【正文】 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院 畢業(yè)論文 （ 2021 屆） 基于單片機技術(shù)的 數(shù)字溫濕度計 設計 學生姓名 學 號 分 院 專 業(yè) 指導教師 完成日期 2021 年 3 月 日 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院電氣工程分院畢業(yè)設計 基于單片機技術(shù)的數(shù)字溫濕度計 設計 摘 要 本論文介紹了一種以單片機為主要控制器件，以 DHT91 為溫濕 度傳感器的 數(shù)字溫 濕 度計。主要包括硬件電路的設計和軟件 程序的設計。硬件電路主要包括主 控制器，測溫濕度 電路和顯示電路三部分組成。主控制器采用單片機 AT89C52， 溫濕度傳感器采用 ， 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 型的三極管（ S9012）。 軟件 程序 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。 另外，還介紹了軟件 的調(diào)試分析。 本設計中采用 了溫濕度傳感器 DHT91 作為檢測元件，該傳感器包括一個電容性聚合體測濕敏感元件、一個用能隙材料制成的測溫元件，并在同一芯片上，與 14 位的 A/D 轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路實現(xiàn)無縫連接。因此，它具有品質(zhì)卓越、超快響應、抗干 擾能力強、極高的性價比等優(yōu)點。每個傳感器芯片都在極為精確的濕度腔室中進行標定，在標定的過程中使用。傳感器在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。兩線制的串行接口與內(nèi)部的電壓調(diào)整，使外圍系統(tǒng)集成變得快速而簡單。微小的體積、極低的功耗。 它 具有很好的發(fā)展前景。 關(guān)鍵詞 溫濕度測量 AT89C52 DHT91 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院電氣工程分院畢業(yè)設計 目 錄 第一章 數(shù)字溫濕度計的設計依據(jù)和意義 ................................ 1 數(shù)字溫濕度計的設計依據(jù) ...................................... 1 數(shù)字溫濕度計的設計意義 ...................................... 1 第二章 總體設計要求及方案論證分析 .................................. 2 總體設計要求 ............................................... 2 方案論證分析 ................................................ 2 方案論證 ............................................... 2 方案設計 ............................................... 3 元器件的選擇 ................................................. 4 主控制器芯片 .......................................... 4 數(shù)字溫濕度傳感器 ...................................... 6 驅(qū)動顯示電路 ............................................... 6 溫濕度測量的方法及分析 ..................................... 7 第三章 硬 件電路的設計 .............................................. 9 主控制電路和測溫濕控制電路 ................................... 9 驅(qū)動顯示電路 ................................................ 10 第四章 軟件設計及分析 ............................................. 12 DHT91 傳輸時序和指令集 ..................................... 12 通訊復位時序 ......................................... 12 啟動傳輸時序 ......................................... 13 數(shù)據(jù)傳輸和指令集 ..................................... 13 濕度的測量時序 ....................................... 14 輸出轉(zhuǎn)換為物理量 ..................................... 14 DHT91 的 DC 特性。 .................................... 16 程序流程圖 ................................................ 17 程序的設計 ................................................ 18 通訊復位子程序 ....................................... 18 傳輸啟動子程序 ....................................... 18 一個字節(jié)子程序 ....................................... 19 讀一個字節(jié)子程序 ..................................... 19 數(shù)據(jù)處理子程序 ....................................... 20 顯示子程序 ........................................... 20 按鍵子程序 ........................................... 22 中斷刷新顯示數(shù)碼管子程序 ............................. 23 軟件在硬件上的調(diào)試分析 ............................... 24 結(jié) 論 ............................................................. 26 致 謝 ............................................................. 27 參考文獻 ........................................................... 28 附 錄 ............................................................. 29 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院電氣工程分院畢業(yè)設計 引 言 溫度和濕度的測量和控制是目前眾多行業(yè) 的重要工作目標之一 ，可謂 與我們的生活息息 相關(guān)。無論是在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣象部門，還是在環(huán)保、國防、科研等方面 ，常需對環(huán)境溫度與濕度進行測量和控制?，F(xiàn)在 準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。 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)的進步及 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。 總之，本次設計運用 DHT91 傳感器，結(jié)合其優(yōu)點，將制作一個便攜式常用數(shù)字溫濕度計，必定對生產(chǎn)方面有一定作用。浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院電氣工程分院畢業(yè)設計 1 第一章 數(shù)字溫濕度計的設計依據(jù)和意義 數(shù)字溫濕度計的設計依據(jù) 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)境溫度與濕度進行測量及控制。準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。 數(shù)字溫濕度計的設計意義 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)的濕度計采用干濕球顯示法，不僅復雜而且測量精度不高。而采用單片機對溫濕度進行控制，不僅具有控制方便，簡單和靈活等優(yōu)點，而且可以大幅度提高溫度控制的技術(shù)指標。用 LED 來顯示溫濕度的數(shù)字看起來更加直觀。 DHT91 傳感器具有超快響應，抗干擾能力強，性價比高等優(yōu)點。DHT91 傳感器可以直接讀出被測的溫濕度值。同時單片機可以把測量出的數(shù)據(jù)通過串口傳到計算機上，來完成工業(yè)中的自動控制，給工業(yè)生產(chǎn)帶來了極大的便利。用單片機控制的溫濕度計不 僅硬件電路簡單，而且測量精度比較高