【正文】 1 摘要 生活上，合適的空氣濕度有益于人們的身體健康；工業(yè)上，芯片的封裝，設(shè)備的維護以及工廠的裝配等，都需要在合適的濕度下進行。該課題對空氣的濕度進行研究，采用單片機和濕度模塊組成的濕度控制系統(tǒng)，對環(huán)境的濕度進行數(shù)據(jù)采集、處理。系統(tǒng)通過測量當前環(huán)境的絕對濕度，及時、精確地了解空氣濕度的變化，并將當時絕對濕度值與預(yù)設(shè)的上下限值進行比較，如果不在合適的空氣濕度范圍內(nèi)，系統(tǒng)會自動發(fā)出報警。 關(guān)鍵詞 ： 單片機；濕度傳感器； DHT11 濕度傳感器 Abstract Life, moderate air humidity is beneficial to people39。s health。 industrial, chip packaging, equipment maintenance and factory assembly, under the appropriate humidity. The subject of air humidity research, uses the monolithic integrated circuit and the humidity modules of humidity control system, the environment humidity data acquisition and processing. The system is adopted to measure the absolute humidity of the environment, timely, accurately understanding changes in the humidity of the air, and then the absolute humidity value with a preset upper and lower limit values are pared, if not in the range of suitable air humidity, the system will alarm automatically. Key words: single chip microputer。 humidity sensor。 DHT11 humidity sensor 傳感器與檢測技術(shù)課程設(shè)計 2 目錄 1 緒論 .............................................................. 4 目的及意義 .................................................. 4 發(fā)展狀況 .................................................... 4 2 系統(tǒng)的整體設(shè)計 .................................................... 4 設(shè)計內(nèi)容 .................................................... 4 系統(tǒng)完成的技術(shù)指標 .......................................... 5 系統(tǒng)構(gòu)成與框圖 .............................................. 5 系統(tǒng)設(shè)計 .................................................... 6 3 硬件設(shè)計 .......................................................... 6 STC89C52 簡介 ................................................ 6 DHT11 濕度檢測模塊 ........................................... 8 濕度檢測模塊選擇思路 ................................... 8 濕度模塊 .......................................... 8 液晶顯示模塊 ................................................ 9 報警模塊 ................................................... 10 按鍵輸入模塊 ............................................... 11 電路的排版連線設(shè)計 ......................................... 11 4 軟件設(shè)計 ......................................................... 12 總程序流程圖 ............................................... 12 溫濕度 DHT11 程序 ...................................... 13 LCD1602 液晶程序 ...................................... 14 程序設(shè)計 ................................................... 14 串口通信 ................................................... 14 上位機的程序設(shè)計 ........................................... 15 面向?qū)ο蟮木幊? ........................................ 15 上位機圖形窗口 ........................................ 15 上位機流程 ............................................ 15 主要程序代碼 .......................................... 16 傳感器與檢測技術(shù)課程設(shè)計 3 5 系統(tǒng)調(diào)試 ......................................................... 16 硬件調(diào)試 ................................................... 16 軟件調(diào)試 ................................................... 16 參考文獻 ........................................................... 17 附錄 ............................................................... 17 附錄一 程序 .................................................... 18 附錄二 上位機程序 .............................................. 33 附錄三 串口通信程序 ............................................ 37 附錄四 元器件清單 .............................................. 39 附錄五 硬件原理圖 .............................................. 41 附錄六 仿真圖 .................................................. 42 附錄七 PCB 版圖 ................................................. 43 附錄八 上位機圖形窗口 .......................................... 44 傳感器與檢測技術(shù)課程設(shè)計 4 1 緒論 目的及意義 在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和日常生活中，對濕度的測量及控制始終占據(jù)著重要地位。在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)大棚種植或是室內(nèi)畜牧業(yè)、氣象、環(huán)保、國防、科研、航天以及現(xiàn)代生活的各個方面，經(jīng)常需要對環(huán)境濕度進行測量及控制。本設(shè)計就在此基礎(chǔ)上，設(shè)計一種基于 STC89C52 單片機控制的智能濕度檢測系統(tǒng)。 發(fā)展狀況 進入 21 世紀后，特別在我國加入 WTO 后，國內(nèi)產(chǎn)品面臨巨大挑戰(zhàn)。各行業(yè)特別是傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)都急切需要應(yīng)用電子技術(shù)、自動控制技術(shù)進行改造和提升。例如紡織行業(yè)，溫濕度是影響紡織品質(zhì)量的重要因素，但紡織企業(yè)對溫濕度的測控手段 仍很粗糙，十分落后，絕大多數(shù)仍在使用干濕球濕度計，采用人工觀測，人工調(diào)節(jié)閥門、風機的方法，其控制效果可想而知。制藥行業(yè)里也基本如此。而在食品行業(yè)里，則基本上憑經(jīng)驗，很少有人使用濕度傳感器。值得一提的是，隨著農(nóng)業(yè)向產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，許多農(nóng)民意識到必需擺脫落后的傳統(tǒng)耕作、養(yǎng)殖方式，采用現(xiàn)代科學技術(shù)來應(yīng)付進口農(nóng)產(chǎn)品的挑戰(zhàn)，并打進國外市場。各地建立了越來越多的新型溫室大棚，種植反季節(jié)蔬菜，花卉；養(yǎng)殖業(yè)對環(huán)境的測控也日感迫切。 但目前，在濕度測試領(lǐng)域大部分濕敏元件性能還只能使用在通常溫度環(huán)境下。在需要特殊環(huán)境下測濕的應(yīng)用場 合大部分國內(nèi)包括許多國外濕度傳感器都會“皺起眉頭”！例如在上面提到紡織印染行業(yè)，食品行業(yè)，耐高溫材料行業(yè)等，都需要在高溫情況下測量濕度。一般情況下，印染行業(yè)在紗錠烘干中，溫度能達到120 攝氏度或更高溫度；在食品行業(yè)中，食物的烘烤溫度能達到 80200 攝氏度左右；耐高溫材料，如陶瓷過濾器的烘干等能達到 200 攝氏度以上。在這些情況下，普通的濕度傳感器是很難測量的。 2 系統(tǒng)的整體設(shè)計 設(shè)計內(nèi)容 本次設(shè)計分為兩個內(nèi)容：硬件部分、軟件部分。 傳感器與檢測技術(shù)課程設(shè)計 5 硬件以單片機為核心，配以濕度模塊電路、鍵盤電路、數(shù)模轉(zhuǎn)換電路、顯示電路和報警電路。主要實現(xiàn)以下功能： （ 1）通過濕度模塊電路對環(huán)境的濕度進行數(shù)據(jù)采集； （ 2）通過單片機對采集的數(shù)據(jù)進行處理； （ 3）當環(huán)境濕度低于或者高于設(shè)置濕度時啟動報警。 濕度檢測系統(tǒng)是一個智能化的系統(tǒng)，它的軟件主要實現(xiàn)功能： （ 1）單片機能夠控制濕度模塊對空氣的濕度進行采樣； （ 2）把采集的數(shù)據(jù)通過單片機處理，再以十進制的形式顯示出來； （ 3）按鍵和顯示電路可對設(shè)置的報警上下限值進行更改，并通過顯示電路顯示出來。 系統(tǒng)完成的技術(shù)指標 （ 1）實時顯示絕對濕度，系統(tǒng)的精度為 10mg/L； （ 2）采用 3 位數(shù)碼管進行濕度顯示； （ 3）顯示報警上限值為 180mg/L，下限值為 90mg/L； （ 4）濕度超過上下限濕度時進行報警； （ 5）數(shù)碼管采用動態(tài)顯示方式。 系統(tǒng)構(gòu)成與框圖 本次設(shè)計的系統(tǒng)框圖見圖 所示。 圖 單片機控制濕度模塊 AM1001 對環(huán)境的濕度進行檢測并通過單片機處理用數(shù)傳感器與檢測技術(shù)課程設(shè)計 6 碼管顯示出來，鍵盤電路可設(shè)置報警的上下限值，當環(huán)境濕度高于上限或者低于下限報警值時，啟動報警電路，即蜂鳴器響。 系統(tǒng)設(shè)計 （ 1）設(shè)計之前，查找資料。先對濕度的概念進行了解，并了解一些濕度傳感器的工作原理。 空氣濕度是指空氣潮濕的程度，可用相對濕度 (RH)表示。相對濕度是指空氣實際所含水蒸氣 密度 和同溫下飽和水蒸氣密度的百分比值。人體在室內(nèi)感覺舒適的最佳相對濕度是， 49％～ 5l％，相對濕度過低或過高，對人體都不適甚至有害。 絕對濕度是一定 體積 的空氣中含有的水蒸氣的質(zhì)量，一般其單位是克 /立方米。絕對濕度的最大限度是飽和狀態(tài)下的最高濕度。絕對濕度只有與溫度一起才有意義，因為空氣中能夠含有的濕度的量隨溫度而變化，在不同的溫度中絕對濕度也不同，因為隨著溫度的變化空氣的體積也要發(fā)生變化。但絕對濕度越靠近最高濕度，它隨溫度的變化就越小。 （ 2）分析系統(tǒng)的主要性能； （ 3）對整個電路的流程進行分析； （ 4）硬件的準備以及焊接； （ 5）用 c 語言進行軟件的編寫并仿真； （ 6）將硬件和軟件進行系統(tǒng)仿真直至完成設(shè)計。 3 硬件設(shè)計 STC89C52 簡介 圖 STC89C52 P101P112P123P134P145P156P167P178RESET9P30/RXD10P31/TXD11P32/INT012P33/INT113P34/T0