简介 (9)2、AT89S52单片机硬件结构的特点 (11)二、显示部分电路的设计 (12)三、时钟模块设计 (17)四、温度电路 (19)五、蜂鸣电路 (20)六、复位模块 (21)七、按键模块 (21)第三节系统的软件设计 (22)一、系统程序框图 (22)二、各模块的子程序设计 (23)第四节本章小结 (29)第三章系统的仿真、制作与调试 (30)第一节Proteus仿真 (30)一、Proteus操作见面简介 (30)二、系统仿真电路原理图设计 (31)三、仿真结果 (32)第二节电路硬件焊接制作与调试 (34)一、电路焊接 (34)二、系统调试 (34)三、调试中遇到的问题及解决方法 (35)第三节本章小结 (38)结论 (39)致谢 (40)参考文献 (41)附录 (43)一、英文原文: (43)二、英文翻译: (54)三工程设计图纸: (63)四、源程序 (64)前言20世纪末,电子技术获得了非常快速的发展,现代电子产品几乎渗透到了社会的各个领域,家用电子就是其中之一。
51单片机闹钟和显示温度系统设计
51单片机闹钟和显示温度系统设计摘要现代化的校园生活和智能化系统息息相关。
校园是一个生活非常有规律的地方,良好的作息时间制度是学生能够安心学习的有力保证。
因此每天的上下课都需要按课表严格执行,不能出现一丝混乱。
由单片机组成的作息时间控制系统可以保证可靠、安全的校园时间控制系统,避免人为控制中出现的差错。
本论文以 DS1302 时钟和 51 单片机为核心设计可设定闹钟、显示温度的作息时间控制器。
作息时间和闹钟都能随时通过按键调整,拥有最多 64 个闹钟,采用液晶显示屏并加入温度显示。
整个系统以 51 单片机核心,由按键模块、LED 模块、显示模块、闹钟模块和温度模块组成。
设计分为硬件部分和软件部分,硬件电路在 Proteus 连接,软件部分在 Keil 中用C51 语言编写。
30478 毕业论文关键词单片机液晶显示智能作息Title Intelligent Schedule Control SystemAbstractModern campus life and intelligent systems are closely related.The campus is aplace where life is very regular, good work and rest time is a powerful systemto ensure that students can learn at ease. Therefore, the school day are requiredby the strict implementation of the curriculum, not a traceof confusion occurs.Schedule control system consists of SCM can ensure reliable, safe campus timecontrol systems, to avoid errors occurring in human control.In this paper,the core is DS1302 clock system and 51 microcontroller,the designcan realize alarm and temperature-display functions. Schedules and alarm clockcan be adjusted at any time via the key, with a maximum of 64 alarm clock withLCD display and temperature display added. The whole system consists of the keymodule, LED module, display module, alarm module, and temperature modules. Designis pided into hardware and software components, hardware circuit connection inProteus , the software part using C51 language in Keil .Keywords SCM LCD screen Intelligent rest system 目次1绪论11.1研究背景及意义11.2研究现状11.3研究内容22总体设计方案32.1方案概述32.2设计工具选择4 2.3时钟工作过程43硬件电路设计63.1主控模块63.2DS1302时钟芯片11 3.3LCD显示133.4温度模块143.5外接储存器153.6继电器输出模块16 3.7键盘输入模块18 4软件设计194.1主程序设计194.2打铃按键扫描18 4.3打铃参数流程图20 4.4校时子程序214.5显示模块流程图23 4.6时钟芯片流程图23 4.7响铃子程序245系统编译与调试26 5.1硬件编译265.2软件编译275.3系统仿真结果28结论33致谢34参考文献35附录A硬件总电路361 绪论 1.1 研究背景及意义学校和一些企业通常使用传统的电钟,且不说繁琐的人工钟声,敲响了单调和乏味,那忽大忽小的按铃往往刺激周围居民。
基于51单片机数字时钟 毕业设计(论文)
本科毕业设计(论文)题目:基于51单片机的数字时钟系统软件设计基于51单片机的数字时钟系统软件设计摘要本文介绍了一款多功能数字时钟系统的软件设计。
该系统能够显示当前日期、时间,并且具有日期、时间设置以及闹钟等功能。
该系统采用51系列STC 公司生产的STC89C51单片机,以及DALLAS公司生产的数字时钟芯片DS1302,利用液晶显示器LCD1602显示数字时钟的结果。
本系统的软件设计使用C语言进行编程,利用目前流行的Keil软件编程环境对源程序进行编译。
系统的软件程序主要包括主程序、DS1302初始化程序、读DS1302程序、写DS1302程序、LCD1602显示程序、日期时间调整、定时报警等子程序的设计。
该系统具有友好的用户界面、操作简单、性能稳定。
该数字时钟系统能够长期、连续、可靠、稳定地工作,同时系统还具有体积小、功耗低等特点,便于携带、使用方便。
关键词:DS1302数字时钟芯片;STC89C51单片机;LCD1602液晶显示器;软件设计Software Design of Digital Clock System Based on 51 MCUAbstractThis article describes the multi-functional digital clock system software design. The system can display the current date, time, and has the date and time settings and the alarm clock functions.What is introduced in this article is about the software design of a digital clock system which is multifunctional. This system can display the present time and date, it also has function such as setting time and date or being used as an alarm clock. The system uses a STC89C51 microcontroller of the 51 series produced by the STC corporation and a DS1302 digital clock chip produced by the DALLAS corporation. It shows people how the digital clock goes with a liquid crystal display LCD1602.The software design of this system is programmed with the C programming language and the program is compiled with the Keil software programming environment which is quite popular now. The software programs of the system mainly include the designs of some subroutines such as the DS1302 initialization program、the DS1302 program of reading、the DS1302 program of writing、the LCD1602 display program、adjustment of the date and time, timing alarm and so on.The system is provided with a friendly user interface、simple operation and stable function. The digital clock system can work long、continuously、reliably and stable while it also has characteristics like small volume and low power consumption which allow people to use conveniently and take it with themselves easily.Key words:DS1302 digital clock chip;STC89C51 Microcontroller; LCD1602 liquid crystal displayer; software design.目录1 绪论 (1)1.1 课题研究的背景 (1)1.2 课题研究的意义 (2)1.3 数字时钟的应用及发展前景 (2)1.4 课题的研究内容及技术要求 (3)2 设计要求与方案论证 (4)2.1 设计基本要求 (4)2.2 编程语言方案论证 (4)2.2.1 汇编语言 (4)2.2.2 C语言 (5)2.3 显示方式方案论证 (5)2.3.1 利用LED数码管显示结果 (5)2.3.2 利用LCD液晶显示结果 (6)2.4 系统仿真方式方案论证 (6)2.4.1 利用Protues软件仿真实现 (6)2.4.2 手工焊接电路板 (7)3 系统主要器件的工作原理 (8)3.1 单片机STC89C51的工作原理 (8)3.1.1 单片机主要性能参数及引脚功能 (8)3.1.2 单片机存储器结构及复位电路与时钟电路 (11)3.2 时钟芯片DS1302的原理及应用 (12)3.2.1 时钟芯片DS1302的结构原理及控制字节 (12)3.2.2 DS1302数据输入输出(I/O)与寄存器 (14)3.3 LCD1602的结构及工作原理 (15)4 系统软件设计 (17)4.1 系统硬件组成及结构框图 (17)4.2 系统软件设计概述 (17)4.3 系统主程序设计 (18)4.4 时钟芯片DS1302子程序设计 (19)4.4.1 DS1302初始化程序设计 (19)4.4.2 CPU读DS1302程序设计 (19)4.4.3 CPU写DS1302程序设计 (21)4.5 时间调整子程序设计 (22)4.6 定时报警子程序设计 (24)5 系统调试 (25)5.1 系统硬件调试 (25)5.2 软件调试 (26)5.2.1 软件编程环境keil介绍 (26)5.2.2 软件调试 (29)5.2.3 利用下载编程软件STC-ISP下载程序 (29)5.3 系统调试结果 (32)6 结论 (33)参考文献 (35)致谢............................................................................................................错误!未定义书签。
本科毕业论文---基于51单片机的温度控制系统设计论文
基于51单片机的温度控制系统摘要:温度控制系统在工业,农业上应用广泛,在当代社会,对于温度控制方面要求越来越高,越来越精细。
因此我们在本次学校实习中选择完成一个基本的温度测量并控制温度在一定范围内的课题,因此来锻炼自己的能力。
本次设计采用单片机对温度进行测量和控制,并控制其温度稳定在某一个设定值上。
通过数码管显示温度,并具有报警系统,可以通过键盘输入来控制基准温度与上下限温度。
基本达到自动控制的目的。
基于STC89C52单片机的温控系统主要实现了温度采集、A/D转换、温度控制及报警等功能。
首先,介绍了我们选择的课题要求,同时重点介绍了我们选择的芯片资料,如STC89C52,ADC0809。
其次,阐述了系统的工作原理,完成了系统结构图的设计,把系统划分为5大模块并完成了各大模块的设计工作,同时附以系统硬件电路原理图。
最后,设计了系统的软件。
系统软件是用C语言进行软件设计的,C语言具有指令简单,数据量小等特点。
关键词:温度控制;STC89C52;C语言Abstract:The temperature control system in industry, agriculture on a wide range of applications, in the contemporary society, the temperature control requirements more and more high, more and more fine. Therefore, we in the school practice choose to complete a basic temperature measurement and project control temperature in a certain range, thus to exercise their abilities.This design uses the monolithic integrated circuit for measuring and controlling temperature, and to control its temperature stability in a certain set of values. Through digital tube display temperature, and has alarm system, through the keyboard input to control the reference temperature and minimum temperature. Basically achieve the purpose of automatic control.The temperature control system of STC89C52 single chip microcomputer is mainly realized the temperature acquisition, A/D conversion, temperature control and alarm functions based on.Secondly, it describes the principle of the system, designed the system structure diagram, the system is divided into 5 major parts and finished the designing of each module, and attached to the system hardware circuit diagram.Finally, the design of the system software. The system software is written in C language for software design, C language has the characteristics of simple instruction, small amount of data.Key Words:temperature control;STC89C52 ;C language目录1课题要求 (5)2总体设计方案 (6)2.1系统总体设计 (6)2.2单片机选择 (6)2.3显示电路选择 (7)2.4键盘电路选择 (8)2.5 AD电路选择 (8)2.6温度采集电路选择 (9)2.7控制电路选择 (11)3 系统硬件设计 (12)3.1系统硬件功能分析 (12)3.2单片机最小系统设计 (12)3.4温度检测电路设计 (14)3.4 AD转换模块设计 (15)3.5温度控制系统设计 (17)3.6报警模块设计 (18)3.7键盘输入模块设计 (19)4 系统软件设计 (20)4.1主程序分析 (20)4.2显示模块分析 (20)4.3 AD转换模块分析 (20)4.4 键盘输入模块设计 (21)4.5报警控制模块设计 (22)5 实习结果 (23)6 总结与鸣谢 (24)参考文献 (24)附录1 (25)附录2 (25)1课题要求本课题是设计一个基于单片机的温度控制系统,用来测量温度并将温度控制在一定范围内。
基于51单片机的温湿度检测控制系统毕业论文
基于51单片机的温湿度检测控制系统毕业论文基于51单片机的温湿度检测控制系统毕业论文目录前言 (1)1.1本文研究的背景及意义 (1)1.2研究现状 (1)1.3本文研究的主要内容 (1)第2章设计任务分析及方案论证 (4)2.1设计过程及其工艺要求设计 (4)2.2设计总体方案及其论证 (4)2.3器件选定 (5)2.4AT89S51单片机 (11)2.5中断系统 (15)2.6复位电路 (16)2.7时钟电路 (17)2.8显示部分 (18)2.9本章小结 (26)第3章硬件设计 (27)3.1主控制电路和测温时控制电路 (27)3.2主要模块的电路 (28)3.3硬件实施控制 (33)3.4设备运行 (35)3.5控制设备: (36)3.6本章小结 (38)第4章软件设计 (39)4.1系统流程图 (39)4.2按键流程图 (41)4.3P ROTUES运行结果 (42)4.4本章小结 (43)结论 (44)参考文献 (45)附录 (47)前言1.1本文研究的背景及意义粮库已经被广泛的运用,是存储粮食的一个重要方式。
是粮食仓库的简称,是粮食仓储企业习惯称谓,属于全民所有制企业,是我国粮食企业的一个重要组成部分,由粮食部门统一管理,担负着国家粮食储备、地方粮食储备、粮食流通的主渠道作用,其主要任务是完成粮食的接受、保管和调运输送等粮食流通诸环节。
在不同季节内,尤其是不利于存储食物的季节内进行的一种保护措施。
因此研究温湿度的控制非常有必要,它可以进一步优化储存控制方式,提升水平。
1.2研究现状我国地大物博,各地的自然环境条件不同,所以在不利于存储粮食的自然环境中,具有可调节温湿度的可控粮库更能够创造适宜存储的条件,中国各地经济水平和发达水平有比较大的差异,所以研制出又具有实用价值并且采用最低的成本达到最好的效果是非常有必要的,既节约了人力亲自检查,又节约制造成本,不会对贫困地区造成经济负担,又避免了能源和经济浪费[1]。
基于51单片机的数字钟设计-毕业设计论文(可编辑)
武汉大学电子信息学院电子系统综合设计课程论文基于51单片机的数字钟设计目录1 作品的背景与意义 12 功能指标设计 13 作品方案设计 13.1总体方案的选择 13.1.1方案一:基于单片机的数字钟设计 23.1.1方案二:基于数电实验的数字钟设计 33.1.2两种方案的比较................................................................... . (3)3.2控制方案比较 33.3显示方案比较 33.4单片机理论知识介绍 43.4.1单片机型号................................................................... . (5)3.4.2硬件电路平台................................................................... (6)3.4.3内部时钟电路................................................................... .. (7)3.4.4复位电路................................................................... .. (7)3.4.5按键部分................................................................... . (8)4 硬件设计94.1显示模块电路图95 软件设计115.1主程序流程图115.2中断服务以及显示 126 系统测试136.1测试环境136.2测试步骤136.2.1硬件测试6.2.2软件测试1.连接单片机和计算机串接................................................................... ................13 6.2.3实施过程................................................................... ..................................................................... . (14)6.3测试结果187 实验总结 (18)7.1代码编写过程中出现问题................................................................... . (18)7.2整个实验过程的体会................................................................... (19)7.3实验误差分析。
基于51单片机温湿度检测+电子万年历的毕业设计论文
毕业设计论文基于51单片机温湿度检测+电子万年历的设计[摘要]:温湿度检测是生活生产中的重要的参数。
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。
用新型的智能温湿度传感器SHT10主要实现对温度、湿度的检测,将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号,再运用单片机STC89C52RC进行数据的分析和处理,为显示提供信号,显示部分采用LCD1602液晶显示所测温湿度值。
系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高,具有一定的实用价值。
[关键字]:STC89C52RC SHT10 LCD1602 按键指示灯蜂鸣器电子万年历Based on 51 single chip microcomputer temperature and humidity detection + electronic calendar designAbstract:Temperature and humidity detection is important parameters in the production of life. This design is based on 51 single chip microcomputer temperature and humidity detection and control system, adopting modular, hierarchical design. With new type of intelligent temperature and humidity sensor SHT10 main realization about the detection of temperature, humidity, temperature humidity signal acquisition is converted into digital signals through the sensor signal, using SCM STC89C52RC for data analysis and processing, provides the signal for display, display part adopts LCD1602 LCD display the measured temperature and humidity values. Simple circuit, high integration, work stability, convenient debugging, high detection precision, has certain practical value.Key words:STC89C52RC SHT10 LCD1602 key indicator light buzzer The electronic calendar目录第1章绪论错误!未定义书签。
毕业设计(论文)-基于51单片机的远程温度显示系统的设计与实现[管理资料]
第1章 绪论
单片机已经在测控领域中获得了广泛的应用,它除了可以测量电信号以外,还可以用于温度、湿度等非电信号的测量,能独立工作的单片机温度检测、温度控制系统已经广泛应用于很多领域。
本次设计,核心可以归结为三个部分,即温度采集部分、远程传输部分和显示部分。
由此可见,方案二的硬件电路设计更加简单,程序设计较为复杂一些,使用开发工具KEIL用C语言对此系统进行程序设计,可以达到了预期的效果。显而易见,此方案完成要有可行性,体现了技术的先进性,经济上也没有问题。
综上所述,本课题采用方案二对系统进行设计。
方案具体实现流程
在确立了方案二为具体实行方案后,接下来将是主程序的处理流程。本设计中,分为温度采集部分与显示部分,这两部分通过串口通信又彼此独立运行。
本方案使用模拟温度传感器AD590当作测量温度元器件。传感器把测量到的温度变换转变成电流变化,然后通过模拟电路将其转变成电压变化,接着采用运算放大器将变化的信号来进行适度的放大,最后通过数模转换器把模拟信号转变为数字信号,传给温度采集部分的单片机,然后通过串口发送给显示部分的单片机。单片机将温度值进行处理之后用LCD显示 ,当温度值超过设置值时,系统开始报警。方案一温度测量系统方案框图如图2-1所示。
能够实现RS-485电平转换的芯片有很多,本设计选用常用的Maxim公司的MAX3232集成芯片。MAX3232是一款可以实现EIA-232接口的低功耗电平转换芯片,它包含两路收发器,数据传输速率可保证为250kbps,具有强静电保护能力。
显示部分
在单片机系统中应用LCD液晶显示器作为输出器件特点如下所示:
远程传输部分
基于51单片机温湿度监控系统毕业设计
基于51单片机温湿度监控系统毕业设计1. 引言温湿度监控系统是一种用于实时监测环境温度和湿度的设备,广泛应用于工业生产、农业种植、仓储物流等领域。
本文将介绍基于51单片机的温湿度监控系统的设计和实现过程。
2. 设计目标本设计旨在开发一款简单易用、功能稳定的温湿度监控系统。
具体设计目标如下:- 实时监测环境温度和湿度; - 提供用户界面,显示当前温湿度数据; - 当温湿度超出设定范围时,发出警报信号。
3. 硬件设计3.1 单片机选择本设计选用51系列单片机作为主控芯片,因其成本低廉、易于编程和广泛应用等优点。
3.2 温湿度传感器采用常见的DHT11数字式温湿度传感器,具有价格低廉、精确可靠等特点。
3.3 显示模块使用LCD1602液晶显示模块,能够直观地显示当前环境温湿度数据。
3.4 警报器选用蜂鸣器作为警报器,当温湿度超出设定范围时,发出警报信号。
3.5 其他外围电路为了实现与单片机的通信和控制,还需设计适当的电源、电压转换、数据传输等外围电路。
4. 软件设计4.1 系统框架本系统采用基于C语言的嵌入式软件开发,主要包括初始化、数据采集、数据处理和用户界面显示等模块。
4.2 初始化模块在系统启动时,需要对硬件进行初始化设置,包括配置串口通信、LCD1602显示模块和DHT11传感器等。
4.3 数据采集模块通过DHT11传感器采集环境温湿度数据,并将其转换为数字信号供单片机处理。
4.4 数据处理模块根据用户设定的温湿度范围,对采集到的温湿度数据进行判断和处理。
当温湿度超出设定范围时,触发警报信号。
4.5 用户界面显示模块通过LCD1602显示当前环境温湿度数据,并提供简单的操作界面,包括设定温湿度范围和查看历史数据等功能。
5. 系统实现5.1 硬件连接根据设计需求,将单片机、DHT11传感器、LCD1602显示模块和蜂鸣器等进行正确的连接。
5.2 软件编程使用C语言编写嵌入式软件程序,实现系统框架中各个模块的功能。
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1、背景知识随着电子技术的发展和人们生活水平的不断提高。
人类对科学技术的不断研究,不断创新纪录。
单片机控制无疑是人们追求的目标之一,它所给人带来的方便也是不可否定的,其中温度传感器就是一个典型的例子,但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、生活、提供更好的更方便的设施就需要从数单片机技术入手,一切向着数字化控制,智能化控制方向发展。
本设计所介绍的温度传感器与传统的温度计相比,具有读数方便,测温范围广,测温准确,其输出温度采用数字显示,该设计控制器使用单片机STC89C52RC增强型芯片,测温传感器使用DHT11,用LCD1602A实现温度显示,能准确达到以上要求。
2、课程设计目的通过基于MCS-51系列单片机STC89C52RC增强型和DHT11温湿度传感器检测温度和湿度,熟悉对DHT11传感器的使用,温度传感器的功能,LCD1602A液晶显示,C语言的设计;并且把我们这两年所学的数字和模拟电子技术、检测技术、以及这个学期学的单片机应用等知识,通过理论联系实际,从题目分析、电路设计调试、程序编制调试到传感器的选定等这一完整的实验过程,培养了学生正确的设计思想,使学生充分发挥主观能动性,去独立解决实际问题,以达到提升学生的综合能力、动手能力、文献资料查阅能力的作用,为毕业设计和以后工作打下一个良好的基础3、工具/准备工作准备工具材料如表1所示:表14、设计步骤及原理步骤1:原理图分析与设计单片机最小系统原理图如图4-1-1所示:图4-1-151单片机最小系统包括了主要由电源、复位、振荡电路以及扩展部分等部分组成。
对于电源供电模块可以通过USB电源线连接电脑供给,另外也可以用外部稳定的5V电源供电模块供给。
对于复位电路,本设计中采用按键复位方法。
按键复位就是在复位电容上并联一个开关,当开关按下时电容被放电、RST也被拉到高电平,而且由于电容的充电,会保持一段时间的高电平来使单片机复位。
对于时钟震荡电路,所以外部只要连接一个晶振和两个电容即可,电容容量一般在15pF至50pF之间。
而本次设计采用了12MHz的晶体振荡器作为震荡源。
温湿度传感器温湿度数据采集模块如图4-1-2所示,DHT11是一款有已校准数字信号输出的温湿度传感器。
精度湿度+-5%RH,温度+-2℃,量程湿度20-90%R温度0~50℃。
DHT11数图4-1-2字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极高的可靠性和卓越的长期稳定性。
传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。
因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。
校准系数以程序的形式存在OTP内存中,传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。
单线制串行接口,使系统集成变得简易快捷。
超小的体积、极低的功耗,使其成为该类应用中,在苛刻应用场合的最佳选择。
产品为4针单排引脚封装,连接方便。
本设计中采用DHT11传感器将采集的温度传送给单片机,然后内部进行BCD码转换,最后通过LCD1602液晶显示器显示出来。
LCD1602液晶显示器模块如图4-1-3所示,602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD,多出来的2条线是背光电源线VCC(15脚)和地线GND(16脚),其控制原理与14脚的LCD完全一样。
本次设计中将多出来的15脚接上VCC,然后GND(16脚)接到单片机的P24口,然后通过按键K5 图4-1-3来控制P24口输出电平的状态从而控制LCD1602液晶显示器的背光的开关。
仿真中由于无法仿真背光效果,只能通过LED状态图4-1-4确定,如图4-1-4所示。
通过网上查阅LCD1602液晶显示器的芯片手册可以知道,将D0-D7八个数据口连接P0,然后通过RS、RW以及使能端E控制LCD的读写操作。
步骤2:流程设计通过对课本的学习以及课外学习的知识,然后根据自己的构想来设计实现怎么样的效果,通过对软件设计思路的分析,得到该设计的系统主程序流程图如图4-2-1所示:图4-2-1系统开始后,先对定时器以及显示器进行初始化,然后写入框架显示时间和温度。
当定时器中断时,内部对秒进行自加,加到60s后自动归零且分自加,其它时间标志位也是一样。
当然,每1s满时显示会刷新一次从新显示新的数据,温度函数也是按照指定时间进行测量刷新。
步骤3:软件编程1.建立LCD.H文件#ifndef __LCD_H_#define __LCD_H_#include<reg51.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define LCD1602_DATAPINS P0sbit LCD1602_E=P2^7;sbit LCD1602_RW=P2^5;sbit LCD1602_RS=P2^6;void Lcd1602_Delay1ms(uint c);void LcdWriteCom(uchar com);void LcdWriteData(uchar dat) ;void LcdInit();#endif2.建立LCD.C函数#include"LCD.h"//包含自建立库文件void Lcd1602_Delay1ms(uint c) //延时函数{uchar a,b;for (; c>0; c--){for (b=199;b>0;b--){for(a=1;a>0;a--);}}}void LcdWriteCom(uchar com){LCD1602_E = 0;LCD1602_RS = 0;LCD1602_RW = 0;LCD1602_DATAPINS = com;Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1;Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;LCD1602_DATAPINS = com << 4; Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1;Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;}void LcdWriteData(uchar dat){LCD1602_E = 0;LCD1602_RS = 1;LCD1602_RW = 0;LCD1602_DATAPINS = dat;Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1;Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;LCD1602_DATAPINS = dat << 4; Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1;Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;}void LcdInit() //初始化{LcdWriteCom(0x32);LcdWriteCom(0x28);LcdWriteCom(0x0c);LcdWriteCom(0x06);LcdWriteCom(0x01);LcdWriteCom(0x80);}3.建立DHT11.H库文件#ifndef __DHT11_H__#define __DHT11_H__#include <reg51.h>#include <intrins.h>#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit DHT_DATA = P1^0;bit DHT_Start();bit DHT_ByteRead(unsigned char *dat);#endif4.建立DHT11.C文件#include"DHT11.h"void delay_ms(unsigned char x){unsigned char a;while(x--)for(a=0;a<114;a++);}void delay_30us(void){unsigned char a;for(a=12;a>0;a--);}void delay_40us(void){unsigned char a,b;for(b=3;b>0;b--)for(a=4;a>0;a--);}bit DHT_Start(){ unsigned char m=0;DHT_DATA=1;DHT_DATA=0;delay_ms(20);DHT_DATA=1;delay_40us();if(DHT_DATA==1)return 0;elsewhile((DHT_DATA==0)&&(m<200))m++; delay_40us();delay_40us();return 1;}bit DHT_ByteRead(unsigned char *dat){ unsigned char temp=0;unsigned char x,y;unsigned char m=0;unsigned char n=0;unsigned char mask=0x01;unsigned char sum=0;for(y=0;y<5;y++){for(mask=0x80;mask!=0;mask>>=1){while(DHT_DATA==0&&m<200)m++;delay_30us();if(DHT_DATA)temp|=mask;elsetemp&=(~mask);while(DHT_DATA==1&&n<200)n++;}*(dat+y)=temp;temp=0;}for(x=0;x<4;x++)sum+=*(dat+x);if((sum&=0xff)==*(dat+4))return 1;elsereturn 0;}5.建立主函数main.c文件#include<reg51.h>#include"LCD.h"#include"DHT11.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned intsbit beep=P1^0;//sbit BG=P2^4;//sbit K1=P1^1;//sbit K2=P1^2;//sbit K3=P1^3;//sbit K4=P1^4;//sbit K5=P1^5;////sbit beep=P2^0;uchar code table0[]="H:";uchar code table1[]="T:";uchar code table2[]="%";uchar code table3[]="C";uchar code table_1[]="2016-06-03";uchar code table_2[]="16:00:00 5";uchar DHT[5];uchar tmp,i,j,k;uchar count,shi,fen,miao,month,day,week,year;uchar K1num,K2num,K3num;bit flag_1s=1;void Delay10ms(unsigned int x);void Keyscan();void Keyscan2();void Wtimer(uchar ad,uchar dat);void main(){LcdInit();BG = 1;beep;TMOD = 0X01;TH0 = (65536 - 50000)/256; /*11.0592MHz 46080*/ TL0 = (65536 - 50000)%256;EA = 1;ET0 = 1;TR0 = 1;LcdWriteCom(0X86);for (j = 0;j < 10;j++){LcdWriteData(table_1[j]);}LcdWriteCom(0Xc6);for (j = 0;j < 10;j++){LcdWriteData(table_2[j]);}while(1){Keyscan();Keyscan2();if(flag_1s){flag_1s=0;DHT_Start();tmp=DHT_ByteRead(&DHT);//******************LcdWriteCom(0x80);for(i=0;i<2;i++)LcdWriteData(table0[i]);LcdWriteData(DHT[0]/10+'0');LcdWriteData(DHT[0]%10+'0');LcdWriteData(table2[0]);//******************LcdWriteCom(0xC0);for(i=0;i<2;i++)LcdWriteData(table1[i]);LcdWriteData(DHT[2]/10+'0');LcdWriteData(DHT[2]%10+'0');LcdWriteData(table3[0]);//LcdWriteCom(0x07); //ÒÆÆÁ }}}void Delay10ms(unsigned int x){unsigned int t;while(x--)for(t=0;t<114;t++);}void Timer0() interrupt 1{unsigned char t;TH0=(65536 - 50000)/256; /*11.0592MHz*/TL0=(65536 - 50000)%256;t++;if(t%40==0){flag_1s=1;}count++;if (20 == count){count = 0;miao++;if (60 == miao){miao = 0;fen++;if (60 == fen){fen = 0;shi++;if (24 == shi){shi = 0;day++;week++;if(week>7)week=1;if (31 == day){day = 1;month++;if (12 == month){month = 1;year++;Wtimer(6-0x40+2,year);}Wtimer(6-0x40+5,month);}Wtimer(6-0x40+8,day);}Wtimer(6,shi);}Wtimer(9,fen);}Wtimer(12,miao);}}void Keyscan(){K1 = 1;K2 = 1;K3 = 1;if (0 == K1){Delay10ms(5);if (0 == K1){K1num++;while (!K1);if (1 == K1num){TR0 = 0;LcdWriteCom(0XC0+13);LcdWriteCom(0X0F);}if (2 == K1num){LcdWriteCom(0XC0+10);}if (3 == K1num){LcdWriteCom(0XC0+7);}if (4 == K1num){LcdWriteCom(0x89);}if (5 == K1num){LcdWriteCom(0x8C);}if (6 == K1num){LcdWriteCom(0x8F);}if (7 == K1num){TR0 = 1;K1num = 0;LcdWriteCom(0x0c);}}}if (0 != K1num){if (0 == K2){Delay10ms(5);while (!K2);if(1 == K1num){miao++;if(60 == miao)miao = 0;LcdWriteCom(0xc0+12);Wtimer(12,miao);LcdWriteCom(0xc0+13);}if(2 == K1num){fen++;if(60 == fen)fen = 0;LcdWriteCom(0xc0+9);Wtimer(9,fen);LcdWriteCom(0xc0+10);}if(3 == K1num){shi++;if(24 == shi)shi = 0;LcdWriteCom(0xc0+6);Wtimer(6,shi);LcdWriteCom(0xc0+7);}if(4 == K1num){year++;if(30 == year)year = 16;LcdWriteCom(0x88);Wtimer(0x08-0x40,year);LcdWriteCom(0x89);}if(5 == K1num){month++;if(13 == month)month = 1;LcdWriteCom(0x8B);Wtimer(0x0B-0x40,month);LcdWriteCom(0x8C);}if(6 == K1num){day++;if(day>31)day = 1;LcdWriteCom(0x8E);Wtimer(0x0E-0x40,day);LcdWriteCom(0x8F);}}}if (0 != K1num){if (0 == K3){Delay10ms(5);while (!K3);if(1 == K1num){miao--;if(255 == miao)miao = 59;LcdWriteCom(0xc0+10+2);Wtimer(12,miao);LcdWriteCom(0xc0+11+2);}if(2 == K1num){fen--;if(255 == fen)fen = 59;LcdWriteCom(0xc0+9);Wtimer(9,fen);LcdWriteCom(0xc0+10); }if(3 == K1num){shi--;if(255 == shi)shi = 23;LcdWriteCom(0xc0+6);Wtimer(6,shi);LcdWriteCom(0xc0+7);}if(4 == K1num){year--;if(255 == year)year = 16;LcdWriteCom(0x88);Wtimer(0x08-0x40,year);LcdWriteCom(0x89);}if(5 == K1num){month--;if(255 == month)month = 12;LcdWriteCom(0x8B);Wtimer(0x0B-0x40,month);LcdWriteCom(0x8C);}if(6 == K1num){day--;if(day<1)day = 31;LcdWriteCom(0x8E);Wtimer(0x0E-0x40,day);LcdWriteCom(0x8F);}}}}void Wtimer(uchar ad,uchar dat){uchar sw,gw;sw = dat/10;gw = dat%10;LcdWriteCom(0x80+0x40+ad);LcdWriteData(0x30+sw);LcdWriteData(0x30+gw);}void Keyscan2(){K4 = 1;K5 = 1;if(K4 == 0){Delay10ms(10);beep=!beep;while (!K4);}//********************if(K5 == 0){Delay10ms(10);BG=!BG;while (!K5);}}5、设计结果及分析按照设计进行软件仿真,仿真结果如图5-1:图5-1结果分析,由于protues中并没有DHT11这个芯片,因此仿真的时候无法仿真温度,若用其它芯片则要更改函数以及重新学习新的芯片资料,因此并没有进行仿真。