室内温湿度检测器的设计与实现(共26页).doc
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_1.gif)
![资源得分’ title=](/images/score_05.gif)
《室内温湿度检测器的设计与实现(共26页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《室内温湿度检测器的设计与实现(共26页).doc(26页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上青岛农业大学毕 业 论 文(设计) 题 目: 室内温湿度检测器的设计与实现 姓 名: 学 院: 理学与信息科学学院 专 业: 电子信息工程 班 级: 学 号: 指导教师: 2012年 6 月 15 日室内温湿度检测器设计与实现电子信息工程 指导教师 摘要:温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系,同时也是工农业生产中最常见最基本的工艺参数。随着人们生活水平的提高,人们对自己的生存环境越来越关注,而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的关系,所以对温度、湿度的检测就非常有必要了。本设计中的温湿度检测器与传统的温湿度计相比,具有读数方便,测量范围广,测量相对准
2、确等优点,其输出温度采用数字显示,该设计配用全数字型温湿度传感器DHT11,温度测量范围0-50,湿度测量范围20%RH95%RH,可以满足一般需要。若要求更宽测量范围,只需更换温湿度传感器型号,硬件电路及软件程序全兼容。温湿度测量响应时间快、长期稳定性好。采用先进的专用微处理器芯片STC89C52,可靠性高,抗干扰能力强。配用EEPROM芯片AT24C04,使存储的温度上限和湿度上限断电后不丢失。可以通过四个按键方便地实现温湿度上限的调整。当温度或湿度超限后,报警信号点亮相应报警灯。关键词:STC89C52单片机;温湿度检测器;LCD显示Design and Implementation o
3、n Indoor Detector of HumitureStudent majoring in Electronic information engineering Tutor Abstract:Temperature and humidity is not only having close relationship with human production and life, but also playing the most common and basic role, as process parameters ,in industrial and agricultural pro
4、duction . With the improvement of peoples living standards, people increasingly pay attention to their own living environment. While changes in air temperature and humidity made a direct impact on human feelings of comfort and emotion, the detection of temperature and humidity becomes seriously nece
5、ssary. The design of temperature and humidity detector in compared with the traditional, its to be convenient in reading, the temperature measuring range, and its date to be accurate, and so on. The design shows outputs in a digital display. The design with all-digital temperature and humidity senso
6、r DHT11,temperature measuring range is between zero degrees Celsius and five degrees Celsius, humidity measuring range is 20%RH to 95%RH,can meet the general needs. If it required expanding the scope of measurement, simply by changing the models of temperature and humidity sensor, to make its hardwa
7、re electric and the software procedure entirely compatible. The measurement of humiture with fast response time and long-term stability, used advanced special-purpose microprocessor chip STC89C52.Whats more, it has the character of highly reliability and strongly anti-jamming ability. With EEPROM ch
8、ip AT24C04,it to make the upper and lower storage temperature and humidity in the upper and lower permanent preservation be saved in the case of power outages. In addition, through four pressed keys to realize the humiture bound adjustment conveniently, the alarm lightens the corresponding newspaper
9、 warning light when the temperature or the humidity over the ultra limit.Key words: STC89C52 Single-chip machine;Temperature and humidity detector;LCD display目录1绪论1.1选题的背景及意义随着科学技术的快速发展,人类社会已取得了巨大进步!在居家生活、工农业生产、环保、气象、国防、科研、航天等部门,经常需要对环境中的湿度和温度进行测量及控制。传统的方法是用温度表、毛发湿度表、双金属式测量计和湿度试纸等测试器材,通过人工进行检测,对不符合温
10、度和湿度要求的场所进行换气、降温和去湿等工作。这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性相对较大。随着生产的发展急需一个含有微型计算机或微处理器的测量仪器,由于它拥有对数据存储,运算逻辑判断及自动化的功能,有着智能作用等优点,一个低成本和具有较高精度的温度湿度检测器将在许多领域代替人工操作,自动不间断检测环境温度和湿度。目前市场上普遍存在的温湿度检测仪器大都是单点测量,而且温湿度信息传递不及时,精度达不到要求,不利于控制者根据温度、湿度变化及时做出决定。为此,本设计开发了一种能够同时测量多点,并实时性高、精度高,通过显示器显示温湿度信息,并能进行温湿度超限报警的测控产品
11、。本文设计的是基于单片机的室内温湿度检测与报警系统,运用温湿度传感器进行温度和湿度的检测,该仪器具有测量精度较高、硬件电路简单、并能很好的进行显示,可测试一定范围室内环境温湿度的特点。省去了人工检测的繁琐、耗时的过程,随时通过检测器的显示器进行读数,既方便,又快捷。1.2温湿度检测的发展状况以及存在的问题测量温度的方法主要分为接触式测温法和非接触式测温法两大类。 接触式测温法的特点是测温元件直接与被测对象接触,两者之间进行充分的热交换,最后达到热平衡,这时感温元件的某一物理参数的量值就代表了被测对象的温度值。 非接触式测温法是一种比较新式的测量方法,它的特点是感温元件不与被测对象相接触,而是通
12、过辐射进行热交换,故可以较远距离对被测对象进行测温,具有较高的测温上限。1湿度测量始终是世界计量领域中著名的难题之一。一个看似简单的量值,深究起来,涉及相当复杂的物理及化学理论分析和计算。现代湿度测量方法最主要的有两种:干湿球测量法,电子式湿度传感器测量法。早在18世纪人类就发明了干湿球湿度计,干湿球湿度计的准确度取决于干球、湿球两支温度计本身的精度。湿度计必须处于通风状态:只有纱布水套、水质、风速都满足一定要求时,才能达到规定的准确度。干湿球湿度计的准确度只有5一7RH。测量过程比较繁琐和复杂,而且读数的过程会产生人为的误差。 电子式湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业, 经过几十
13、年的发展,国内外在湿度传感器研发领域取得了长足进步。湿敏传感器正从简单的湿敏元件向集成化、智能化、多参数检测的方向迅速发展,为开发新一代湿度测控系统创造了有利条件,也将湿度测量技术提高到新的水平。电子式湿度传感器生产厂在产品出厂前采用标准湿度发生器来逐支标定,电子式湿度传感器的准确度可以达到2一3RH,精确度较高。1近年来,随着智能检测系统的飞速发展,基于单片机的温湿度检测系统将多传感器系统结合在一起。如何把多传感器集中于一个检测控制系统,综合利用来自多传感器的信息,获得对被测对象的可靠了解和解释,以利于系统做出正确的响应、决策和控制,是智能检测控制系统中需要解决的首要问题。在温湿度要求严格的
14、场合,利用多传感技术可以提高系统的可靠性和精度,亦可以提高系统的时间空间的覆盖范围。1.3本文的主要内容和结构安排本文将介绍以单片机为核心的温湿度检测器来对多点温湿度进行实时巡检。温湿度检测器包含的主要部分为控制电路,显示电路,温度和湿度采集电路,键盘电路,报警电路。要求各检测单元能独立完成各自功能,同时能根据控制电路的指令对温湿度进行不间断采集,并将采集来的信息通过显示器清晰的呈现给用户,如果采集的信息超出了预设范围,闪烁灯将给出报警示意用户,以便使用者根据需要及时作出决定。本文结构安排如下:第1章 绪论,介绍了温湿度对人们生活、生产、工作的影响,传统的温湿度测量方法的诸多缺点,本文设计的温
15、湿度检测器的目的和意义,以及温湿度检测的发展状况以及存在的问题。第2章 主要硬件的对比选择,介绍了单片机、温湿度传感器、输出显示设备的不同型号硬件之间优缺点的对比,通过性能,价格等方面选择本次设计所需硬件。第3章 温湿度检测器的硬件设计,介绍了各部分电路的原理及设计电路等第4章 软件编程,介绍了软件编程的主流程图以及相关的程序设计信息。第5章 下载与调试,介绍了USB转串口驱动的安装,程序的烧录,以及设备的调试。2 主要硬件的对比选择温湿度检测器各主要部件的选择不仅要考虑性能稳定性,还要考虑价格,实现条件及使用要求等。2.1单片机的选择在单片机的选择上硬件的初步有两个选择芯片,(1)采用AT8
16、9C51芯片作为硬件核心,采用Flash ROM,内部具有4KB ROM存储空间,能于3V的超低压工作, 而且与MCS-51系列单片机完全兼容。(2)STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS八位微控制器,具有8K在系统可编程Flash存储器,使用ATMEL公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许ROM在系统可编程,亦适于常规编程器。在单芯片上,拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使其为众多嵌入式控制应用系统提供灵活的解决方案。2第一种芯片AT89C51运用于电路设计中时由于不具备在线编程技术, 当在对电路进行调试时,由于程序的错
17、误修改或对程序的新增功能需要烧入程序时,对芯片的多次拔插会对芯片造成一定的损坏。所以本次设计中不采用这种芯片。本次设计中采用STC89C52作为主控芯片。2.2温湿度传感器的选择(1)HTF3223是基于独特工艺设计的电容元件,专利的固态聚合物结构电容HS1101做的频率输出湿度模块,测量的数据较为精确。(2)DHT11数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与卓越的长期稳定性。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
18、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储存在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。3由于DHT11相对于HTF3223具有更小的体积、极低的功耗,价格更便宜等优点,所以本次设计中采用DHT11作为温湿度采集模块。2.3输出显示设备的选择(1)LED数码管是现在电子设计中使用相当普遍的一种显示设备,每个数码管由7个发光二极管按照一定的排列结构组成,根据七个发光二极管的正负极连接不同,又分为共阴极数码管和共阳极数码管两种,选择的数码管不同,程序设计上也有一定的差别。数码
19、管显示的数据内容比较直观,通常显示从0到F中的任意一个数字,一个数码管可以显示一位,多个数码管就可以显示多位,在显示位数比较少的电路中,程序编写,外围电路设计都十分简单,但是当要显示的位数相对多的时候,数码管操作起来十分烦琐,显示的速度受到限制。并且当硬件电路设计好之后,系统显示能力基本也被确定,系统显示能力的扩展受到了限制。(2)LCD液晶显示屏具有体积小、功耗低、显示内容丰富等特点,用户可以根据自己的需求,显示自己所需要的、甚至是自己动手设计的图案。当需要显示的数据比较复杂的时候,它的优点就突现出来了,并且当硬件设计完成时,可以通过软件的修改来不断扩展系统显示能力。外围驱动电路设计比较简单
20、,显示能力的扩展将不会涉及到硬件电路的修改,可扩展性很强。字符型液晶显示屏已经成为了单片机应用设计中最常用的信息显示器件之一。4虽然LCD显示器价格相对较高,但是本设计需要显示温度值和湿度值,还可显示设置温湿度数值报警数值,显示数字较多,因此采用LCD作为显示模块的主要部件。3 温湿度检测器的硬件设计本设计是基于单片机对数字信号的高敏感和可控性的性能,以STC89C52基本系统为核心的一套检测系统,包括单片机电路、温湿度检测电路、显示电路、温湿度上限存储电路、报警电路、供电及程序下载电路。系统总体方框图如图3-1。5DHT11温湿度传感器STC89C52单片机按键键入过阀警报外部EEPROM温
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 室内 温湿度 检测器 设计 实现 26
![提示](https://www.taowenge.com/images/bang_tan.gif)
限制150内