【正文】 數(shù)字溫濕度計的設(shè)計摘 要溫度和濕度是兩個最基本的環(huán)境參數(shù)，人們生活與溫濕度息息相關(guān)。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣象、環(huán)保、國防、科研等部門，經(jīng)常需要對環(huán)境溫度與濕度進(jìn)行測量和控制。準(zhǔn)確測量溫濕度在生物制藥、食品加工、造紙等行業(yè)更是至關(guān)重要的。因此研究溫濕度的測量方法和控制具有重要的意義。本論文介紹了一種以單片機(jī) AT89C52 為主要控制器件，以 DHT91 為數(shù)字溫濕度傳感器的新型數(shù)字溫濕度計。本設(shè)計主要包括硬件電路的設(shè)計和系統(tǒng)軟件的設(shè)計。硬件電路主要包括主控制器，測溫濕控制電路和顯示電路等。主控制器采用單片機(jī) AT89C52，溫濕度傳感器采用盛世瑞恩半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的 DHT91，顯示電路采用 8 位共陽極 LED 數(shù)碼管，驅(qū)動電路用八個 PNP 型的小電壓大電流三極管（S9012）。測溫濕控制電路由溫濕度傳感器和預(yù)置溫濕度值比較報警電路組成，當(dāng)實(shí)際測量溫濕度值大于預(yù)置溫濕度值時，發(fā)出報警信號（發(fā)光二極管點(diǎn)亮）。軟件部分主要包括主程序，測溫濕度子程序，顯示子程序和按鍵子程序等。本次設(shè)計采用的 DHT91 數(shù)字溫濕度傳感器包括一個電容式聚合體測濕元件和一個能隙式測溫元件，并與一個 14 位的 A/D 器以及串行接口電路在同一芯片上實(shí)現(xiàn)無縫鏈接，從而具有超快響應(yīng)，抗干擾能力強(qiáng)，性價比高等優(yōu)點(diǎn)。用 DHT91與 AT89C52 做的數(shù)字溫濕度計不僅外圍電路簡單，而且測量精度比較高。關(guān)鍵詞：溫度測量, 濕度測量，AT89C52，DHT91THE DESIGN OF DIGITAL THERMOMETERS AND HYGROMETERABSTRACTTemperature and humidity are two basic environmental parameters. people39。s lives are closely related to temperature and humidity. In the industrial and agricultural production, meteorology, environmental protection, national defense, scientific research, and other departments, we often need to ambient temperature and humidity measurements and control. Accurate measurement of temperature and humidity in the pharmaceutical, food processing, paper making and other sectors is essential. So the temperature and humidity control and measurement method is of great significance. This paper presents a new design of digital thermometers and hygrometer. It includes a main control devicemicrocontroller AT89C52 and a digital temperature and humidity sensor. This design includes hardware and system software .The hardware design includes a main controller circuit, Temperature and Humidity measurement and control circuits and show circuit. Main controller uses SCM and humidity sensor uses DHT91 which is yielded by Sensirion (a Semiconductor Corp). Show circuit is a total of eight circuits using digital LED of the anode. Driver show circuit uses eight of the PNP small voltage high current transistor (S9012). Temperature and Humidity control circuit includes the temperature and humidity sensor and preset temperature and humidity values pared alarm circuit. When the actual measurement of temperature or humidity values is greater than the preset temperature or humidity values, the alarm signal (Light emitting diode is lit) is sent. The major software includes the main routines, temperature and humidity routines, show routines and keys routines. The digital temperature and humidity sensor (DHT91) in this design includes a capacitive polymer sensing element for power consumption makes it the ultimate choice for even relative humidity and a band gap temperature sensor. Both the most demanding applications are seamlessly coupled to a 14bit analog to digital converter with a 14 and the A / D, as well as serial interface circuits in the same chip on the realization of a Gap link to a superfast response, antiinterference capability and costeffective advantages. The design of digital thermometers and hygrometer with AT89C52 and DHT91 not only has a simple external circuit, but also has a highprecision measurement. KEY WORDS: temperature measurement, humidity measurements, AT89C52, DHT91 目 錄前 言 .....................................................1第一章 設(shè)計任務(wù)要求和溫濕度計的發(fā)展史 .....................2167。 設(shè)計任務(wù)及要求 .....................................2167。 設(shè)計數(shù)字溫濕度計的依據(jù)和意義 .......................2167。 溫度計的發(fā)展史 .....................................3167。 濕度計的由來 .......................................4167。 露點(diǎn)意義 ...........................................4第二章 設(shè)計任務(wù)分析及方案論證 .............................5167。 設(shè)計總體方案及方案論證 .............................5167。 元器件的選擇 .......................................6167。 主控制器芯片 ...................................6167。 數(shù)字溫濕度傳感器 ...............................7167。 驅(qū)動顯示電路 ...................................8167。 溫濕度測量的方法及分析 .............................9第三章 硬件電路的設(shè)計 ....................................10167。 主控制電路和測溫濕控制電路 ........................10167。 驅(qū)動顯示電路 ......................................11第四章 軟件設(shè)計及分析 ....................................13167。 DHT91 傳輸時序和指令集 ]7[...........................13167。 通訊復(fù)位時序 ..................................13167。 啟動傳輸時序 ..................................13167。 數(shù)據(jù)傳輸和指令集 ..............................14167。 濕度的測量時序 ................................15167。 輸出轉(zhuǎn)換為物理量 ..............................15167。 DHT91 的 DC 特性。 ..............................16167。 程序流程圖 ........................................17167。 程序的設(shè)計 ........................................18167。 通訊復(fù)位子程序 ................................18167。 傳輸啟動子程序 ................................18167。 寫一個字節(jié)子程序 ..............................19167。 讀一個字節(jié)子程序 ..............................20167。 數(shù)據(jù)處理子程序 ................................20167。 顯示子程序 ....................................21167。 按鍵子程序 ....................................23167。 中斷刷新顯示數(shù)碼管子程序 ......................26167。 軟件在硬件上的調(diào)試分析 ........................27結(jié) 論 ....................................................29參考文獻(xiàn) ..................................................30致 謝 ....................................................31附 錄 ....................................................32前 言溫度與濕度與人們的生活息息相關(guān)。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣象、環(huán)保、國防、科研等部門，經(jīng)常需要對環(huán)境溫度與濕度進(jìn)行測量及控制。準(zhǔn)確測量溫濕度在生物制藥、食品加工、造紙等行業(yè)更是至關(guān)重要的。傳統(tǒng)的溫度計是用水銀柱來顯示的，雖然結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜，但是它的精確度不高，不易讀數(shù)。傳統(tǒng)濕度計采用干濕球顯示法，不僅復(fù)雜而且測量精度不高。而采用單片機(jī)對溫濕度進(jìn)行測量控制，不僅具有控制方便，簡單和靈活等優(yōu)點(diǎn)，而且可以大幅度提高溫度控制的技術(shù)指標(biāo)。用 LED 數(shù)碼管來顯示溫濕度的數(shù)值，看起來更加直觀。測量溫濕度的關(guān)鍵是溫濕度傳感器。過去測量溫度與濕度是分開的。隨著技術(shù)的進(jìn)步和人們生活的需要出現(xiàn)了溫濕度傳感器。溫度傳感器的發(fā)展經(jīng)歷了 3 個階段：傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器、模擬集成溫度傳感器、智能集成溫度傳感器。目前，國際上新型溫度傳感器正從模擬式向數(shù)字式、從集成化向智能化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。濕度傳感器也是經(jīng)歷了這樣一個階段逐漸走向數(shù)字智能化?，F(xiàn)今國內(nèi)外用的最多的溫濕度傳感器是 SHTxx 系列。不過很多客戶都反應(yīng)SHTxx 不方便手工焊接，很容易在焊接的時候，由于溫度過高造成傳感器直接損害，因此利用 SHTxx 傳感器重新在國內(nèi)封裝得到了 DHT 9x 系列。SHTxx 系列單芯片傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專利的工業(yè) COMS 過程微加工技術(shù)（CMOSens174。） ，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長期穩(wěn)定性。傳感器包括一個電容式聚合體測濕元件和一個能隙式測溫元件，并與一個 14 位的 A/D 器以及串行接口電路在同一芯片上實(shí)現(xiàn)無縫鏈接，從而具有超快響應(yīng)，抗干擾能力強(qiáng)，性價比高等優(yōu)點(diǎn)。