基于单片机温湿度控制系统的设计
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6
STC89C52单片机简介
STC89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机， 有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同 时内含2个外中断口
3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个 读写口线，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程 序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM）
8
晶振电路
XTAL1和XTAL2是外接时 钟电路的接入端，C1、 C2为负载电容，Y1为
12MHz的晶振
晶振是利用一种特殊的 晶体，在电能和机械能 之间相互转化产生共振， 提供稳定精确的单频震 荡，为系统提供基本的
时钟信号
9
显示电路
本设计显示部分采用字符型LCD1602液晶显示器 显示所测温湿度值。LCD1602液晶显示器显示容 量为16x2个字符，工作电压4.5～5.5V,工作电流 2.0mA
设定工作方式
清屏
子程序回
调用写入指令 到LCD子程序
主要任务是设置LCD的工 作方式，显示状态，清屏， 输入方式，光标位置等。 LCD1602液晶显示器初始 化框图
16
电路的焊接
硬件焊接严格按照电路图。焊接时要注意短路、虚焊、缺焊 的情况都不要出现，而且尽量减少跳线的出现。在每一次焊 接完成后都要认真检查有没有出现错误，避免在总体的焊接
完毕后，出现不知所以的问题。
17
程序烧录
程序的下载使用的是progisp下载器，该下载器支持所有AVR芯片的编程，主要用于下 载AVR程序和ATM程序。下载器装载单片机后与计算机连接，整理在Keil软件里编译好
的程序，准备完毕后就可以下载程序。打开下载软件Progisp，点击菜单选择“调入 Flash(F)”,选择需要下载的“HEX文件”，打开文件，点击软件“自动”按键，软件就可以自
动把程序烧录到单片机内。提示下载成功，烧录完毕。
18
常温测试 图
调试
温度上限 设置图
温度设置 下限
湿度设置 上限
湿度设置 下限
19
调试
测试时间：2012年12月11日 测量精度： 湿度±5%RH， 温度±2℃ 按键设置最高温度：30℃ 按键设置最低温度：27℃ 按键设置最高湿度：60% 按键设置最低湿度：55%
基于单片机温湿度控制系统的设计 专 业：电子信息科学与技术 年 级： 学生姓名： 学 号： 导师及职称： （副教授）
1
LOGO
目录
温湿度研究意义 总体方案设计 系统硬件设计 系统软件设计 结论
2
温湿度研究意义
❖为什么要研究温湿度?
▪ 温度和湿度的检测是许多行业的重要工作之一，不论是货品仓 库、生产车间，都需要有规定的温度和湿度，然而温度和湿度 却是不易保障的指标，针对这一情况，研制可靠且实用的温度 和湿度检测系统就显得非常重要。
4
测量精度
温度检测范围 ：0～50 ℃ 测 量 精 度 ：±1℃ 湿度检测范围 ：20～90%RH 检 测 精 度 ：±1%RH
5
系统硬件设计
1. 数据采集，获 取温度湿度数据
DHT11 传感器
LED灯
4. 用来显示系统 控制动作
晶振
2. 为处理器提供 频率
STC 89C52
LCD1602 液晶显示器
（a）湿度下限设置 界面
(c)温度度下限设置界 面
(b)湿度上限设置界面
(d)温度度上限设置界 面
12
Hale Waihona Puke Baidu
系统软件设计
软件设计结构：
主程序模块
主程序主要完成硬件初始化，子程序 调用等功能
DHT11 主要对传感器的初始化进行设计 初始化模块
LCD1602 初始模块
对LCD进行初始化操作，主要任务是 设置LCD的工作方式，显示状态，清 屏，输入方式，光标位置等.
20
结论
传感器方面
-采用新型的智能集成温湿度传感器DHT11实现对温度、湿度的检测，将温 度湿度信号通过传感器进行采集并转换成数字信号，DHT11传感器的供电 电压为3－5.5V。传感器上电后，要等待 1s 以越过不稳定状态，在此期间 无需发送任何指令。1s后数据采集开始。
10
传感器
DHT11传感器技术参 数 供电电压： 3.3～5.5V DC 输 出： 单总线数字信号 测量范围： 湿度20～90%RH， 温度0～50℃ 测量精度： 湿度±5%RH， 温度±2℃ 分 辨 率： 湿度1%RH， 温度1℃ 互 换 性： 可完全互换 长期稳定性： <±1%RH/年
11
控制部分
器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产， 兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器 和Flash存储单元
7
复位电路
RST引脚是单片机复位端，高电频有效。在引脚端输入至少连续两个单片 机周期的高电频，单片机复位。使用时，在引脚与VSS引脚之间接一个 10KΩ的下拉电阻，与VCC引脚之间接一个约22μF的电解电容，即可保证 上电复位。
5. 提供数据的输 出
3. 提供对处理器 的复位操作与温 湿度上下限设置
复位电路 按键电路
设计中用新型的智能温湿度传感器DHT11实现 对温度、湿度的检测，将温湿度信号通过传感 器进行采集并转换成数字信号，再运用单片机
STC89C52进行数据分析和处理，为显示提供 信号，然后将信号传输给LCD1602液晶显示器
该流程主要对传感器的初 始化进行设计
• 延时600us • DQ置1
• 等待50us • 读入DQ的状态
• 等待200us • DQ置1
• 初始化结束
15
LCD1602初始模块
开始
调用写入指令 到LCD子程序
设置输入方式
功能设置命令
设置显示状态
调用写入指令 到LCD子程序
调用写入指令 到LCD子程序
本设计中的DHT11数字温湿度传感器是一款含有校准系数输出 的复合传感器，采用单线串行接口，使系统集成变得简易快捷。
3
总体方案设计
系统
测量部分
通过DHT11传感器对周边温湿度信息的采 集并转换成数字信号，将信息提供给单片 机进行处理和分析。
控制系统
通过编程用单片机来实现温湿度的显示。
显示部分
通过LCD1602液晶显示器来显示温湿度数 值
三者相辅相成，为系统提供 软件服务。
主程序模块
DHT11 初始化模块
LCD1602 初始模块
13
主程序模块
在主程序 中，对温 湿度传感 器、 LCD1602 液晶显示 器的初始 化，同时 调用传感 器数据， 进行显示。
14
DHT11初始化模块
• DHT11初始化
• DQ置1 • D0清零，发复位脉冲
STC89C52单片机简介
STC89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机， 有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同 时内含2个外中断口
3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个 读写口线，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程 序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM）
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晶振电路
XTAL1和XTAL2是外接时 钟电路的接入端，C1、 C2为负载电容，Y1为
12MHz的晶振
晶振是利用一种特殊的 晶体，在电能和机械能 之间相互转化产生共振， 提供稳定精确的单频震 荡，为系统提供基本的
时钟信号
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显示电路
本设计显示部分采用字符型LCD1602液晶显示器 显示所测温湿度值。LCD1602液晶显示器显示容 量为16x2个字符，工作电压4.5～5.5V,工作电流 2.0mA
设定工作方式
清屏
子程序回
调用写入指令 到LCD子程序
主要任务是设置LCD的工 作方式，显示状态，清屏， 输入方式，光标位置等。 LCD1602液晶显示器初始 化框图
16
电路的焊接
硬件焊接严格按照电路图。焊接时要注意短路、虚焊、缺焊 的情况都不要出现，而且尽量减少跳线的出现。在每一次焊 接完成后都要认真检查有没有出现错误，避免在总体的焊接
完毕后，出现不知所以的问题。
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程序烧录
程序的下载使用的是progisp下载器，该下载器支持所有AVR芯片的编程，主要用于下 载AVR程序和ATM程序。下载器装载单片机后与计算机连接，整理在Keil软件里编译好
的程序，准备完毕后就可以下载程序。打开下载软件Progisp，点击菜单选择“调入 Flash(F)”,选择需要下载的“HEX文件”，打开文件，点击软件“自动”按键，软件就可以自
动把程序烧录到单片机内。提示下载成功，烧录完毕。
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常温测试 图
调试
温度上限 设置图
温度设置 下限
湿度设置 上限
湿度设置 下限
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调试
测试时间：2012年12月11日 测量精度： 湿度±5%RH， 温度±2℃ 按键设置最高温度：30℃ 按键设置最低温度：27℃ 按键设置最高湿度：60% 按键设置最低湿度：55%
基于单片机温湿度控制系统的设计 专 业：电子信息科学与技术 年 级： 学生姓名： 学 号： 导师及职称： （副教授）
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LOGO
目录
温湿度研究意义 总体方案设计 系统硬件设计 系统软件设计 结论
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温湿度研究意义
❖为什么要研究温湿度?
▪ 温度和湿度的检测是许多行业的重要工作之一，不论是货品仓 库、生产车间，都需要有规定的温度和湿度，然而温度和湿度 却是不易保障的指标，针对这一情况，研制可靠且实用的温度 和湿度检测系统就显得非常重要。
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测量精度
温度检测范围 ：0～50 ℃ 测 量 精 度 ：±1℃ 湿度检测范围 ：20～90%RH 检 测 精 度 ：±1%RH
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系统硬件设计
1. 数据采集，获 取温度湿度数据
DHT11 传感器
LED灯
4. 用来显示系统 控制动作
晶振
2. 为处理器提供 频率
STC 89C52
LCD1602 液晶显示器
（a）湿度下限设置 界面
(c)温度度下限设置界 面
(b)湿度上限设置界面
(d)温度度上限设置界 面
12
Hale Waihona Puke Baidu
系统软件设计
软件设计结构：
主程序模块
主程序主要完成硬件初始化，子程序 调用等功能
DHT11 主要对传感器的初始化进行设计 初始化模块
LCD1602 初始模块
对LCD进行初始化操作，主要任务是 设置LCD的工作方式，显示状态，清 屏，输入方式，光标位置等.
20
结论
传感器方面
-采用新型的智能集成温湿度传感器DHT11实现对温度、湿度的检测，将温 度湿度信号通过传感器进行采集并转换成数字信号，DHT11传感器的供电 电压为3－5.5V。传感器上电后，要等待 1s 以越过不稳定状态，在此期间 无需发送任何指令。1s后数据采集开始。
10
传感器
DHT11传感器技术参 数 供电电压： 3.3～5.5V DC 输 出： 单总线数字信号 测量范围： 湿度20～90%RH， 温度0～50℃ 测量精度： 湿度±5%RH， 温度±2℃ 分 辨 率： 湿度1%RH， 温度1℃ 互 换 性： 可完全互换 长期稳定性： <±1%RH/年
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控制部分
器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产， 兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器 和Flash存储单元
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复位电路
RST引脚是单片机复位端，高电频有效。在引脚端输入至少连续两个单片 机周期的高电频，单片机复位。使用时，在引脚与VSS引脚之间接一个 10KΩ的下拉电阻，与VCC引脚之间接一个约22μF的电解电容，即可保证 上电复位。
5. 提供数据的输 出
3. 提供对处理器 的复位操作与温 湿度上下限设置
复位电路 按键电路
设计中用新型的智能温湿度传感器DHT11实现 对温度、湿度的检测，将温湿度信号通过传感 器进行采集并转换成数字信号，再运用单片机
STC89C52进行数据分析和处理，为显示提供 信号，然后将信号传输给LCD1602液晶显示器
该流程主要对传感器的初 始化进行设计
• 延时600us • DQ置1
• 等待50us • 读入DQ的状态
• 等待200us • DQ置1
• 初始化结束
15
LCD1602初始模块
开始
调用写入指令 到LCD子程序
设置输入方式
功能设置命令
设置显示状态
调用写入指令 到LCD子程序
调用写入指令 到LCD子程序
本设计中的DHT11数字温湿度传感器是一款含有校准系数输出 的复合传感器，采用单线串行接口，使系统集成变得简易快捷。
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总体方案设计
系统
测量部分
通过DHT11传感器对周边温湿度信息的采 集并转换成数字信号，将信息提供给单片 机进行处理和分析。
控制系统
通过编程用单片机来实现温湿度的显示。
显示部分
通过LCD1602液晶显示器来显示温湿度数 值
三者相辅相成，为系统提供 软件服务。
主程序模块
DHT11 初始化模块
LCD1602 初始模块
13
主程序模块
在主程序 中，对温 湿度传感 器、 LCD1602 液晶显示 器的初始 化，同时 调用传感 器数据， 进行显示。
14
DHT11初始化模块
• DHT11初始化
• DQ置1 • D0清零，发复位脉冲