基于单片机的wifi温湿度系统设计【字数：9929】
摘 要在实际生活生产中，很多情况下都是考虑到了环境温度和湿度的影响，并进行了精确的控制，进而研制出数据采集系统。由于AT89C52单片机的稳定性，我们在此将其作为核心芯片，从而设计整套方案。本文介绍了由温湿度传感器、单片机系统、计算机、SHT11的应用。SHT11型数字温湿度传感器在库房采集温湿度测量数据后，通过总线接口将数据发送到AT89C52单片机系统，AT89C52单片机通过总线接口对数据进行简单快速的处理，并直接显示到LCD1602显示屏上。通过测试，系统可以实现数据采集、处理。
目录
第一章 前言 1
1.1选题背景 1
1.2国内外研究现状 1
1.3 设计内容与目标 1
1.4总体设计方案 2
1.4.1总体方案的选择 2
1.4.2总体方案 2
第二章 系统硬件电路设计 4
2.1 AT89C52最小单片机系统 4
2.1.1时钟电路 4
2.1.2复位电路 4
2.1.3单片机最小系统电路 5
2.1.4 AT89C52单片机介绍 6
2.2温湿度传感器检测电路 7
2.3 LCD1602显示电路 10
2.4 DS1302时钟电路 11
2.5存储电路 12
2.6报警电路 13
2.7 ESP8266 WIFI控制模块 13
第三章 系统软件设计 15
3.1主程序设计 15
3.2主要程序模块 16
3.2.1 LCD1602显示模块 16
3.2.2 SHT11测量模块 18
3.2.3 DS1302时钟模块 19
第四章 系统仿真与调试 22
4.1仿真软件介绍 22
4.1.1 Proteus软件 22
4.1.2 Keil软件介绍 22
4.2系统调试 22
4.2.1系统程序的编写 22
4.2.2 Proteus的仿真 25
结 论 27
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
参考文献 28
致 谢 29
附录 30
第一章 前言
1.1选题背景
在现代社会，微电子已经逐步深入到我们的生活中，如温湿度的测量也同样如此。在现在，传统的测量方法已经远远无法满足我们的需要，新仪器相对于传统仪器有着很大的提升，无论从操作简便还是测量结果都优于原先。对于基础的传感器技术，它与此项研究有着密不可分的关系。它可以说是现代技术的核心。原先传统的测量方式太过复杂，是利用温度计，温度表进行检测，由人工去读取输出，这种测量方式不仅耗费大量的人力，最后读出的数据还不精确[1]。所以我们需要一种简单操作，又精确的测量仪器。
1.2国内外研究现状
在全世界，越来越多的地方对温湿度有了严格的标准，因此大部分国家对此都投入大量的精力，资金去研究。
在现在，对于温湿度研究越来越成熟，相对于国外来说，由于投入研究时间更长，在此方面研究成果确实比我国要更加优秀。测量的数据，先是以模拟式的组合仪表，再到分布式控制系统，最后归结与正在开发的计算机数据采集控制的多因子控制系统。再操作过程中越来越简单，同样，数据也越来越精确。每个国家在温湿度上的研究成果各不相同，有些发达国家甚至已经研发出全自动自主化的仪器用来测量。相比较而言，我国在此方面的研究还有很长一段路需要走，需要探讨磨合。
在我国，由于起步时间比国外晚很多，其实技术方面和成果方面，与那些发达国家还有不小的差距。但是我国科研技术人员在学习引用其他国家的技术时，添加了自己的想法，某些层面来说还是有一定的成果。但我国的温湿度测量要分开测量，温度是温度，湿度是湿度。总的来说，我国对温湿度的研究还处于对外学习的层面，正在向实体化，产品化转变，大多以单片机为基础来实现，与国外还是有差距的。在成产过程中，还有很多问题没有得到有效的解决，比如，相容性低，成产力小，数据不精确，成本高等等。所以，我国对于温湿度测量仪器还是主要靠进口。但是，我相信，随着我国科研技术人员的不断研究探索，我国的测量技术将在世界独树一帜。
1.3 设计内容与目标
本设计同样是以我国主要的形式，就是以单片机为基础的一种数字化系统，系统整体硬件电路是由AT89C52这种最小单片机，温湿度传感器，时钟电路，存储电路，报警电路以及显示模块等组成。本文的目的就是想用Proteus软件以及其他辅助功能,做出51单片机的温湿度测量仪。次测量仪用来实现硬件测试、软件调试和系统调试的功能,相对于传统测量方式，这种仪器不仅简便，数据更加精确。原来的传统测量方式，影响因素多，耗时耗力，获取数据的方式不科学，本次做出的温湿度测量仪器可抗性强，成本低，最主要的是精确度比传统方式有了巨大的提高。当然，为了更好的让以后的使用者能够更好的运用，我特地加上了LED显示板，让数据更加直观的展现。同样有各个方面的范围标准：测试温度范围，0~100℃；测试湿度范围，0~100%；当LCD显示数据不在此范围内，蜂鸣器会发出刺耳的报警声；电源，DC5V。
1.4总体设计方案
最复杂的是整体的设计方案。因为总体方案它决定这个实验材料的选择，实验材料之间的相容性同样需要考虑。选择的材料往往需要那种性价比高的，线路简单的。当然，最重要的是芯片，有些我们需要用到的芯片可能没有售卖。没哟个细节都要逐步考虑，一个小的元件选择的错误，都会导致研究失败，最后做出失败品。在最后，我在徐老师的帮助下，确定了方案。
1.4.1总体方案的选择
为了确保实验最终能出结果，一开始我选择了两个方案：
一：运用DS18B20和HS110X这两个芯片，分别对温度和湿度进行测量，测量后配合AT89C52单片机，温湿度传感器，时钟电路，存储电路，报警电路以及显示模块来完成设计.
二：直接用SHT11芯片对温湿度测量，配合AT89C52单片机，温湿度传感器，时钟电路，存储电路，报警电路以及显示模块完成设计。
可是在做方案一时不值要调整电路，还要一遍一遍的对测量数据进行核实，而且出现了传统测量方式的问题，繁杂，最主要还是精确度不高。另外，这个方案需要对温度和湿度分别测量，而现代社会，集成化是大势，因此放弃。而方案二中用SHT11芯片不仅可以测量温度，同时还可以测量湿度，这样温湿度数据直接一体能显示出。而且SHT11芯片具有全校准、A/D转换功能，这就没有了方案一中需要多次核实的步骤。SHT11芯片的稳定性、精度、集成度都高于方案一中另外两个芯片，不仅精确，还很简便。所以选用方案二。
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第一章 前言 1
1.1选题背景 1
1.2国内外研究现状 1
1.3 设计内容与目标 1
1.4总体设计方案 2
1.4.1总体方案的选择 2
1.4.2总体方案 2
第二章 系统硬件电路设计 4
2.1 AT89C52最小单片机系统 4
2.1.1时钟电路 4
2.1.2复位电路 4
2.1.3单片机最小系统电路 5
2.1.4 AT89C52单片机介绍 6
2.2温湿度传感器检测电路 7
2.3 LCD1602显示电路 10
2.4 DS1302时钟电路 11
2.5存储电路 12
2.6报警电路 13
2.7 ESP8266 WIFI控制模块 13
第三章 系统软件设计 15
3.1主程序设计 15
3.2主要程序模块 16
3.2.1 LCD1602显示模块 16
3.2.2 SHT11测量模块 18
3.2.3 DS1302时钟模块 19
第四章 系统仿真与调试 22
4.1仿真软件介绍 22
4.1.1 Proteus软件 22
4.1.2 Keil软件介绍 22
4.2系统调试 22
4.2.1系统程序的编写 22
4.2.2 Proteus的仿真 25
结 论 27
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
参考文献 28
致 谢 29
附录 30
第一章 前言
1.1选题背景
在现代社会，微电子已经逐步深入到我们的生活中，如温湿度的测量也同样如此。在现在，传统的测量方法已经远远无法满足我们的需要，新仪器相对于传统仪器有着很大的提升，无论从操作简便还是测量结果都优于原先。对于基础的传感器技术，它与此项研究有着密不可分的关系。它可以说是现代技术的核心。原先传统的测量方式太过复杂，是利用温度计，温度表进行检测，由人工去读取输出，这种测量方式不仅耗费大量的人力，最后读出的数据还不精确[1]。所以我们需要一种简单操作，又精确的测量仪器。
1.2国内外研究现状
在全世界，越来越多的地方对温湿度有了严格的标准，因此大部分国家对此都投入大量的精力，资金去研究。
在现在，对于温湿度研究越来越成熟，相对于国外来说，由于投入研究时间更长，在此方面研究成果确实比我国要更加优秀。测量的数据，先是以模拟式的组合仪表，再到分布式控制系统，最后归结与正在开发的计算机数据采集控制的多因子控制系统。再操作过程中越来越简单，同样，数据也越来越精确。每个国家在温湿度上的研究成果各不相同，有些发达国家甚至已经研发出全自动自主化的仪器用来测量。相比较而言，我国在此方面的研究还有很长一段路需要走，需要探讨磨合。
在我国，由于起步时间比国外晚很多，其实技术方面和成果方面，与那些发达国家还有不小的差距。但是我国科研技术人员在学习引用其他国家的技术时，添加了自己的想法，某些层面来说还是有一定的成果。但我国的温湿度测量要分开测量，温度是温度，湿度是湿度。总的来说，我国对温湿度的研究还处于对外学习的层面，正在向实体化，产品化转变，大多以单片机为基础来实现，与国外还是有差距的。在成产过程中，还有很多问题没有得到有效的解决，比如，相容性低，成产力小，数据不精确，成本高等等。所以，我国对于温湿度测量仪器还是主要靠进口。但是，我相信，随着我国科研技术人员的不断研究探索，我国的测量技术将在世界独树一帜。
1.3 设计内容与目标
本设计同样是以我国主要的形式，就是以单片机为基础的一种数字化系统，系统整体硬件电路是由AT89C52这种最小单片机，温湿度传感器，时钟电路，存储电路，报警电路以及显示模块等组成。本文的目的就是想用Proteus软件以及其他辅助功能,做出51单片机的温湿度测量仪。次测量仪用来实现硬件测试、软件调试和系统调试的功能,相对于传统测量方式，这种仪器不仅简便，数据更加精确。原来的传统测量方式，影响因素多，耗时耗力，获取数据的方式不科学，本次做出的温湿度测量仪器可抗性强，成本低，最主要的是精确度比传统方式有了巨大的提高。当然，为了更好的让以后的使用者能够更好的运用，我特地加上了LED显示板，让数据更加直观的展现。同样有各个方面的范围标准：测试温度范围，0~100℃；测试湿度范围，0~100%；当LCD显示数据不在此范围内，蜂鸣器会发出刺耳的报警声；电源，DC5V。
1.4总体设计方案
最复杂的是整体的设计方案。因为总体方案它决定这个实验材料的选择，实验材料之间的相容性同样需要考虑。选择的材料往往需要那种性价比高的，线路简单的。当然，最重要的是芯片，有些我们需要用到的芯片可能没有售卖。没哟个细节都要逐步考虑，一个小的元件选择的错误，都会导致研究失败，最后做出失败品。在最后，我在徐老师的帮助下，确定了方案。
1.4.1总体方案的选择
为了确保实验最终能出结果，一开始我选择了两个方案：
一：运用DS18B20和HS110X这两个芯片，分别对温度和湿度进行测量，测量后配合AT89C52单片机，温湿度传感器，时钟电路，存储电路，报警电路以及显示模块来完成设计.
二：直接用SHT11芯片对温湿度测量，配合AT89C52单片机，温湿度传感器，时钟电路，存储电路，报警电路以及显示模块完成设计。
可是在做方案一时不值要调整电路，还要一遍一遍的对测量数据进行核实，而且出现了传统测量方式的问题，繁杂，最主要还是精确度不高。另外，这个方案需要对温度和湿度分别测量，而现代社会，集成化是大势，因此放弃。而方案二中用SHT11芯片不仅可以测量温度，同时还可以测量湿度，这样温湿度数据直接一体能显示出。而且SHT11芯片具有全校准、A/D转换功能，这就没有了方案一中需要多次核实的步骤。SHT11芯片的稳定性、精度、集成度都高于方案一中另外两个芯片，不仅精确，还很简便。所以选用方案二。
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