基于单片机的室内温湿度监控系统设计
基于单片机的室内温湿度监控系统设计[20200419160151]
摘要
随着计算机和现代监控技术的发展，现代社会对室内温湿度监控提出了更高的要求。目前,在室内中普通使用的方法是人工记录温湿度计的数值，不能实现24小时监控，从而不能及时发现问题。现有的室内温湿度监控系统大都是基于单片机开发的。利用AT89S52软件设计室内温湿度监控系统可以有效解决以上问题。
选择开放式的AT89S52软件开发平台，外部有温湿度传感器硬件电路，可以实时的采集与控制温湿度，拥有友好的人机界面。它将传统的以硬件为核心的测量改变为以软件为中心的测量系统，不仅降低了成本，而且提高了工作效率。
本文首先对基于AT89S52的室内温湿度监测系统设计的意义、研究重点、课题来源进行了介绍；并对基于AT89S52的数据采集系统设计进行了概述。其次，介绍了温湿度传感器的性能，温湿度采集电路的设计，电路原理分析介绍等。
实际应用表明，本文设计的系统具有人机界面友好、使用方便，工作效率高等优点，对于了解基于AT89S52的室内温湿度监测系统设计具有十分重要的意义。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:AT89S52温湿度监控传感器数据采集
目录
1. 绪论 1
1.1本文研究的目的及意义 1
1.2传统的温湿度监测方法 1
1.3课题的来源及研究内容 2
2. 系统总体方案设计 3
2.1系统的设计方案 3
2.2主要功能设计及其设计思路 4
3. 系统硬件设计 6
3.1ATS8952硬件系统设计 6
3.1.1CPU介绍 6
3.1.2引脚说明 7
3.1.3时钟电路设计 10
3.1.4复位电路设计 10
3.2键盘硬件设计 11
3.3温湿度采集电路设计 12
3.4 LCD1602液晶显示电路设计 13
3.5工作报警指示灯电路设计 14
3.6硬件接线图 14
4. 程序设计 15
4.1主程序流程图 15
4.2按键模块软件设计 16
4.3液晶显示模块软件设计 16
4.4DHT11温湿度模块软件设计 17
5. 系统的调试与运行 18
5.1硬件调试 18
5.2软件调试 20
5.3运行结果 22
总结 26
参考文献 27
附录程序 32
致谢词 48
1. 绪论
1.1本文研究的目的及意义
室内是人们生活和存放物品的最重要的场所之一，室内环境是非常重要的，它与人们的生活及物品存放息息相关，而温度湿度是构成室内环境的重要指标，一个稳定合适的室内温湿度环境对人们的生活和物品的存放很重要。通常情况下，高温和高湿的环境是细菌容易滋生，环境较不适宜人生活及从事生产的。例如；它会发霉，细菌滋生，使物品使用的寿命减短，使人的免疫力较低等。因此利用科学技术调节保持室内恒温恒湿很有必要，随着科技的发展，对温湿度的控制由原先人为的用测量器件测量变为利用单片机，温湿度传感器等自动化设备进行自动化测量，利用液晶显示器等设备进行自动化显示的模式。
利用AT89s52单片机进行恒温恒湿控制的地方很多，如恒温恒湿箱，室内温度调控等。随着社会的发展，人工成本的越来越高昂，利用人为的测量记录监测成本越来越高，且效率低效，精确度低所以利用AT89S52单片机进行恒温恒湿控制越来越有必要。
本设计是为了解决上述问题而进行设计的，设计温湿度的控制监测系统，该系统简单方便，可随时随地方便携带，并能进行即时监测温湿度，同时通过液晶显示将采集的数据反映给使用者。
此外本次设计主要讲明了单片机恒温恒湿控制系统的原理和结构，通过AT89S52单片机与DHT11温湿度传感器以及液晶显示器和led灯灯组成恒温恒湿的系统来实现恒温恒湿控制的目的。其中AT89S52和DHT11温湿度传感器是本次系统的重点，AT89S52拥有向下兼容AT89S51及AT89C51单片机的能力，因而能被AT89S51及AT89C51单片机使用者广泛的使用，有极大的易推广度，而DHT11温湿度传感器有极其一体化的封装稳定特性，将原本传统的温度，湿度调理信号电路全部都封装在一起，并有厂家专门提供的专用调试程序，用户只需对单片机进行编程就可以实现温湿度的测量。因为以上两者的结合，相对于原先的温湿度电路信号又更加的集成度高了，因次能被广泛的推广使用和易于被使用，更加给人们的生活和实际工作需要，提供便利性，它的一体化设计体现了当前科学技术的一体化。
1.2传统的温湿度监测方法
传统的室内温湿度监测采用人工记录的方式，工作人员每天进行室内温度计和湿度计的监测，此种方式不仅效率低，耗时长，消耗人力，而且会因为人为因素（如人为误差）导致数据的真实性，准确性。单片机和传感器等自动化技术的出现和快速发展，使得人们可以从繁杂的人工记录转变为靠计算机编程语言，单片机，及温湿度传感器，外部电源，液晶显示为一体的监测设备。它具有以下几点优势：（1）使用简单，操作方便。（2）大小合适，可随时随地进行测量，方便携带。（3）测量准确，直接显示，方便读数，减小误差。（4）对人为的技术要求较小，易于推广。（5）生产成本较低可以大规模生产，实现“人人监测”。(6)显示直观方便，不易出错。
数据采集方面，可由专门人员进行数据采集调试，进而实现精确监测，然后通过软件的复制特性进行大规模推广。单片机恒温恒湿控制系统具有简单，容易上手操作，监测准确，成本低，容易推广等优点。
硬件方面，可以通过大规模生产的方式解决成本控制问题，主要是温湿度传感器，以及单片机和液晶显示部分，在现实社会中，这些问题都已经获得很好的解决，大规模生产不仅有利于产品的普及和推广，还有利于实现产品的成本降低，方便群众购买，在实际生活中可以实际使用，不会因为售价过高，而出现不利于推广和使用的情况，极大的使产品得到使用。
软件调试方面，单片机的稳定工作性能以及标准化生产的电子元器件可以为软件程序提高很好的硬件环境。同时因为软件的复制特性，使得软件的成本推广几乎为0，只需初次进行数据的编程以及调试就行了。
所以综上，新的测试方式比起传统的测试方式有很大的优势，和可以推广的实用性特性。
1.3课题的来源及研究内容
本次设计的是基于AT89S52单片机的室内温湿度监控系统，利用单片机控制特性，以及传感器采集数据，通过液晶显示，led灯报警来实现温湿度采集监测。同时的，还可通过led指示灯电路代表的加热加湿继电器来实现恒温恒湿性的温湿度控制，成为一个独立的温湿度控制系统。
基于实际生活中人们的需要和人们从事工作环境的需要，人们需要对温度湿度的了解，以及对温湿度环境进行必要的了解和控制的需要，这次设计基于此需要，所以进行温湿度测试和控制方面的研究和讨论进行展开。
通常情况下，传统生活中，人们通过传统意义上的测试计和测温计进行温湿度测试工作，这项工作会对人的操作技能有要求，同时还会因为人为的因素产生误差和错误，同时的，随着社会人力成本的升高，这会带来额外的人力成本以及社会成本，但同时却也具有不方便性，因为需要专人负责，有时不能保证负责人随时都在，会产生额外的不确定因素，给温度湿度的测量带来不确定因素，从而造成最后结果的不确定。
相反的，随着科学技术的发展，技术的普及和推广，电子产品的成本却越来越低，因此，我们可以通过电子技术，生产出相应的温湿度控制系统电子产品这一产品来实现恒温恒湿控制。
在电子采集监测技术广为推广的今天，单片机恒温恒湿器易于为别人所接受，本课题研究的内容是，通过DHT11新型智能型温湿度传感器进行温湿度的检测，将测量到的环境温湿度进行信号采样工作并进行数字化转化变成数字信号，经过串口通信，将采集到的与温湿度有关的信号到单片机AT89S52上，通过AT89S52单片机程序进行数据处理，最终将数据送到报警程序与设定的值进行比较，在设定值之间将表明达不到设定温湿度，加热加湿器正常工作，led灯会显示亮。如果超出设定值的上限，led指示灯会灭，代表不进行工作，如果低于下限值，led指示灯也不亮，加热加湿器不会工作。只有当测得的温湿度值在上下限值中时，led灯才会亮，代表加温加湿器工作。当加温加湿器工作并将温湿度值提升到超过上限值时，led指示灯会灭，代表加温加湿器停止工作，而当温湿度值重新低于上限时，则led指示灯重新亮，加热加湿器重新开始工作，如此，反复循环，使温湿度值始终维持在温湿度的上限值附近，即我们所希望达到的温湿度值，即使环境温度始终保证在一个恒定的温湿度环境中。
摘要
随着计算机和现代监控技术的发展，现代社会对室内温湿度监控提出了更高的要求。目前,在室内中普通使用的方法是人工记录温湿度计的数值，不能实现24小时监控，从而不能及时发现问题。现有的室内温湿度监控系统大都是基于单片机开发的。利用AT89S52软件设计室内温湿度监控系统可以有效解决以上问题。
选择开放式的AT89S52软件开发平台，外部有温湿度传感器硬件电路，可以实时的采集与控制温湿度，拥有友好的人机界面。它将传统的以硬件为核心的测量改变为以软件为中心的测量系统，不仅降低了成本，而且提高了工作效率。
本文首先对基于AT89S52的室内温湿度监测系统设计的意义、研究重点、课题来源进行了介绍；并对基于AT89S52的数据采集系统设计进行了概述。其次，介绍了温湿度传感器的性能，温湿度采集电路的设计，电路原理分析介绍等。
实际应用表明，本文设计的系统具有人机界面友好、使用方便，工作效率高等优点，对于了解基于AT89S52的室内温湿度监测系统设计具有十分重要的意义。
*查看完整论文请 +Q: 3 5 1 9 1 6 0 7 2
关键字:AT89S52温湿度监控传感器数据采集
目录
1. 绪论 1
1.1本文研究的目的及意义 1
1.2传统的温湿度监测方法 1
1.3课题的来源及研究内容 2
2. 系统总体方案设计 3
2.1系统的设计方案 3
2.2主要功能设计及其设计思路 4
3. 系统硬件设计 6
3.1ATS8952硬件系统设计 6
3.1.1CPU介绍 6
3.1.2引脚说明 7
3.1.3时钟电路设计 10
3.1.4复位电路设计 10
3.2键盘硬件设计 11
3.3温湿度采集电路设计 12
3.4 LCD1602液晶显示电路设计 13
3.5工作报警指示灯电路设计 14
3.6硬件接线图 14
4. 程序设计 15
4.1主程序流程图 15
4.2按键模块软件设计 16
4.3液晶显示模块软件设计 16
4.4DHT11温湿度模块软件设计 17
5. 系统的调试与运行 18
5.1硬件调试 18
5.2软件调试 20
5.3运行结果 22
总结 26
参考文献 27
附录程序 32
致谢词 48
1. 绪论
1.1本文研究的目的及意义
室内是人们生活和存放物品的最重要的场所之一，室内环境是非常重要的，它与人们的生活及物品存放息息相关，而温度湿度是构成室内环境的重要指标，一个稳定合适的室内温湿度环境对人们的生活和物品的存放很重要。通常情况下，高温和高湿的环境是细菌容易滋生，环境较不适宜人生活及从事生产的。例如；它会发霉，细菌滋生，使物品使用的寿命减短，使人的免疫力较低等。因此利用科学技术调节保持室内恒温恒湿很有必要，随着科技的发展，对温湿度的控制由原先人为的用测量器件测量变为利用单片机，温湿度传感器等自动化设备进行自动化测量，利用液晶显示器等设备进行自动化显示的模式。
利用AT89s52单片机进行恒温恒湿控制的地方很多，如恒温恒湿箱，室内温度调控等。随着社会的发展，人工成本的越来越高昂，利用人为的测量记录监测成本越来越高，且效率低效，精确度低所以利用AT89S52单片机进行恒温恒湿控制越来越有必要。
本设计是为了解决上述问题而进行设计的，设计温湿度的控制监测系统，该系统简单方便，可随时随地方便携带，并能进行即时监测温湿度，同时通过液晶显示将采集的数据反映给使用者。
此外本次设计主要讲明了单片机恒温恒湿控制系统的原理和结构，通过AT89S52单片机与DHT11温湿度传感器以及液晶显示器和led灯灯组成恒温恒湿的系统来实现恒温恒湿控制的目的。其中AT89S52和DHT11温湿度传感器是本次系统的重点，AT89S52拥有向下兼容AT89S51及AT89C51单片机的能力，因而能被AT89S51及AT89C51单片机使用者广泛的使用，有极大的易推广度，而DHT11温湿度传感器有极其一体化的封装稳定特性，将原本传统的温度，湿度调理信号电路全部都封装在一起，并有厂家专门提供的专用调试程序，用户只需对单片机进行编程就可以实现温湿度的测量。因为以上两者的结合，相对于原先的温湿度电路信号又更加的集成度高了，因次能被广泛的推广使用和易于被使用，更加给人们的生活和实际工作需要，提供便利性，它的一体化设计体现了当前科学技术的一体化。
1.2传统的温湿度监测方法
传统的室内温湿度监测采用人工记录的方式，工作人员每天进行室内温度计和湿度计的监测，此种方式不仅效率低，耗时长，消耗人力，而且会因为人为因素（如人为误差）导致数据的真实性，准确性。单片机和传感器等自动化技术的出现和快速发展，使得人们可以从繁杂的人工记录转变为靠计算机编程语言，单片机，及温湿度传感器，外部电源，液晶显示为一体的监测设备。它具有以下几点优势：（1）使用简单，操作方便。（2）大小合适，可随时随地进行测量，方便携带。（3）测量准确，直接显示，方便读数，减小误差。（4）对人为的技术要求较小，易于推广。（5）生产成本较低可以大规模生产，实现“人人监测”。(6)显示直观方便，不易出错。
数据采集方面，可由专门人员进行数据采集调试，进而实现精确监测，然后通过软件的复制特性进行大规模推广。单片机恒温恒湿控制系统具有简单，容易上手操作，监测准确，成本低，容易推广等优点。
硬件方面，可以通过大规模生产的方式解决成本控制问题，主要是温湿度传感器，以及单片机和液晶显示部分，在现实社会中，这些问题都已经获得很好的解决，大规模生产不仅有利于产品的普及和推广，还有利于实现产品的成本降低，方便群众购买，在实际生活中可以实际使用，不会因为售价过高，而出现不利于推广和使用的情况，极大的使产品得到使用。
软件调试方面，单片机的稳定工作性能以及标准化生产的电子元器件可以为软件程序提高很好的硬件环境。同时因为软件的复制特性，使得软件的成本推广几乎为0，只需初次进行数据的编程以及调试就行了。
所以综上，新的测试方式比起传统的测试方式有很大的优势，和可以推广的实用性特性。
1.3课题的来源及研究内容
本次设计的是基于AT89S52单片机的室内温湿度监控系统，利用单片机控制特性，以及传感器采集数据，通过液晶显示，led灯报警来实现温湿度采集监测。同时的，还可通过led指示灯电路代表的加热加湿继电器来实现恒温恒湿性的温湿度控制，成为一个独立的温湿度控制系统。
基于实际生活中人们的需要和人们从事工作环境的需要，人们需要对温度湿度的了解，以及对温湿度环境进行必要的了解和控制的需要，这次设计基于此需要，所以进行温湿度测试和控制方面的研究和讨论进行展开。
通常情况下，传统生活中，人们通过传统意义上的测试计和测温计进行温湿度测试工作，这项工作会对人的操作技能有要求，同时还会因为人为的因素产生误差和错误，同时的，随着社会人力成本的升高，这会带来额外的人力成本以及社会成本，但同时却也具有不方便性，因为需要专人负责，有时不能保证负责人随时都在，会产生额外的不确定因素，给温度湿度的测量带来不确定因素，从而造成最后结果的不确定。
相反的，随着科学技术的发展，技术的普及和推广，电子产品的成本却越来越低，因此，我们可以通过电子技术，生产出相应的温湿度控制系统电子产品这一产品来实现恒温恒湿控制。
在电子采集监测技术广为推广的今天，单片机恒温恒湿器易于为别人所接受，本课题研究的内容是，通过DHT11新型智能型温湿度传感器进行温湿度的检测，将测量到的环境温湿度进行信号采样工作并进行数字化转化变成数字信号，经过串口通信，将采集到的与温湿度有关的信号到单片机AT89S52上，通过AT89S52单片机程序进行数据处理，最终将数据送到报警程序与设定的值进行比较，在设定值之间将表明达不到设定温湿度，加热加湿器正常工作，led灯会显示亮。如果超出设定值的上限，led指示灯会灭，代表不进行工作，如果低于下限值，led指示灯也不亮，加热加湿器不会工作。只有当测得的温湿度值在上下限值中时，led灯才会亮，代表加温加湿器工作。当加温加湿器工作并将温湿度值提升到超过上限值时，led指示灯会灭，代表加温加湿器停止工作，而当温湿度值重新低于上限时，则led指示灯重新亮，加热加湿器重新开始工作，如此，反复循环，使温湿度值始终维持在温湿度的上限值附近，即我们所希望达到的温湿度值，即使环境温度始终保证在一个恒定的温湿度环境中。
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