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基于单片机的温湿度控制系统设计

2017-07-19唐欢彭森

卷宗 2017年11期
关键词:液晶屏温湿度单片机

唐欢+彭森

摘 要:随着人们生活水平的提高,温湿度控制已成为当今社会研究的热门项目。是工农业生产过程中必须考虑的因素。作为最常见的被控参数。温度和湿度已经不再是相互独立的物理量,而应在系统中综合考虑。广泛应用于实验室、大棚、花圃、粮仓乃至土壤等各个领域。而传统的温湿度控制则利用湿度表、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库房进行通风、降温、去湿等操作。这种人工测试方法费时费力,效率低。切随机性较大。误差大。因此就需要一种造价低廉、使用方便且计算精确的温湿度控制仪器。利用单片机对温、湿度控制,具有控温、湿精度高、功能强、体积小、价格低,简单灵活等优点,很好的满足了工艺要求。本文通过使用STC89C52单片机、DHT11传感器模块、1602液晶显示屏模块。简单明了的实现的可提要求。DHT11数字温湿度传感器把采集到的温湿度数据传给单片机。经过单片机的处理。准确的显示到液晶屏上。并对温湿度设置上下限。

关键词:单片机;DHT11传感器;1602液晶显示屏;STC89C52

1 引言

随着科技的飞速发展和普及,高性能设备越来越多,各行各业对温湿度的要求也越来越高。传统的温湿度检测模式是以人为基础,依靠人工轮流值班,人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。在这种模式下,不仅效率低不利于人才资源的充分利用,而且缺乏科学性,许多重大事故都是由人为因素造成的,人工维护缺乏完整的管理系统。而问世监控系统就可以解决这样人才资源浪费,管理不及时的问题,这是由于它的智能化设计所决定的。故本次设计对于类似项目还具有普遍意义。

2 工作原理

电路总体上分为温湿度采集部分、中央处理器、显示模块以及报警模块部分。以STC89C52單片机最小系统作为核心控制电路,控制DHT11传感器采集的温湿度的转换,控制1602液晶屏的显示,。具体显示内容及方式由软件来完成。采集温湿度方面由DHT11传感器来完成,它是一个数字温湿度传感器、内置模数转换,可以直接与单片机相连接。而1602液晶屏是插针式,也可以直接与单片机相连接。因此不需要手动焊接等复杂的过程。具体步骤是:按照原理图将传感器、1602液晶显示屏分别接入单片机。通过DHT11传感器采集当前的温湿度值、再经单片机,将处理后的数据传送到液晶屏上显示出来。设置温度的上下限值。

3 总体设计框图

按照系统功能的具体要求,在保证实现其功能的然础上,尽可能降低系统成本。总体设计方案围绕上述思想,初步确定系统的方案如图1所示。

4 系统硬件设计

此次的设计主要由3个大的模块构成,分别是主控模块、传感器模块、LCD液晶显示模块,其中主控模块是此次毕业设计的核心模块,主要是指STC89C52芯片,它控制整个系统的运行,利用其各个口分别控制其他模块,使其他模块能够成为一个整体,实现功能的需要;传感器模块用于实验室实时温湿度的检测、由于DHT11的数字一体性,集成了模数转换等模块。直接接单片机即可。LCD液晶显示模块同样接入单片机,完成对单片机处理后的数据进行显示。

主控模块采用STC89C52芯片,该芯片与MCS51单片机产品兼容、8K字节在系统可编程Flash存储器、1000次擦写周期、全静态操作:0Hz~33Hz 、三级加密程序存储器 、32个可编程I/O口线 、三个16位定时器/计数器八个中断源、全双工UART串行通道、低功耗空闲和掉电模式、掉电后中断可唤醒、看门狗定时器、双数据指针、掉电标识符。

DHT11传感器原件的电路原理图如图2所示。

5 结论

本系统以单片机为核心部件的控制系统,利用软件编程,最终基本上实现了各项要求。虽然系统还存在一些不足,不过大体能反映出设计的目的和要求,与预期的结果相差不多。

经过这次设计,我的理论知识和动手能力有了很大的提高。了解了单片机的硬件结构和软件编程方法,对单片机的工作方式有了很大的认知。同时,对一些外围设备比如传感器、液晶屏、键盘、等有了一定的了解。

温湿度控制已经成为了21世纪热门研究话题之一。智能化的控制温湿度已经发展成为一种必然。随着世界经济的发展,人们生活水平的提高以及社会的进步。我们不可能一直墨守陈规,不能在恪守以前利用人力资源来控制温湿度的方法。不仅浪费大量的人力资源、财力资源,并且控制系统也更加单一化。而采用自动控制的办法、既节省了人力资源,更体现了与时俱进的思想、世界在进步、而这种进步就该体现在各个方面。

参考文献

[1] 吴金戌, 沈庆阳, 郭庭吉.8051单片机实践与应用[M].北京:清华大学出版社,2002.

[2]冯博琴.微型计算机原理与接口技术[M].北京:清华大学出版社,2004.

[3]张淑清,姜万录.单片微型计算机接口技术及应用[M].北京:国防工业出版社,2003.

[4]赵亮,侯国锐.单片机C语言编程与实例[M].北京:人民邮电出版社,2003.

[5]徐新艳.单片机原理、应用与实践[M].北京:高等教育出版社,2005.

作者简介

唐欢,邵阳学院信息工程系电子科学与技术专业学生。

通讯作者(指导老师)

彭森,邵阳学院信息工程系教师。

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