目录摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题设计背景
1.2 温度湿度检测技术现状
1.3 预期目标
2 设计方案的选择
2.1 温度传感器的选择
2.2 湿度传感器的选择
2.3 显示模块的选择
2.4 系统总体方框图
3 系统硬件设计
3.1 控制模块
3.2 复位电路和时钟电路
3.3 温度检测电路
3.4 湿度检测电路
3.5 显示电路
3.6 按键及报警电路
3.7 系统总电路
4 系统软件设计
4.1 主程序流程图
4.2 温度检测子程序流程图
4.3 按键扫描子程序流程图
5 proteus仿真与调试
5.1 proteus仿真图
5.2 实物调试与总结
参考文献
附录
致谢
摘要
随着大棚技术的普及，温室大棚数量不断增多，对于蔬菜大棚来说，最重要的一个管理因素是温湿度的控制。温湿度太低，蔬菜就会被冻死或停止生长，同时，温湿度过高亦不行，所以要将温湿度始终控制在适合蔬菜生长的范围内，这就首先需要一个温湿度检测装置来正确检测温湿度。现在，随着农业生产规模的提高，大部分蔬菜大棚，都对温湿度的检测装置提出了更高的要求。为此，在现代化的蔬菜大棚管理中通常有温湿度自动检测装置，以检测蔬菜大棚温湿度，来适应生产需要。
本论文主要阐述了基于AT89S52单片机的蔬菜大棚温湿度检测装置的设计，主要包括硬件电路设计及软件设计等。该系统采用AT89S52单片机作为控制器，DS18B20、HS1101分别作为温度湿度数据采集系统，温度湿度实现LCD数字实时显示，按键调整上下限设置，超限报警等功能。通过软、硬件设计使得该款温湿度检测装置具有智能化、高精度、高可靠性等优势，具有广阔的应用前景。
关键词：AT89S52；DS18B20；HS1101；蔬菜大棚；温湿度检测
ABSTRACT
With the popularization of trellis technology, the number of greenhouse trellis is continuously growing, for vegetable shed speaking; one of the most important management factor is the temperature and humidity control. Temperature is too low, the vegetables will freeze to death or stop growing, meanwhile, high temperature is also not good. So to always control temperature and humidity in a suitable vegetable growth range. A temperature and humidity detection devices to correct testing temperature and humidity is first needed. Now, with the improvement of agricultural industry scale, for most vegetable trellis, the detection device of temperature and humidity put forward higher request. Therefore, in modern vegetable shed management often has temperature and humidity automatic detection system, in order to detect the temperature and humidity, to adapt to the trellis vegetable production needs.
This thesis mainly elaborated based on AT89S52 tomatoes canopy temperature and humidity control system design principle, main including circuit design and software design, this system uses AT89S52 single chip microcomputer as controller, DS18B20 and HS1101 as temperature and humidity data acquisition system separately. Temperature and humidity realize LCD digital real-time display, overrun alarm functions. Through the soft and hardware design makes it almost with intelligent humidity detection device, high precision, high reliability, etc advantages, and has wide application prospects.
Key words：AT89S52; DS18B20; HS1101; Vegetable shed; Temperature and Humidity detection
1 绪论
1.1 课题设计背景
随着科技的进步和现代生活的快速发展，在工农业生产、气象、环保、国防、科研等部门及日常生活中，经常需要对环境温度与湿度进行检测及控制。准确测量温湿度对于生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要。在温湿度检测技术不断发展完善的今天，温湿度检测装置也正在朝着集成化、智能化的方向发展。主要表现在以下两个方面：（1）温湿度传感器正从分立元件向集成化、智能化、系统化的方向迅速发展，为开发新一代温湿度测控系统创造了有利条件，（2）在温湿度检测系统中普遍采用线性化处理、自动温度补偿和自动校准湿度等几项新技术。
本论文是以蔬菜大棚为研究对象来设计一款基于单片机的温湿度检测装置。温湿度是衡量温室大棚的两项重要指标,它直接影响到栽培作物的生长和产量,植物的生长都是在一定的环境中进行的，其在生长过程中受到环境中各种因素的影响，其中对植物生长影响最大的是环境中的温度和湿度。环境中昼夜的温度和湿度变化大，其对植物生长极为不利。因此必须对环境的温度和湿度进行监测和控制，使其适合植物的生长，来提高其产量和质量。但传统的人工温度湿度的测试方法费时费力、效率低，且测试的温度及湿度误差大，随机性大。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度检测装置。该论文即是针对这一问题,设计出了能够实现温湿度自动检测,LCD数字实时显示,按键调整上下限设置，超限报警等多功能的温湿度检测装置。
1.2 温度湿度检测技术发展现状
在传统的温度检测装置的设计中,往往采用模拟技术进行设计。传感器一般采用热电阻、热电偶等模拟器件，需要额外加补偿电路，安装复杂，成本较高,而且必须经过A/D 转换后才可以被微处理器识别和处理，这样就不可避免地遇到诸如引线误差补偿、多点测量中的切换误差和信号调理电路的误差等问题。而其中某一环节处理不当,就有可能造成整个系统性能的下降。目前，温度传感器的种类众多，在应用与高精度、高可靠性的场合时DALLAS（达拉斯）公司生产的DS18B20 温度传感器当仁不让。超小的体积，超低的硬件开销，抗干扰能力强，精度高，附加功能强，使得DS18B20 更受欢迎。此外DS18B20作为新型数字温度传感器，采用3脚封装，从DS1820读出或写入数据仅需
要一根I／O口线，而且测量精度达到12位，最低精确到小数点后4位有效数字。用这种智能化数字式传感器的优势显而易见.
近十年来随着时代的发展，科研、农业、暖通、纺织、机房、航空航天、电力等工业部门，越来越需要采用湿度传感器，对产品质量的要求越来越高，对环境温、湿度的控制以及对工业材料水分值的监测与分析都已成为比较普遍的技术条件之一。湿度传感器产品及湿度测量属于90年代兴起的行业，湿度传感器，分为电阻式和电容式两种，产品的基本形式都为在基片涂覆感湿材料形成感湿膜，空气中的水蒸汽吸附于感湿材料后，元件的阻抗、介质常数发生很大的变化，从而制成湿敏元件。目前，国内外各厂家的湿度传感器产品水平不一，质量价格都相差较大，用户如何选择性能价格比最优的理想产品确有一定难度，而且，湿度传感器普遍存在着互换性差的现象，同一型号的传感器不能互换，严重影响了使用效果，给维修、调试增加了困难，有些厂家在这方面做出了种种努力，但互换性仍很差。而且校正湿度要比校正温度困难得多，温度标定往往用一根标准温度计作标准即可而湿度的标定标准较难实现，干湿球湿度计和一些常见的指针式湿度计是不能用来做标定的，精度无法保证，因其要求环境条件非常严格，一般情况，（最好在湿度环境适合的条件下）在缺乏完善的检定设备时，通常用简单的饱和盐溶液检定法，并测量其温度。
湿度传感器的精度应达到±2%—±5%RH，达不到这个水平很难作为计量器具使用，湿度传感器要达到±2%—±3%RH的精度是比较困难的，通常产品资料中给出的特性是在常温（20℃±10℃）和洁净的气体中测量的。在实际使用中，由于尘土、油污及有害气体的影响，使用时间一长，会产生老化，精度下降，湿度传感器的精度水平要结合其长期稳定性去判断，一般说来，长期稳定性和使用寿命是影响湿度传感器质量的头等问题，年漂移量控制在1%RH水平的产品很少，一般都在±2%左右，甚至更高。
湿敏元件除对环境湿度敏感外，对温度亦十分敏感，其温度系数一般在0.2—0.8%RH/℃范围内，而且有的湿敏元件在不同的相对湿度下，其温度系数又有差别。温漂非线性，这需要在电路上加温度补偿式。采用单片机软件补偿，或无温度补偿的湿度传感器是保证不了全温范围的精度的，湿度传感器温漂曲线的线性化直接影响到补偿的效果，非线性的温漂往往补偿不出较好的效果，只有采用硬件温度跟随性补偿才会获得真实的补偿效果。湿度传感器工作的温度范围也是重要参数。多数湿敏元件难以在40℃以上正常工作。
1.3 预期目标
本设计装置完成后可以通过温度传感器DB18B20和湿度传感器HS1101对蔬菜大棚内的温度湿度进行实时检测，通过单片机AT89S52对采集到的温度湿度数据进行处理，用LCD 显示出当前蔬菜大棚内的温度湿度的测量值，其中温度湿度的设定值可由工作人员根据蔬菜大棚内种植的具体作物所需的最适宜温度湿度进行按键调整，当测量到的温度湿度值超过设定值时，报警器（蜂鸣器）则会动作报警。本设计装置完成封装后正面视图应如下图1-1所示：
图1-1 装置正面封装视图
显示检测到的实时温度、湿度
按键调整区
工作状态指示
灯及报警
2 设计方案的选择
2.1 温度传感器的选择
温度传感器：能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。传统的温度传感器主要包括热电阻温度传感器和模拟温度传感器。
方案一：采用热电阻温度传感器。
导体的电阻值随温度变化而改变，通过测量其阻值推算出被测物体的温度，利用此原理构成的传感器就是电阻温度传感器。（如图2-1所示）
E+
S+
100.00
S-
E-
图2-1 热电阻温度传感器
这种传感器主要用于-200—500℃温度范围内的温度测量。纯金属是热电阻的主要制造材料，热电阻的材料应具有以下特性：（1）电阻温度系数要大而且稳定，电阻值与温度之间应具有良好的线性关系。（2）电阻率高，热容量小，反应速度快。（3）材料的复现性和工艺性好，价格低。（4）在测温范围内化学物理特性稳定。目前，在工业中应用最广的铂和铜，并已制作成标准测温热电阻，其主要的特点为精度高、测量范围大、便于远距离测量，但在腐蚀性介质中使用稳定性差。
方案二：采用模拟温度传感器。
AD590是美国模拟器件公司的电流输出型温度传感器，供电电压范围为3—30V ，输出电流223μA （-50℃）—423μA （+150℃），灵敏度为1μA/℃。当在电路中串接采样电阻R 时，R 两端的电压可作为输出电压。注意R 的阻值不能取得太大，以保证AD590两端电压不低于3V 。AD590输出电流信号传输距离可达到1km 以上。作为一种高阻电流源，最高可达20MΩ，所以它不必考虑选择开关或CMOS 多路转换器所引入的附加电阻造成的误差。适用于多点温度测量和远距离温度测量的控制。
方案三：采用DS18B20温度传感器。
DS18B20是―一线总线‖接口的温度传感器，一线总线结构具有简洁且经济的特点，可使用户轻松地组建传感器网络，从而为测量系统的构建引入全新概念，DS18B20的测温范围为-55℃—+125℃，在-10℃—+85℃范围内，精度为±0.0625℃，现场温度可直接通过―一线总线‖以数字方式传输，大大提高了系统的抗干扰性。DS18B20适合于恶劣环境的现场温度测量，如环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。它工作在3V---5.5V 的电压范围，采用多种封装形式，从而使系统设计更灵活、方便，设定分辨率及用户设定的报警温度存储在EEPROM 中，掉电后依然保存。（如图2-2所示）
图2-2 DS18B20仿真图
综合比较方案一、方案二及方案三，则方案三更为适合于本设计系统对于温度传感器的选择。
2.2 湿度传感器的选择
湿度传感器：能感受气体中水蒸气含量，并转换成可用输出信号的传感器。测量空气湿度的方式很多，其原理是根据某种物质从其周围的空气吸收水分后引起的物理或化学性质的变化，间接地获得该物质的吸水量及周围空气的湿度。电容式、电阻式和湿涨式湿敏原件分别是根据其高分子材料吸湿后的介电常数、电阻率和体积随之发生变化而
27.0
DQ 2 VCC 3
GND
1
进行湿度测量的。
方案一：采用HOS-201湿敏传感器。
HOS-201湿敏传感器为高湿度开关传感器，它的工作电压为交流1V以下，频率为50HZ～1KHZ，测量湿度范围为0～100%RH，工作温度范围为0～50℃，阻抗在75%RH （25℃）时为1MΩ。这种传感器原是用于开关的传感器，不能在宽频带范围内检测湿度，因此，主要用于判断规定值以上或以下的湿度电平。然而，这种传感器只限于一定范围内使用时具有良好的线性，可有效地利用其线性特性。
方案二：采用HS1100(HS1101)湿度传感器。
HS1100/HS1101电容传感器，在电路构成中等效于一个电容器件，其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。不需校准的完全互换性，高可靠性和长期稳定性，快速响应时间，专利设计的固态聚合物结构，由顶端接触（HS1100）和侧面接触（HS1101）两种封装产品，适用于线性电压输出和频率输出两种电路，适宜于制造流水线上的自动插件和自动装配过程等。相对湿度在1%---100%RH范围内；电容量由16pF变到200pF，其误差不大于±2%RH；响应时间小于5S；温度系数为0.04 pF/℃[4]。可见精度是较高的。且其在仿真时可用一电容代替。
综合比较方案一与方案二，方案一虽然满足精度及测量湿度范围的要求，但其只限于一定范围内使用时具有良好的线性，可有效地利用其线性特性。因此，我们选择方案二来作为本设计的湿度传感器。
2.3 显示模块的选择
方案一：采用LED数码管显示
LED数码管以发光二极管作为发光单元，颜色有单红，黄，蓝，绿，白，七彩效果。LED数码管可均匀排布形成大面积显示区域，可显示图案及文字。(如图2-3所示）
图2-3 四位LED数码管
半导体数码光分共阳极数码管和共阴极数码管。LED数码管（LED Segment Displays）是由多个发光二极管封装在一起组成―8‖字型的器件，引线已在内部连接完成，只需引出它们的各个笔划，公共电极。LED数码管常用段数一般为7段有的另加一个小数点，LED数码管根据LED的接法不同分为共阴和共阳两类，了解LED的这些特性，对编程是很重要的，因为不同类型的数码管，除了它们的硬件电路有差异外，编程方法也是不同的。共阴和共阳极数码管，它们的发光原理是一样的，只是它们的电源极性不同而已，颜色有红，绿，蓝，黄等几种。LED数码管要正常显示，就要用驱动电路来驱动数码管的各个段码，从而显示出我们要的数位，而且根据LED数码管的驱动方式的不同，可以分为静态式和动态式两类。
方案二：采用LCD1602显示器显示
1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条引脚线的LCD，多出来的2条线是背光
电源线。(如图2-4所示）
VSS VDD VEE RS WR E D0 D1 D2 D3 D4 D5 D6 D7
图2-4 LCD 1602
LCD 显示器都是数字式的，恒定发光，不需要刷新新亮点，显示器显示质量高且不闪烁，抗干扰能力强，和单片机系统的接口比较可靠，可以节省软件中断资源，显示信息丰富，其缺点是显示内容需要存储字摸信息，需要一定存储空间，而且程序的编写也稍微复杂。虽然LED 数码管能在低电压、小电流条件下驱动发光，高频特性好，单色性好，亮度高等特点，而且其程序的编写较容易，但是其显示信息有限，只能显示数字信息，若采用LED 数码管显示则需要两片四位的LED 数码管，从而需要更多的I/O 口来进行控制。综合考虑方案一和方案二，本设计决定采用方案二。
2.4 系统总体方框图
若在蔬菜大棚的实际应用中，需要同时采集多处的温度湿度值，这只需将温度传感器湿度传感器安装在需要检测的部位，再将其接入CD4051多路开关，它是一种单片、COMS 、8通道开关。该芯片由DTL/TTL-COMS 电平转换器，带有8选1译码器输入，分别加上控制的8个COMS 模拟开关TG 组成，这样便可以检测到多路温度与湿度信号输入。再将检测到的模拟量经过A/D 转换输入到单片机AT89C52进行处理，将处理过的数据通过显示器显示出来。本设计为仅就单路温度、湿度信号进行采集设计的温度湿度检测装置。
系统硬件设计的原理框图如图2-5所示：
图2-5 系统总体方框图
显示及报警电路
湿度检测模块HS1101
温度检测模块DS18B20
AT89C52
按键：调整温湿度设定值
通过系统方框图可以清楚到看到本设计的全部思路为：温度传感器和湿度传感器分别将检测到的环境中的温度量和湿度模拟量，经过其内部的各种计算处理为数值量送入单片机AT89S52处理，再在LCD显示器中显示结果，并且设置了上下限和按键调整上下限设置，当超过了上下限范围即会发出报警声，便可根据显示值进行相应的处理。
3 系统硬件设计
3.1 控制模块
本系统选用AT89S52作为控制器，AT89S52是一种带4K字节FLASH存储器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压、高性能CMOS 8位微处理器，俗称单片机。AT89S2052是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89S52是一种高效微控制器，AT89S2052是它的一种精简版本。AT89S52单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。其引脚排列如图3-1所示
图3-1 AT89S52 引脚图
（1）电源及时钟引脚（4个）
VCC:电源接入引脚； GND:接地引脚；
XTAL1:晶体振荡器接入的一个引脚（采用外部振荡器时，此引脚接地）；
XTAL2:晶体振荡器接入的另一个引脚（采用外部振荡器时，此引脚作为外部振荡信号的输入端）。
（2）控制线引脚（4个）
RST/VPD:复位信号输入引脚/备用电源输入引脚；
ALE/PROG:地址锁存允许信号输出引脚/编程脉冲输入引脚(低电平有效）； EA/Vpp:内外存储器选择引脚（低电平有效）/片内EPROM （或FlashROM ）编程电压输入引脚；
PSEN:外部存储器选通信号输出引脚（低电平有效）。 (3) 并行I/O 引脚（32个，分成4个8位口）
P0.0～P0.7:一般I/O 引脚或数据/低位地址总线服用引脚； P1.0～P1.7:一般I/O 引脚；
P2.0～P2.7:一般I/O 引脚或高位地址总线引脚； P3.0～P3.7:一般I/O 引脚或第二功能引脚。
其内部主要由CPU 、RAM 、ROM 、通用I/O 及总线构成，内部结构图如3-2所示：
图3-2 AT89S52 内部结构图
CPU ：由运算和控制逻辑组成，同时还包括中断系统和部分外部特殊功能寄存器； RAM ：用以存放可以读写的数据，如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据；
8051
时钟
程序存储器
数据存储器 定时计数器
并行I/O 口
串行通信口
中断系统
数据 总线 地址 总线
控制
ROM ：用以存放程序、一些原始数据和表格；
AT89S52具有以下标准功能： 8k 字节Flash ，256字节RAM ，32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM 、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM 内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
机器周期和指令周期
（1） 振荡周期: 也称时钟周期, 是指为单片机提供时钟脉冲信号的振荡源的周期。 （2） 状态周期: 每个状态周期为时钟周期的 2 倍, 是振荡周期经二分频后得到的。 （3） 机器周期: 一个机器周期包含 6 个状态周期S1~S6, 也就是 12 个时钟周期。 在一个机器周期内, CPU 可以完成一个独立的操作。
（4） 指令周期: 它是指CPU 完成一条操作所需的全部时间。 每条指令执行时间都是 有一个或几个机器周期组成。
3.2 复位电路和时钟电路
本系统采用上电+按键复位，是上电复位和按键电平复位的组合，无论是上电还是按动按键都能使单片机复位。如图3-3所示：
图3-3 复位电路
在单片机系统中，系统上电启动的时候复位一次，当按键按下的时候系统再次复位，如果释放后再按下，系统还会复位。所以可以通过按键的断开和闭合在运行的系统中控制其复位。
R2
1K R3
10K
C3
10uf
RESET
那么开机的时候为什么为复位？在电路图中，电容的大小是10uF，电阻的大小是10k。所以根据公式，可以算出电容充电到电源电压的0.7倍（单片机的电源是5V，所以充电到0.7倍即为3.5V），需要的时间是10K*10UF=0.1S。也就是说在单片机启动的0.1S内，电容两端的电压时在0~3.5V增加。这个时候10K电阻两端的电压为从5~1.5V 减少（串联电路各处电压之和为总电压）。所以在0.1S内，RST引脚所接收到的电压是5V~1.5V。在5V正常工作的51单片机中小于1.5V的电压信号为低电平信号，而大于1.5V的电压信号为高电平信号。所以在开机0.1S内，单片机系统自动复位（RST引脚接收到的高电平信号时间为0.1S左右）。
按键按下的时候为什么会复位？在单片机启动0.1S后，电容C两端的电压持续充电为5V，这是时候10K电阻两端的电压接近于0V，RST处于低电平所以系统正常工作。当按键按下的时候，开关导通，这个时候电容两端形成了一个回路，电容被短路，所以在按键按下的这个过程中，电容开始释放之前充的电量。随着时间的推移，电容的电压在0.1S内，从5V释放到变为了1.5V，甚至更小。根据串联电路电压为各处之和，这个时候10K电阻两端的电压为3.5V，甚至更大，所以RST引脚又接收到高电平。单片机系统自动复位。
总结：
1、复位电路的原理是单片机RST引脚接收到2US以上的电平信号，只要保证电容的充放电时间大于2US，即可实现复位，所以电路中的电容值是可以改变的。
2、按键按下系统复位，是电容处于一个短路电路中，释放了所有的电能，电阻两端的电压增加引起的。
时钟引脚为XTAL1、XTAL2，时钟引脚外接晶体与片内的反向放大器构成了一个振荡器，它提供单片机的时钟控制信号，时钟引脚也可外接晶体振荡器。
XTAL1（19脚）：接外部晶体的一个引脚。在单片机内部，它是一个反向放大器的输入端。这个放大器构成了片内振荡器。当采用外接晶体振荡器时，此引脚应接地。
XTAL2（18脚）：接外部晶体的另一端，在单片机内部接至内部反向放大器的输出端。若采用外部振荡器时，该引脚接收振荡器的信号，即把此信号直接接到内部时钟发生器的输入端。
本系统采用晶振时钟电路。外部晶振以及电容C1和C2构成并联谐振电路，接在放大器的反馈回路中。对外接电容的值虽然没有严格要求，但电容的大小多少会影响振荡器频率的高低，振荡器的稳定性，起振的快速性和稳定性。外接晶振时，C1和C2通常选择30pf,晶振采用12MHz。本设计时钟电路如下图3-4所示。
图3-4 时钟电路
3.3 温度检测电路
本次设计采用可编程分辨率的单总线数字式温度传感器DS18B20。DS18B20可以以9-12位数字量的形式反映所测得的温度值。DS18B20通过一个单线接口发送或接收信息，因此在微处理器和DS18B20之间仅需一条连接线（加上地线）。用于读写和温度转换的电源可以从数据线本身获得，而无需外部电源。因为每个DS18B20都有一个独特的64位序列号，所以多只DS18B20可以同时连在一根单线总线上，这样就可以把温度传感器放在许多不同的地方，从而同时采集多处温度。可编程分辨率的单总线数字式温度传感器DS18B20具有如下的特性： (1) 全数字温度转换及输出。 (2) 先进的单总线数据通信。
(3) 最高12 位分辨率，精度可达土0.5 摄氏度。 (4) 12 位分辨率时的最大工作周期为750 毫秒。 (5) 可选择寄生工作方式。
（6）检测温度范围为–55°C ~ +125°C (–67°F ~ +257°F) （7）内置EEPROM ，限温报警功能。
（8）64 位光刻ROM ，内置产品序列号，方便多机挂接。 （9）多样封装形式，适应不同硬件系统。 DS18B20引脚排列如图3-5所示。
XTAL2
18
XTAL1 19
12MHZ
CRYSTAL
C1
30p
C2
30p
图3-5 DS18B20引脚排列图
DS18B20的引脚说明表如表3-1所示。
表3-1 DS18B20引脚说明
GND 接地
DQ 数据I/O
VCC 可选VDD
NC 空脚
DS18B20 工作原理：
DS18B20 的温度检测与数字数据输出全集成于一个芯片之上，从而抗干扰力更强。其一个工作周期可分为两个部分，即温度检测和数据处理。在讲解其工作流程之前我们有必要了解18B20 的内部存储器资源。18B20 共有三种形态的存储器资源，它们分别是：ROM 只读存储器，用于存放DS18B20ID 编码，其前8 位是单线系列编码（DS18B20 的编码是19H），后面48 位是芯片唯一的序列号，最后8 位是以上56 的位的CRC 码（冗余校验）。数据在出产时设置不由用户更改。DS18B20 共64 位ROM。RAM 数据暂存器，用于内部计算和数据存取，数据在掉电后丢失，DS18B20 共9 个字节RAM，每个字节为8 位。第1、2 个字节是温度转换后的数据值信息，第3、4 个字节是用户EEPROM（常用于温度报警值储存）的镜像。在上电复位时其值将被刷新。第5 个字节则是用户
第3 个EEPROM 的镜像。第6、7、8 个字节为计数寄存器，是为了让用户得到更高的温度分辨率而设计的，同样也是内部温度转换、计算的暂存单元。第9 个字节为前8
个字节的CRC 码。EEPROM 非易失性记忆体，用于存放长期需要保存的数据，上下限温度报警值和校验数据，DS18B20 共3 位EEPROM，并在RAM 都存在镜像，以方便用户操作。
控制器对18B20 操作流程：
1，复位：首先我们必须对DS18B20 芯片进行复位，复位就是由控制器（单片机）给DS18B20 单总线至少480uS 的低电平信号。当18B20接到此复位信号后则会在15~60uS 后回发一个芯片的存在脉冲。
2，存在脉冲：在复位电平结束之后，控制器应该将数据单总线拉高，以便于在15~60uS 后接收存在脉冲，存在脉冲为一个60~240uS 的低电平信号。至此，通信双方已经达成了基本的协议，接下来将会是控制器与18B20 间的数据通信。如果复位低电平的时间不足或是单总线的电路断路都不会接到存在脉冲，在设计时要注意意外情况的处理。
3，控制器发送ROM 指令：双方打完了招呼之后最要将进行交流了，ROM 指令共有5 条，每一个工作周期只能发一条，ROM 指令分别是读ROM 数据、指定匹配芯片、跳跃ROM、芯片搜索、报警芯片搜索。ROM 指令为8 位长度，功能是对片内的64 位光刻ROM 进行操作。其主要目的是为了分辨一条总线上挂接的多个器件并作处理。诚然，单总线上可以同时挂接多个器件，并通过每个器件上所独有的ID 号来区别，一般只挂接单个18B20 芯片时可以跳过ROM 指令（注意：此处指的跳过ROM 指令并非不发送ROM 指令，而是用特有的一条―跳过指令‖）。ROM 指令在下文有详细的介绍。
4，控制器发送存储器操作指令：在ROM 指令发送给18B20 之后，紧接着（不间断）就是发送存储器操作指令了。操作指令同样为8 位，共6 条，存储器操作指令分别是写RAM 数据、读RAM 数据、将RAM 数据复制到EEPROM、温度转换、将EEPROM 中的报警值复制到RAM、工作方式切换。存储器操作指令的功能是命令18B20 作什么样的工作，是芯片控制的关键。
5，执行或数据读写：一个存储器操作指令结束后则将进行指令执行或数据的读写，这个操作要视存储器操作指令而定。如执行温度转换指令则控制器（单片机）必须等待18B20 执行其指令，一般转换时间为500uS。如执行数据读写指令则需要严格遵循18B20 的读写时序来操作。若要读出当前的温度数据我们需要执行两次工作周期，第一个周期为复位、跳过ROM 指令、执行温度转换存储器操作指令、等待500uS 温度转换时间。紧接着执行第二个周期为复位、跳过ROM 指令、执行读RAM 的存储器操作指令、读
数据（最多为9 个字节，中途可停止，只读简单温度值则读前2 个字节即可）。其它的操作流程也大同小异，
DS18B20通过一种片上测温技术来测量温度，测温原理如下：用一个高温度系数的振荡器确定一个门周期，内部计数器在这个门周期内对一个低温度系数的振荡器的脉冲进行计数来得到温度值。计数器被预置到对应于-55℃的一个值。如果计数器在门周期结束前到达0，则温度寄存器（同样被预置到-55℃）的值增加，表明所测温度大于-55℃。同时，计数器被复位到一个值，这个值由斜坡式累加器电路确定，斜坡式累加器电路用来补偿感温振荡器的抛物线特性。然后计数器又开始计数直到0，如果门周期仍未结束，将重复这一过程。斜坡式累加器用来补偿感温振荡器的非线性，以期在测温时获得比较高的分辨力。这是通过改变计数器对温度每增加一度所需计数的值来实现的。因此，要想获得所需的分辨力，必须同时知道在给定温度下计数器的值和每一度的计数值。
DS18B20的测温原理图如图3-6所示。
图3-6 DS18B20测温原理图
本设计系统中DS18B20与单片机的连接图如图3-7所示：如图所示，DS18B20 只需要接到控制器（单片机）的一个I/O 口上，由于单总线为开漏所以需要外接一个4.7K 的上拉电阻。如要采用寄生工作方式，只要将VCC 电源引脚与单总线并联即可。
基于单片机的温湿度计的设计
单片机课程设计 项目名称基于单片机的湿度显示器设计 专业班级通信092 学生姓名 指导教师 2012年12月12日
摘要 温度和湿度是两个最基本的环境参数，人们生活与温湿度息息相关。在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域，经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要。因此，研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。 随着科技的不断发展，单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。已经成为一种比较成熟的技术。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点，目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。 本论文介绍了一种以AT89C51为主要控制器件，以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。 关键词：温湿度传感器； LCD1602； AT89C51； DHT1 1；
Abstract Temperature and humidity are the two most basic environmental parameters, people's life is closely related with the temperature and humidity. In daily life, industry, medicine, environmental protection, chemical industry, petroleum and other fields, we often need to environment temperature and humidity measurement and control. Accurate measuring temperature and humidity in biological pharmacy, food processing, paper making industries is very important. Therefore, the study of the temperature and humidity measurement method and equipment has important significance. With the continuous development of science and technology, microcontroller technology has spread to our work, life, scientific research, and other fields. Has become a more mature technology. Due to the high level of integration SCM, strong function, high reliability, small volume, low power consumption, easy to use, etc., and has penetrated into our work and all aspects of life. This paper introduces a kind of AT89C51 as the main control device, in order to DHT11 digital temperature sensor for new digital temperature and humidity meter. This design mainly includes hardware circuit design and software design. Keywords:Temperature and humidity sensor; LCD1602; AT89C51; DHT1 1;
基于STC单片机的温度测量系统的研究 摘要：本文针对现有温度测量方法线性度、灵敏度、抗振动性能较差的不足，提出了一种基于STC单片机，采用Pt1000温度传感器，通过间接测量铂热电阻阻值来实现温度测量的方案。重点介绍了，铂热电阻测量温度的原理，基于STC实现铂热电阻阻值测量，牛顿迭代法计算温度，给出了部分硬件、软件的设计方法。实验验证，该系统测量精度高，线性好，具有较强的实时性和可靠性，具有一定的工程价值。 关键词：STC单片机、Pt1000温度传感器、温度测量、铂热电阻阻值、牛顿迭代法。 Study of Temperature Measurement System based on STC single chip computer Zhang Yapeng,Wang Xiangting,Xu Enchun,Wei Maolin Abstract:A method to achieve temperature Measurement by the Indirect Measurement the resistance of platinum thermistor is proposed. It is realized by the single chip computer STC with Pt1000temperature sensor.The shortcomings of available methods whose Linearity, Sensitivity, and vibration resistance are worse are overcame by the proposed method. This paper emphasizes on the following aspects:the principle of temperature measurement by using platinum thermistor , the measurement of platinum thermistor’s resistance based on STC single chip computer, the calculating temperature by Newton Iteration Method. Parts of hardware and software are given. The experimental results demonstrate that the precision and linearity of the method is superior. It is also superior in real-time character and reliability and has a certain value in engineering application. Keywords: STC single chip computer，Pt1000temperature sensor，platinum thermistor’s resistance，Newton Iteration Method 0 引言 精密化学、生物医药、精细化工、精密仪器等领域对温度控制精度的要求极高，而温度控制的核心正是温度测量。 目前在国内，应用最广泛的测温方法有热电偶测温、集成式温度传感器、热敏电阻测温、铂热电阻测温四种方法。 (1) 热电偶的温度测量范围较广，结构简单，但是它的电动势小，灵敏度较差，误差较大，实际使用时必须加冷端补偿，使用不方便。 (2) 集成式温度传感器是新一代的温度传感器，具有体积小、重量轻、线性度好、性能稳定等优点，适于远距离测量和传输。但由于价格相对较为昂贵，在国内测温领域的应用还不是很广泛。 (3) 热敏电阻具有灵敏度高、功耗低、价格低廉等优点，但其阻值与温度变化成非线性关系，在测量精度较高的场合必须进行非线性处理，给计算带来不便，此外元件的稳定性以及互换性较差，从而使它的应用范围较小。 （4）铂热电阻具有输出电势大、线性度好、灵敏度高、抗振性能好等优点。虽然它 的价格相对于热敏电阻要高一些，但它的综合性能指标确是最好的。而且它在0~200°C范
引言 在现代化的工业生产中，电流、电压、温度、压力、流量、流速和开关量都是常用的主要被控参数。例如：在冶金工业、化工生产、电力工程、造纸行业、机械制造和食品加工等诸多领域中，人们都需要对各类加热炉、热处理炉、反应炉和锅炉中的温度进行检测和控制。采用MCS-51单片机来对温度进行控制，不仅具有控制方便、组态简单和灵活性大等优点，而且可以大幅度提高被控温度的技术指标，从而能够大大提高产品的质量和数量。因此，单片机对温度的控制问题是一个工业生产中经常会遇到的问题。本文以它为例进行介绍，希望能收到举一反三和触类旁通的效果。 1硬件电路设计 以热电偶为检测元件的单片机温度控制系统电路原理图如图1所示。 1.1 温度检测和变送器 温度检测元件和变送器的类型选择与被控温度的范围和精度等级有关。镍铬/镍铝热电偶适用于 0℃-1000℃的温度检测范围，相应输出电压为0mV-41.32mV。 变送器由毫伏变送器和电流/电压变送器组成：毫伏变送器用于把热电偶输出的0mV-41.32mV变换成4mA-20mA的电流；电流/电压变送器用于把毫伏变送器输出的4mA-20mA电流变换成0-5V的电压。 为了提高测量精度，变送器可以进行零点迁移。例如：若温度测量范围为500℃-1000℃，则热电偶输出为20.6mV-41.32mV，毫伏变送器零点迁移后输出4mA-20mA范围电流。这样，采用8位A/D转换器就可使量化温度达到1.96℃以内。 1.2接口电路 接口电路采用MCS-51系列单片机8031，外围扩展并行接口8155，程序存储器EPROM2764，模数转换器ADC0809等芯片。 由图1可见，在P2.0=0和P2.1=0时，8155选中它内部的RAM工作；在P2.0=1和P2.1=0时，8155选中它内部的三个I/O端口工作。相应的地址分配为： 0000H - 00FFH 8155内部RAM 0100H 命令/状态口 0101H A 口 0102H B 口 0103H C 口 0104H 定时器低8位口 0105H 定时器高8位口 8155用作键盘/LED显示器接口电路。图2中键盘有30个按键，分成六行（L0-L5）五列（R0-R4），只要某键被按下，相应的行线和列线才会接通。图中30个按键分三类：一是数字键0-9，共10个；二是功能键18个；三是剩余两个键，可定义或设置成复位键等。为了减少硬件开销，提高系统可靠性和降低成本，采用动态扫描显示。A口和所有LED的八段引线相连，各LED的控制端G和8155C口相连，故A口为字形口，C口为字位口，8031可以通过C口控制LED是否点亮，通过A口显示字符。
温湿度检测仪毕业论文 第1章绪论 1.1设计任务 设计一个基于单片机的测温湿度控制系统，用单片机作为主控芯片，通过温湿度传感器监控对温湿度进行实时性控制，通过设置警戒温度，利用单片机控制，当温湿度高于设定温湿度基准值时启动报警，以达到控制的目的。 设计的功能如下： （1）实现LED数码管显示； （2）能通过按键选择工作模式和基准值的设定。 设计技术指标如下： （1）显示三位温度三位湿度； （2）温度采集精度为±0.5℃,湿度采集精度为±5%。 1.2原理描述 本设计主要由电源模块、温湿度采集模块、按键模块、报警模块、单片机控制模块以及数据显示模块几部分组成。如下图1-1所示：
图1-1 系统总体结构框图 1.2.1总体方案的设计 用温温度传感器DS18B20，DHT11主要实现检测温度、湿度的检测，将温度湿度[2]信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机进行数据的分析和处理，为显示和报警电路提供信号。设定模块主要为设定温湿度报警的阈值，其流程图1-1所示： 1.2.2 系统原理 温湿度采集模块使用的是DS18B20，DHT11数字温湿度传感器，它使用单总线方式，接口简单，而且无需另外校准，完全能够满足日常环境温湿度的检测要求。 数据处理模块使用的是AT89S51单片机，其完成温湿度数据的采集、运算和逻辑控制的功能。 其余模块主要由按键、LED和蜂鸣器构成。其中按键用于用户设定温湿度阈值，LED用于数据显示，蜂鸣器用于提示用户。按照系统的设计功能所要求的，温湿度监控系统原理图如下图1-2所示：
图1-2 温湿度监控系统原理图 单片机作为主控制器，主要负责处理由温湿度传感器送来数据，并把处理好的数据送向显示器模块，温湿度传感器主要用来采集周围的环境参数，并把所采集到得数据送向单片机，按键电路主要是用来完成单片机的复位操作和温湿度初始值的设定。蜂鸣器电路就是用三极管来实现的，用来判断周围的温度或者湿度是否超出设定数值，显示电路主要用来显示当前的温湿度。 1.3整体方案的论证 1.3.1温湿度检测电路 方案一：选用DS18B20温度传感器和HS1101湿度传感器。DS18B20是一线式数字温度传感器，具有独特的单线式接口方式，测量围在－55℃～125℃，－10℃～85℃，误差为0.5℃。最高精度可达0.0625℃。HS1101是电容式湿度传感器，可测相对湿度围在0%~100%RH，误差为2%RH。 方案二：选用DHT11作为温湿度检测模块。DHT11是一款数字输出的复合传感器，包含一个电阻式感湿元件和NTC式温度检测元件，可测20~90%RH湿度，误差5%RH，0~50℃，误差2℃。 由于HS1101所构成的测湿度电路对电阻的精度要求高并电路繁琐，而DHT11温度精度达不到要求，所以取两者方案优点用DS18B20测温度和DHT11测
学号：2009012708 2013届本科生毕业论文（设计）题目：空气温湿度测量仪设计 学院(系)：机械与电子工程学院 专业年级：机械电子工程091 学生姓名：申士杰 指导教师：朱兆龙 合作指导教师： 完成日期： 2013年6月
空气温湿度测量仪设计 摘要 植物生长都需要适宜的环境条件，环境温湿度是最主要的环境因子之一。空气温湿度的测量对农业生产十分关键。通过比较多种温湿度测量方法，设计一种基于单片机的空气温湿度测试仪。本设计采用51单片机STC89C51为核心处理器，由空气温湿度传感器所测数据送入单片机，进行运算处理，最终在LCD016L上显示测量结果。系统基于模块化设计确定各模块单元，并选择相应的电子元器件，进而进行电路设计。系统硬件电路主要由单片机外围电路、传感器电路、电源电路、液晶显示电路等组成。在此基础上，设计系统软件；软件部分包括单片机外围模块、温湿度传感器模块、电源模块以及人机交互模块的程序设计。电路原理图在proteus软件进行仿真，仿真结果表明电路原理上可行。根据设计方案，空气温湿度测量仪可以具有读取方便，操作简单，测量精确的优点。 关键词:空气温湿度；液晶显示；STC89C51；SHT10
Design of Air temperature and humidity meter Abstract Temperature and humidity environment is the most important factor for that Plant growth requiring appropriate environmental conditions. The measurement of temperature and humidity is critical to agricultural production. Therefore, by comparing a variety of temperature and humidity measurement methods, design a microcontroller-based tester of temperature and humidity . This design uses 51 single core processor STC89C51 by air temperature and humidity sensors of the measured data into the microcontroller, operation processing, culminating in LCD016L display the measurement result . System is based on a design of modular to determine each module unit, and select the appropriate electronic components, and circuit design further. System hardware circuit by the MCU peripheral circuit, sensor circuit, power circuit, liquid crystal display circuit and other components .On this basis, design system software; software parts includes module of On this basis, design system software; software part includes control module, the module of temperature and humidity sensor, the module of power and the module of human-machine interaction programming ,the module of temperature and humidity sensor, the module of power and the module of human-machine interaction programming. Schematic circuit is simulation in the proteus, and simulation results show that schematic is viable. According to design, the measuring instrument of air temperature and humidity may have the advantages of easy operating, easy reading and having precise measurements. Keywords：temperature and humidity of air ; LCD; STC89C51;SHT10
计算机硬件（嵌入式）综合实践 设计报告 温度检测系统设计与制作
一．系统概述 1. 设计内容 本设计主要从硬件和软件部分介绍了单片机温度控制系统的设计思路，简单说明如何实现对温度的控制，并对硬件原理图和程序框图作了简洁的描述。还介绍了在单片机控制系统的软硬件设计中的一些主要技术关键环节，该系统主要以AT89S52单片机为核心, 同时利用DS18B20温度传感器采集温度，采用4位LED 显示管实施信息显示。 AT89S52单片机设计的温度检测电路是本次设计的主要内容，是整个单片机温度控制系统设计中不可缺少的一部分，该系统对温度进行实时采集与检测。本设计介绍的单片机自动控制系统的主要内容包括：系统概述、元器件选择、系统理论分析、硬件设计、部分软件设计及主要技术性能参数。 2. 元器件选择 单片机AT89S52：1个 22uF电容：2个 电阻：1个 万能板：1个 杜邦线：若干 单排排针：若干
DS18B20温度传感器：2个 4位LED显示管：1个 二．软件功能设计及程序代码 1.总体系统设计思想框图如下： 单片机应用 软件调试 软件编程 系统测试和调试 系统集成 硬件调试 选择单片机芯片 定义系统性能指标 硬件设计 2.主程序流程图 3.DS18B20数据采集流程图
4.程序代码 ①、温度记录仪 #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> #include<> bit rec_flag=0;.",1); display(l2," ",1); eeprom_format(); display(l1,"Format Successed",1); longdelay(3); break; } if(ser_rec=='N') break; if(autobac_tim>10) break; } autobac_tim=0; break; case 'D':",1); display(l2," ",1); RDTP=512;",1); display(l2," ",1);
江苏师范大学物电学院课程设计报告 课程名称：单片机课程实训 题目：温湿度控制 专业班级： 11物41 学生姓名：易长祥 _ 学生学号： 11224032 日期： 2014年6月 指导教师：陈斯 物电学院教务部印制
指导教师签字： 年月日
目录 目录 (1) 摘要 (2) ABSTRACT (2) 1绪论 (3) 1.1设计目的 (3) 1.2设计背景 (3) 2 设计方案简述 (4) 2.1方案设计 (4) 2.2方案设计 (4) 3 设计部分 (5) 3.1硬件设计 (5) 3.1.1MCS08QG8芯片 (6) 3.1.2液晶显示模块电路设计 (7) 3.1.3蜂鸣器模块电路设计 (7) 3.1.4 DHT11温度湿度传感器电路设计 (8) 3.2软件设计 (9) 3.2.1系统软件设计说明 (9) 3.2.2编程语言的选择 (10) 3.2.3主程序流程图 (10) 3.2.3系统的软硬件的调试 (12) 4 设计结果及分析 (13) 5 总结 (14) 参考文献 (15) 附录1 (16) 附录2 (17)
摘要 本文主要以MC9S08QG8单片机为核心,并通过DHT11温湿度传感器的工作原理，实现了对当前环境中温度与湿度的测量，并且通过设置好的湿度的上限、下限的值对当前环境实施监控，超过预警值则实施自动报警。该系统由温度传感器模块、湿度传感模块和液晶显示模块组成，应用温湿度传感器的工作原理对当前环境实施监控，定时采集数据传送给单片机，单片机根据温湿度传感器采集到的数据进行处理，再将接收的数据显示到12864液晶显示屏上，若是超过预期设置的上限和下限，采用二极管模拟报警，由于制作和组合上的精细，使得本设计显得智能化、实用化。 关键词：单片机（MC9S08QG8）；温度传感器；湿度传感器；12864液晶显示 Abstract The design MC9S08QG8microcontroller core, and through DHT11 temperature and humidity sensor works to achieve in the current environment, temperature and humidity measurements, and a good temperature and humidity by setting the upper limit, lower limit value of the temperature on the current environment implementation of monitoring and humidity, more than the value of implementing an early warning alarm. The system consists of temperature sensor module, humidity sensing module and liquid crystal display module, the application of temperature and humidity sensor works by monitoring the implementation of the current environment, regularly collected data to the microcontroller, microcontroller based temperature and humidity sensor for processing the data collected, and then will rece ive the data to the LCD screen on the 12864, if more than expected to set the upper and lower limits, the use of diode analog alarm, due to a combination of production and fine, making the design is intelligent, practical. Keywords：single chip（MC9S08QG8）；temperature sensor；humidity sensor；12864 LCD
《物联网工程设计与实施》项目设计 项目课题：基于STM32的温湿度检测 院系：计算机科学与技术学院 专业：物联网工程 项目经理：学号：123921043 副经理：学号：123921024 项目成员：学号：123921002 项目成员：学号： 123921048 项目成员：学号： 123921054 项目成员学号： 123921025 项目成员学号： 123921011 项目成员学号： 123921023 指导教师： 2014 年 12月
目录 摘要 (5) Absract (7) 一．设计目标 (9) 二．设计方案 (9) 三．实验所需器材 (9) 四．设计内容 (9) 4.1 STM32模块 (9) 4.2 AM2302介绍 (11) 4.2.1 产品概述 (11) 4.2.2 应用范围 (12) 4.2.3 产品亮点 (12) 4.2.4 单总线接口定义 (12) 4.2.5 传感器性能 (13) 4.2.6 单总线通信 (13) 4.3 Nokia 5110 介绍 (15) 4.3.1 SPI接口时序写数据/命令 (15) 4.3.2 显示汉字 (15) 4.3.4 显示图形 (16) 4.4 原理图设计 (16) 4.5 PCB板设计 (17) 五．实验软件设计 (18) 5.1 温湿度传感器DHT22的程序 (18) 5.2 湿度显示函数 (21) 5.3主函数程序 (23) 5.3.1显屏程序 (23) 六．作品实物展示 (32) 七．设计总结 (33)
基于STM 32 的温湿度检测 摘要 随着现代社会的高速发展，越来越多的科学技术被应用于农业生产领域。在温室大棚中对温湿度、二氧化碳浓度等外部参数的实时准确的测量和调节更是保证农业高效生产的重要前提。本次课程设计中实现了一个基于STM32F103VET6的智能温湿度检测系统，目的是实现温湿度的采集和显示，温湿度的采集是作为自动化科学中一个必须掌握的检测技术，也是一项比较实用的技术。本次实验主要作了如下几个方面工作：首先通过对实时性、准确性、经济性和可扩展性等四个方向的分析比较之后，选择了STM32F103VE微控制器作为主控芯片和AM2303温湿度传感器来实现对温湿度数据进行采集；在Nokia5110显示屏上显示出温度和湿度，然后详细介绍了各个模块的工作原理和硬件电路设计思路，实现了温湿度数据实时准确的测量；之后阐述了系统各个部分的软件设计思路；最后对系统在实际应用中采集到的数据进行了处理，分析了误差产生的原因，并通过分段线性插值算法对系统非线性误差进行了校准，同未校准时采集的数据相比，校准后的数据准确度更高，稳定性更好。在保证测量效果的基础上，本系统设计中充分考虑到性价比和再次开发周期性等，具有成本低、设计开发方便、通用性强等特点，不仅适用于现代农业生产中，还能用于其它工业控制、机械制造等其它领域，具有一定的市场推广价值。 【关键词】：嵌入式技术，电路设计，STM32，AM2302温湿度采集，Nokia5110 显示屏，程序设计
湖南工程学院课程设计 课程名称单片机原理与应用 课题名称环境温、湿度检测系统设计 专业__________ 自动化_____________ 班级__________ 1191 ______________ 学号20 姓名_______________________ 指导教师李晓秀王迎旭_________________
2013 年12 月12 日 湖南工程学院 课程设计任务书 课程名称单片机原理与应用___________ 课题环境温、湿度检测系统设计 专业班级自动化_________ 学生姓名_______________________ 学号2011 _____________________ 指导老师_________ 李晓秀 _______ 审批___________________________ 任务书下达日期2013 年12月1日 任务完成日期2013年12月13 日
设计内容: 本课题要求以单片机为核心，采用温湿度传感器DHT11设 计一个对环境温度湿度的检测系统，要求用按键控制系统选择分别对温度或湿度的测试、复位、清除功能，用四位LED数码管显 示实时温度和温度。 设计要求： 1）确定系统设计方案； 2）进行系统的硬件设计； 3）完成必要元器件选择； 4）系统软件设计及调试； 5）系统联调及操作说明 6）按规范要求写设计说明书
1、PC机及单片机调试软件； 2、开发板1块； 3、系统设计、调试所需的元器件 说明书格式 1.课程设计任务书 2.目录 3?总体方案确定 4.各单元硬件电路设计及计算方法 5.软件设计与说明（包括流程图） 6.调试结果与必要的调试说明 7.总结 &参考文献 9、附录 附录A 系统原理图 附录B 程序清单 10、课程设计成绩评分表。
单片机课程设计报告 题目：基于单片机的温湿度仪表设计 班级：智能科学与技术1201班
学生姓名：文波 学号：120407130 指导教师：朱建光 成绩： 工业大学 摘要 温度和湿度是两个最基本的环境参数，人们生活与温湿度息息相关。在日常生活、工业、医学、环境保护、化工、石油等领域，经常需要对环境温度和湿度进行测量和控制。准确测量温湿度在生物制药食品加工、造纸等行业更是至关重要。因此，研究温湿度的测量方法和装置具有重要的意义。 随着科技的不断发展，单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。已经成为一种比较成熟的技术。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点，目前已经渗透到我们工作和生活的方方面面。 本设计STC89C52为主要控制器件，以DHT11为数字温度传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。
目录 第一章目标及主要任务 (3) 第二章硬件设计 (3) 2.1系统设计方案 (3) 2.2 STC89C52介绍 (4) 2.3 DHT11数字传感器介绍 (5) 2.4电路设计 (7) 第三章软件设计 (11) 3.1 系统软件主程序流程 (11) 3.2 DHT11数据采集流程 (13) 第四章结论与调试 (13)
附录（程序清单） (14) 参考文献 (22) 第一章目标及主要任务 在本次课程设计中，为实现对温湿度的检测与显示，主要利用以STC89C52为核心构架硬件电路，DHT11温湿度传感器采集环境温度及湿度信息(温度检测围：0℃至+50℃。测量精度：2℃.；湿度检测围：20%-90%RH检测精度：5%RH)，数码管直接显示温度和湿度(显示方式：温度：两位显示；湿度：两位显示)；同时利用C语言编程实现温湿度信息的显示功能。 扩展功能：可设置温湿度报警值，温湿度超过设置的响应报警值，会发出报警信号。 第二章硬件设计 2.1 系统设计方案
无线传感网络技术 课程实训 温湿度检测系统的设计与实现 院（系）名称电子与信息工程学院 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 起止时间：2017.6.26—2017.7.14
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电子与信息工程学院教研室：软件工程
本科生课程设计（论文） 目录 第1章绪论 (1) 1.1系统的开发背景 (1) 1.2开发工具 (1) 第2章需求分析 (2) 2.1调研情况 (2) 2.2 模块划分 (2) 2.3 系统原理图 (3) 2.4 系统性能需求 (3) 第3章系统概要设计 (4) 3.1系统总体结构设计 (4) 3.2模块的创建 (4) 第4章硬件设计 (5) 4.1 DHT11温度湿度传感器电路设计 (5) 4.2 晶振电路和复位电路设计 (5) 4.3 LED数码显示模块设计 (6) 4.4 报警模块设计 (7) 4.5 主程序设计 (7) 4.6 LED显示子程序设计 (8) 第5章系统的测试 (10) 5.1 系统安装接线图 (10) 5.2 调试与结果 (10) 第6章总结 (12) 参考文献 (13) 附录程序 (14)
第1章绪论 1.1系统的开发背景 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。 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开发工具 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。 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。 编程采用Keil C 软件，使用C语音。
目录 目录 ........................................................................................................................................................ I 第1章绪论 (1) 1.1课题研究的背景 (1) 1.2课题研究的意义 (1) 1.3课题研究的主要内容 (2) 1.4课题研究的工作原理 (2) 第2章系统总体方案设计.................................................................................. 错误！未定义书签。 2.1功能要求 .................................................................................................... 错误！未定义书签。 2.2设计思路 .................................................................................................... 错误！未定义书签。 2.3方案选择 .................................................................................................... 错误！未定义书签。 2.3.1 传感器选择方案................................................................................ 错误！未定义书签。 2.3.2 显示器选择方案................................................................................ 错误！未定义书签。 2.3.3 单片机主芯片选择方案.................................................................... 错误！未定义书签。 2.4总体设计框图.............................................................................................. 错误！未定义书签。第3章系统硬件设计.......................................................................................... 错误！未定义书签。 3.1概述 ............................................................................................................ 错误！未定义书签。 3.2主控模块设计 ............................................................................................ 错误！未定义书签。 3.2.1 STC89C52芯片的简介....................................................................... 错误！未定义书签。 3.2.2 主控模块电路原理图........................................................................ 错误！未定义书签。第4章系统软件设计.......................................................................................... 错误！未定义书签。 4.11602液晶显示模块设计 ........................................................................... 错误！未定义书签。 4.2传感器模块设计 ........................................................................................ 错误！未定义书签。第5章系统分析与调试...................................................................................... 错误！未定义书签。第6章结论与展望 ............................................................................................. 错误！未定义书签。致谢 ..................................................................................................................... 错误！未定义书签。附录 . (4) 附录C 程序清单 (4)
毕业设计 基于MSP430单片机的温湿度检测系统
毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。尽我所知，除文中特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体，均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。 作者签名：日期： 指导教师签名：日期： 使用授权说明 本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计（论文）的规定，即：按照学校要求提交毕业设计（论文）的印刷本和电子版本；学校有权保存毕业设计（论文）的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；在不以赢利为目的前提下，学校可以公布论文的部分或全部内容。 作者签名：日期：
学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。 作者签名：日期：年月日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 涉密论文按学校规定处理。 作者签名：日期：年月日 导师签名：日期：年月日