【正文】 明書 3 2 硬件 設計 本設計由主控芯片 STC89C52單片機，晶振電路，復位電路，電源電路， 溫濕度檢測電路，加熱電路，降溫電路，加濕電路，去濕電路， LCD1602 顯示 電路 ，按鍵電路及蜂鳴器報警電路 組成。該設計使用它可以滿足我們的所有需求。簡單的來講，就是把我們電腦主板上是由 CPU 處理、程序存儲器、數據存儲器、輸入輸出電路 IO、顯示設備等模塊集成到了一塊微小的芯片之內。所以本文研究基于單片機設計溫濕度檢測系統(tǒng)將是非常有意義和價值的。還需要人工來進行加熱加濕，因此這中狀況急需改變。 LCD1602 crystal。 本系統(tǒng) 硬件結構簡單，操作靈活，以高級語言 C語言開發(fā)， KEIL4 程序開發(fā)軟件為開發(fā)工具設計而成 。隨著科學技術的快速發(fā)展，尤其是進入 21世紀以來微處理器及傳感器的發(fā)展，使得單片機的應用越來越廣泛，因此也將單片機技術應用到機房溫濕度檢測控制系統(tǒng)上。本文首先對背景及意義進行敘述切入主題，然后對整個系統(tǒng)的硬件設計和軟件設計重點分析，其中在硬件 設計中還分別對所選器件做了一個簡單的敘述介紹，比如 LED， LCD1602， STC89C52 單片機， DHT11溫濕度傳感器及蜂鳴器按鍵等，最后再對這一設計進行總結。 關鍵詞 : STC89C52 單片機； DHT11 溫濕度傳感器 ； 蜂鳴器 ； LCD1602 液晶 ； KEIL 福建農林大學金山學院本科畢業(yè)設計說明書 II Abstract This design based on MCU temperature and humidity testing system, in order to achieve automatic control of room temperature and humidity, solve the waste of human resources, management is not timely issues. With the rapid development of science and technology, especially the development of microprocessor and sensor since twentyfirst Century, making more and more extensive application of singlechip microcontroller, so will technology applied to room temperature and humidity measurement and control system. This paper first describes the background and significance of the subject, then the whole system hardware design and software design are emphatically analyzed, which in the hardware design of the selected device are described, such as LED, LCD1602, STC89C52 microcontroller, DHT11 temperature and humidity sensor and the buzzer button, then the this design is summarized. This design uses digital temperature and humidity sensor DHT11 to detect the temperature and humidity inside the room, through the button to set upper and lower values of temperature and humidity, the detected value is pared with the set value of the drive and corresponding cooling heating and humidifying dehumidifying device. The whole control process using passive buzzer as the alarm, select the system LCD1602 as a liquid crystal display, realtime display of temperature and humidity detection value. The hardware of this system has the advantages of simple structure, flexible operation, with the language C language development, KEIL4 application development software development tools and design. Key Words: STC89C52 microcontroller。 KEIL 福建農林大學金山學院本科畢業(yè)設計說明書 1 1 引言 課題的研究背景及意義 早期的機房對溫濕度的檢測都是通過人工來不斷測量記錄數據，如果需要一個準確的機房溫濕度，那么就需要記錄員不斷采樣記錄。隨著科技的發(fā)展，尤其是單片機技術及傳感器技術的發(fā)展，人們開始將單片機和傳感器技術應用到了機 房的溫濕度檢測控制系統(tǒng)上，通過設計幾個按鍵用于對系統(tǒng)溫濕度上下限的設定，采用溫濕度傳感器 DHT11 進行溫濕度檢測，不斷檢測機房內的溫濕度，通過外圍繼電器電路驅動對應的加熱加濕，降溫去濕裝置。 單片機 的意義 和 本設計特點 在現代生活的各個領域中，單片機幾乎已經完全控制了整個行業(yè)，甚至已經潛移默化的改變了人們的生活方式和 生活習慣，大到航空航天領域，小到馬路上各式各樣的花樣燈控制等等。它體積小，價格便宜，功能豐富，調寫程序便利。 我們在這個設計中 采用 了 51內核 單片機 STC89C52作為核心部件，主要起主控作用，福建農林大學金山學院本科畢業(yè)設計說明書 2 引領整個系統(tǒng)的運行控制， 當作控制器的核心部位，本設計 使用 DHT11 溫濕度傳感器對機房內的溫濕度進行檢測，通過設置 4 個按鍵用于對溫濕度上下限值設定，當檢測的溫濕度值高于或低于設定上下限值時驅動對應的加熱加濕降溫去濕裝置且蜂鳴器 報警，此蜂鳴器采用無源蜂鳴器。 51 單片機負責整個系統(tǒng) 的控制運行。其具體的圖形如下： 圖 22 LCD1602 液晶顯示器 福建農林大學金山學院本科畢業(yè)設計說明書 4 DHT11 溫濕度傳感器 簡介 DHT11 數字溫濕度傳感器是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器。每個 DHT11 傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。產品為 4 針單排引腳封裝。這樣一來單片機就可以對按鍵按下和按鍵斷開有一個穩(wěn)定的判斷識別了。一般其導通電壓是 2V左右，電流是 10ma。 因為它兼容了傳統(tǒng)的 8051 系列 MCS51 指令單片機，移植性能強，相對高性能的單片機來講，它使用起來是很便利的。 可直接使用串口下載； 芯片參數： 1. 它是 51單片機的加強版 ， 擁有 2種時鐘模式，一種是 6個時鐘機器周期的， 還有一種是 12 個時鐘機器周期的 ， 它完全兼容傳統(tǒng) 51單片機的指令系統(tǒng) 。 5. 片上集成 256 字節(jié) RAM。 7. 單片機可以直接通過 P30 P31 RXD 和 TXD 串口管腳下載程序 。 2 個外部中斷 ， 可以通過下降沿或者低電平觸發(fā)中斷 。整個控制過程使用 1個蜂鳴器作為超限報警，選擇液晶 LCD1602 作為整個系統(tǒng)的顯示器，實時顯示檢測的溫濕度值 。具體的大小可以參考下晶振廠家提供的參數手冊。 51 單片機內部有一個 12分頻器，因此時鐘周期為 t = 1/12 ≈ 1us。 采用的手動復位，按鈕按下，復位引腳得到高電平，單片機復位，按鈕 松開后，單片機開始工作。復位電路的存在，就是防止一些特殊情況的發(fā)生，在程序跑飛的時候能夠還原。采用的手動復位，按鈕按下，復位引腳得到高電平，單片機復位，按鈕松開后，單片機開始工作。所以，在按下的一瞬間，高電平復位成功。我們可以根據一條充放電的公式得到： T = 福建農林大學金山學院本科畢業(yè)設計說明書 9 ，把我們上圖的參數帶入，求得是 564us，大于 2 個機器周期。連接方式為 VCC(40 腳）：接電源 +5V 端 VSS(20 腳）：接電源地端。我們將 LCD 數據口接到單片機的 P0 口，用于數據的發(fā)送，將 LCD 的命令數據及讀寫還有使能控制端口接在單片機的 P10 P11 P12 上，通過單片機的這寫管腳控制即可實現在LCD 上顯示，如下圖： 圖 210 LCD1602 顯示 電路 福建農林大學金山學院本科畢業(yè)設計說明書 10 溫濕度檢測 電路 此設計中我們使用 1個溫濕度傳感器進行對機房內的溫度及濕度的檢測，傳感器使用的是 DHT11，此傳感器采用單總線通信模式，因此其數據管腳只有一個，其他的是 VCC和 GND 管腳。我們將單片機的 P13 管腳接在 PNP 型三極管上，當單片機 P13 口輸出一定頻率的脈沖即可觸發(fā)蜂鳴器發(fā)聲了。具體電路如下： 圖 214 加熱加濕 電路 福建農林大學金山學院本科畢業(yè)設計說明書 12 降溫去濕 電路 設計中我們需要檢測的溫度低于或者濕度高于設定值，系統(tǒng)能夠自動進行降溫去濕，因此就需要一個驅動控制降溫去濕的電路，本設計采用繼電器來控制降溫去濕模塊的工作，通過單片機端口 P16 和 P36 接在三極管 PNP 上，當 P16 P36 輸出低電平的時候，三極管導通，繼電器線圈得電， D2 指示燈、 D4 指示燈亮，開始 降溫去濕 。通過液晶 LCD1602 實時環(huán)境溫濕度的基本信息。 程序設計流程圖