温湿度传感器实验报告

小型智能系统设计------- 实验项目报告

实验名称：基于STC 89C52单片机的温湿度变送器实验日期： 2014年5月——2014年6月

院系：电子科学与工程学院

专业：微电子科学与工程

指导老师：张熠

姓名：高波

学号：B13020927

EDA实验室

开课时间：2013/2014 学年第二学期

摘要

随着人们生活水平的不断提高，利用单片机实现智能控制无疑是人们追求的目标之一，它给人带来的方便也是毋庸置疑的，其中温度传感器就是其中的一个典型例子，但是人们对单片机的控制要求越来越高。要为现代人工作，生活，科研，学习提供更好、更方便、更人性化的设施就要从单片机技术入手，一切向数字化、智能控制化方向发展。

温湿度变送器基于STC 89C52 单片机，配以DHT11传感器、DS1302显示器以及RS485中继站,具有精度高、适用范围广、生产加工简单、成本低、支持远距离传送、操作简单等优点。是工农业生产和日常生活都非常实用的一种器件。

目录

序言 (3)

第一章温度采集器总体设计方案 (4)

1.0 温度采集器设计方案论述 (4)

1.1 方案明细 (4)

第二章硬件设计 (7)

2.0 1-wire总线协议介绍 (7)

2.1S T C89C52的简单介绍 (8)

2.2D H T11特点及电气特性 (9)

２.3 MAX232特点及电气特性 (10)

2.4 11.0592晶体振荡器电气特性 (13)

第三章系统软件设计 (13)

3.0主程序设计 (13)

3.1 温度程序设计（DHT11模块） (13)

3.2 时间程序设计（ＤＳ１３０２模块） (14)

第四章总结与体会 (14)

第五章软件仿真与系统调试 (16)

5.0 protues软件仿真 (19)

5.1 keil version仿真 (25)

5.2 实物照片 (29)

第六章附录 (29)

6.0 主程序源代码 (30)

序言

智能温度传感器智能温度传感器(亦称数字温度传感器）是在20世纪90年代中期问世的。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传感器、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，即智能化取决于软件的开发水平。

温室能在不适宜植物生长的季节，为植物提供生育期和增加产量。影响植物生长有多种因素，其中包括温度、湿度、照度这三个重要因素。不适宜的温、湿、照度不仅会阻碍植物生长、影响植物繁殖，也会使病虫害迅速扩散繁殖。因此必须合理控制温室的温、湿、照度，促进作物健康生长，抑制病虫危害，提高作物产量，增加经济效益。

目前，绝大多数的温室使用温度计、干湿球湿度计，采用人工观测的方法。这种方法的特点是简单，设备成本很低。缺点是实时性差，检测相对湿度的精度太低，人工工作量大。

而此项设计与传统的数字温度计相比，具有读数方便、测温范围广、测温精度高的优点，尤其是温度采用数字显示，设计更加的人

性化。设计所需元件，无论是STC89C52单片机，还是测温、湿度所需的DHT11传感器、时钟芯片DST1302、1602A液晶显示器都是市场上所常见的电子元件，设计成本低廉，精度高非常适合生产。

再加以RS485作为中继站，就可以实现对温湿度的远距离传输和数据采集，大大减少了人力物力的投入，提高了工农业现代化水平。

第一章温度采集器系统设计方案

1．0 温湿度采集器设计原理

由于本设计是测温湿度电路，可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应，在将随被测温变化的电压或电流采集过来，进行A/D 转换后，可以利用单片机进行数据处理，在显示电路上，就可以将被测温度显示出来，这种设计需要利用到A/D转换电路，感温电路比较麻烦。进而考虑到可以利用温湿度传感器，在单片机电路设计中，大多是使用传感器，所以这是非常容易想到的，所以采用DLLAS的DHT11，由此传感器，可以容易的直接读取被测温湿度值，进而进行转换就可以满足设计要求，以上两种设计思路，通过优劣比较，可以发现DHT11的设计思路比较简单，易于电路设计与焊接，故采用第二种方案。

温度传感器的电路设计方框图如图1所示，控制器采用单片机STC89C52，温湿度传感器采用DHT11，用户可以通过显示器读出实时

温度、湿度值，单片机与MAX232相连，可以把TTL 电平转化为计算机读取的RS-232电平，然后可以通过9针串行通信口与计算机相连，把读到的数据存储在计算机内。再加以RS-485作为中继站，就可以实现对温湿度的远距离传输和数据采集。方便用户随时调阅并进行数据分析。

1 .1 温湿度传感器的总体设计框图

图1：硬件总体设计框图

第二章硬件设计

2.0 STC89C52的简单介绍

端口引脚第二功能：

P1.0 T2 （定时器/计数器T2的外部计数输

入），时钟输出

P1.1 T2EX（定时器/计数器T2的捕捉/重载

触发信号和方向控制）

P1.5 MOSI（在线系统编程用）

P1.6 MISO（在线系统编程用）

P1.7 SCK（在线系统编程用）

P3.0 RXD(串行输入口)

P3.1 TXD(串行输出口)

P3.2 INTO(外中断0)

P3.3 INT1(外中断1)

P3.4 TO(定时/计数器0)

P3.5 T1(定时/计数器1)

P3.6 WR(外部数据存储器写选通)

P3.7 RD(外部数据存储器读选通)

此外，P3口还接收一些用于FLASH闪存编

程和程序校验的控制信号。

图2 STC89C52 管脚图

STC89C52的主要性能

STC89C52与MCS-51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、

1000次擦写周期、全静态操作：0Hz～33Hz 、三级加密程序存储器、 32个可编

程I/O口线、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低

功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉

电标识符。