【正文】 根據(jù)選擇芯片的性能和系統(tǒng) 電路的設(shè)計，本設(shè)計的主要優(yōu)點有分辨率高、設(shè)計簡單，精度高，成本低等。該系統(tǒng)的主程序處于鍵控循環(huán)工作方式，當按下測量鍵時，主程序開始調(diào)用讀取子程序、鍵處理子程序，并把測量結(jié)果用顯示子程序在液晶顯示器上顯示出來，從而完成整個程序過程。 報警電路的功能是在 AT89S52 單 片機的控制下實現(xiàn)聲光報警或解除報警。 B、 可選擇當作行驅(qū)動或列驅(qū)動 。 SHT11 首先由溫度傳感器、濕度傳感器分別 檢測出 相對濕度和溫度信號， 然后 經(jīng)過 內(nèi)部的 放大 電路放大后 分別送到 ADC 中 進行 A/D轉(zhuǎn)換、標準和糾錯，最后通過二線制的串行接口，將相對濕度和溫度的數(shù)據(jù)送至 AT89S52單片機，再利用 AT89S52單片機完成非線性補償和溫度補償 。所有的命令都必須在開始條件以后進行。 由于將傳感器與 其它功能 電路部分結(jié)合在一起，因此，該傳感器具有比其它類型的濕度傳感器優(yōu)越得多的性能。 CMOSensTM 技術(shù)不僅將溫濕度傳感器結(jié)合在一起，而且還將信號放大電路、模 /數(shù)轉(zhuǎn)換器、校準數(shù)據(jù)存儲器、標準 2I C 總線等電路集成在一個芯片內(nèi)。測量相對 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 10 的范圍是 0— 100%，分辨率 %Rh。 一般說來，長期穩(wěn)定性和使用壽命是影響濕度傳感器質(zhì)量的頭等問題 。通常在工作和生活中我們使用的濕度即為相對濕度。 濕度，溫度傳感器是本設(shè)計中核心的器件，其感濕溫特性直接決定了本設(shè)計的性能指標。5% ，即 ～ ?？紤]到本系統(tǒng)的需要，因此 本設(shè)計選用 MCS51系列的 AT89S52 單片機作為本系統(tǒng)的 CPU。由溫濕度傳感器檢測到的溫濕度信號 經(jīng)過 芯片內(nèi)部的 A/D 轉(zhuǎn)換 電路，將模擬信號轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號后通過2I C總線 輸入通道傳送給單片機。 目前國內(nèi)外對溫度和濕度測量產(chǎn)品有很多，但是 大部分 的產(chǎn)品都是用紅外熱輻射的傳感器制作的 。根據(jù)設(shè)計要實現(xiàn)的功能，還要考慮系統(tǒng)控制芯片擴展口的分配。溫度傳感器的市場份額大大超過了其他的傳感器。 濕度和溫度是 眾多領(lǐng)域中 需要 檢測 的重要 環(huán)境 參數(shù)。 關(guān)鍵詞 ：倉庫機房，溫濕度傳感器，單片機 AT89S52 II Abstract Temperature and humidityline monitoring and control system is very extensive, for example, grain storage, engine room, archives and other these places, must control the temperature and relative humidity of these two physical quantities in a certain range, not too high, nor too grain depots, engine room, archives and other places special requirements for temperature and humidity, these sites require online monitoring system equipped with temperature and humidity, according to environmental requirements set by the user system, the threshold temperature and humidity,When the system detects the temperature and humidity value exceeds the threshold value, automatically activated air temperature and humidity conditioning。使用自動溫度控制系統(tǒng)可以對生產(chǎn)環(huán)境的溫度進行自動控制，保證生產(chǎn)的自動化、智能化能夠順利、安全進行，從而提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。 系統(tǒng)的主要性能指標 根據(jù) 糧倉 環(huán)境，設(shè)計本產(chǎn)品的主要技術(shù)指標為： （ 1）測溫范圍：－ 20— ＋ 45℃ ；濕度測量范圍為 0— 100%Rh （ 2） 溫度 測量精度： 177。 （ 3）智能式 這是目前檢測類儀器首選的方案， 利用目前成熟的計算機技術(shù)，依靠計算機強大的處理能力，對數(shù)據(jù)前向通道采集到的濕度，溫度數(shù)據(jù)進行判斷、處理、存儲，并可采用十分簡單的方法通過顯示驅(qū)動芯片將顯示信息送出進行數(shù)碼顯示 。由于各種不可克服的誤差和適用環(huán)境的影響， 檢測儀表 都存在一定的誤差。 智能式是目前 檢測儀表設(shè)計采用的主流方案 ，也是本設(shè)計 選用 的方式。在 XTAL1 和 XTAL2 兩端跨接晶振，與內(nèi)部的反相器構(gòu)成穩(wěn)定的自激振蕩器。 濕度，表示大氣干燥程度的物理量。 溫濕測量相關(guān)概念 濕度和溫度很久以前就與 人類 生活存在著密切的關(guān)系 ,但用數(shù)量來進行表示較為困難。2% — 177。 SHT11 是瑞士 Ssirion 公司推出的基于CMOSensTM 技術(shù)的新型溫濕度傳感器。 SHT11 的主要特性如下： ● 將溫濕度傳感器、信號放大調(diào)理、 A/D 轉(zhuǎn)換、 2I C總線接口全部集成于一 體的 芯片（ COMensTM 技術(shù)）； ● 可給出全校準相對濕度及溫度值輸出； ● 帶有工業(yè)標準的 2I C 總線數(shù)字輸出接口； ● 具有露點值計算輸出功能； ● 具有卓越的長期穩(wěn)定性； ● 是只讀輸出分辨率為 14 位，溫 度值輸出分辨率為 12 位； ● 小體積（ ） ,可表面貼裝； ● 具有可靠的 CRC 數(shù)據(jù)傳輸校驗功能； ● 片內(nèi)裝載的校準系數(shù)可保證 100%互換性； ● 電源電壓范圍為 — ； ● 電流消耗，測量時為 550μA, 休眠時為 3μA ； SHT11的工作原理 SHT11 的 DATA 引腳在 SCK 時鐘的下降沿之后改變狀態(tài)，并僅在 SCK 時鐘上升沿后有效，所以， AT89S52 單片機 可以在 SCK 高電平時讀出數(shù)據(jù)，而當其向 SHT11 發(fā)送數(shù)據(jù)時，則必須保證 DATA 上的電平狀態(tài)在 SCK 高電平段穩(wěn)定 。控制器必須通過使 DATA 為低來確認每一個字節(jié)。針對這一問題， Philips 公司提出了 2I C 總線協(xié)議， 2I C總線協(xié)議有效地解決了這一問題。若 單片機 確認失敗， 單片機 必須發(fā)送一個數(shù)據(jù)結(jié)束信號給從器件。作為溫濕度測量系統(tǒng)，顯示電路的設(shè)計也不例外。蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計算機、打印機、復(fù)印機、報警器、電子玩具、汽車電子 設(shè)備、電話機、定時器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。其功能很簡單， 六 個鍵定義如下： ：溫度上限的設(shè)置 ：溫度下限的設(shè)置 ：濕度上限的設(shè)置 ：濕度下限的設(shè)置 ：溫濕度加的設(shè)置 ：溫濕度減的設(shè)置 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 鍵盤電路 鍵盤電路原理 本章小結(jié) 本章主要介紹了溫濕度傳感器的定義及其分類。 由 LCD1602 為核心的顯示電路可以直觀的顯示測量結(jié)果。 [16]基于單片機的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計 .作者 :劉寶元 ,張玉虹 ,段存麗等期刊 核心期刊 國外電子測量技術(shù) OGY 2021 年 第 12期 [17] Pattern and development of land use changes in the Kenyan highlands since the 1950s .Agriculture, Ecosystems and Environment, 1999, 76 :67~73 . [18] ZHAI G FIKEDA S. An empirical model of land use change inChina .Reviews of Urbanamp。對于一個空間來說，各個空間點的溫濕度值都是不同的。 六個按鍵分別接到 。設(shè)計報警電路也是為了更完善系統(tǒng)的功能。 由 SHT11 和 AT89S52 單片機組成的測量電路原理圖如圖 。 西安工業(yè)大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文） 13 數(shù)據(jù)線保持 允許數(shù)據(jù)變化穩(wěn)定數(shù)據(jù)有效 圖 342I C總線有效數(shù)據(jù)傳輸時序圖 （ d）應(yīng)答信號：接收數(shù)據(jù)的 SHT11 收到 8bit 數(shù)據(jù)后，向發(fā)送數(shù)據(jù)的 單片機 發(fā)出特定的低電平脈沖，表示已收 到數(shù)據(jù)。當電源電壓位 5V，且溫度傳感器的分辨率為 14位時，d1=4， d2=，當溫度傳感器的分辨率為 12 位時， d1=40， d2=。使用8/12/14 位的分辨率測量分別需要大約 11/55/210 毫秒的時間。 采用 SHT11 進行溫濕度實時監(jiān)測的系統(tǒng)具有精度高、成本低、體積小、接口簡單等優(yōu)點；另外 SHT11 芯片內(nèi)部集成了 1 14 位 A／ D轉(zhuǎn)換器，且采用數(shù)字信號輸出，因此抗干擾能力也比同類芯片高。 目前國際上新型傳感 器正從模擬式向數(shù)字式、集成化向智能化和網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。露點在 0℃ 以下結(jié)冰時即為霜點。目前在工 業(yè)生產(chǎn)和科學(xué)研究工作中得到廣泛使用的接觸式溫度傳感器主要是熱電傳感器。 并且糧倉環(huán)境中的溫度都在 － 20— ＋ 45℃ 之間。本設(shè)計中采用內(nèi)部時鐘產(chǎn)生方式。隨著科學(xué)技術(shù)的進步，采用 這種設(shè)計 方案設(shè)計出來的產(chǎn)品由于自身的缺陷性已滿足不了當今社會的要 求，所以 基本上被淘汰了 。 從節(jié)約能源和成本及使用方便的角度考慮，每一個設(shè)計都要本著滿足設(shè)計要求的前提下，盡量簡單方便快捷的設(shè)計。 （ 2）數(shù)字式 這種方案在信號的采樣、放大電路、報警設(shè)置以及報警電路等環(huán)節(jié)與第一種方案區(qū)別不大，只是在放大電路后采用了 A/D 轉(zhuǎn)換電路，它將模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，然后經(jīng)過驅(qū)動電路進行數(shù)碼顯示，它最大的好處是顯示直觀，這是模擬式產(chǎn)品向智能式產(chǎn)品過渡的中間型產(chǎn)品，屬于第二代儀表，在上個世紀 80 年代的設(shè)計中大都 采用這 本種結(jié)構(gòu)的方案，在 日常生活中 看到的大都是未被替換的產(chǎn)品 。受傳感器靈敏度的限制 ,這類溫濕度儀 器 的精度不可能很高 ,一般條件下還可以滿足需要 ,但是在環(huán)境實驗設(shè)備等對精度要求頗高的場合就難以滿足要求了。溫度采集控制系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究和人們的生活領(lǐng)域中，得到了廣泛應(yīng)用。由于糧庫、機房、檔案館等場所對于溫濕度的特殊要求，這些地點需要裝有溫濕度在線監(jiān)控系統(tǒng)，由用戶根據(jù)環(huán)境要求設(shè)定系統(tǒng)的溫濕度閾值，當系統(tǒng)監(jiān)測到的溫濕度值超過閾值時，自動啟動空氣溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備；當環(huán)境溫濕度值降到設(shè)定范圍內(nèi)，溫濕度調(diào)節(jié)設(shè)備停止工作。 對 溫度和濕度的測量與監(jiān)控 也 是十分 有意義的 。在半導(dǎo)體技術(shù)的支持下，本世紀相繼開發(fā)了半導(dǎo)體熱電偶傳感器、 PN 結(jié)溫度傳感器和集成溫度傳感器。 AT89S52 單片機 的 P10 口為報警控制口， X X2作為晶振回路端口，RESET 口作為復(fù)位電路接口。本設(shè)計使用比較常見的溫度濕度傳感器和價格便宜的電子元器件，實現(xiàn) 檢測 系統(tǒng) 的 智能化。作為智能化的檢測儀器， 由 LCD1602