青岛农业大学毕 业 论 文（设计）题 目：基于51单片机的温湿度传感器的设计与制作姓 名： 王涛 学 院： 理学与信息科学学院 专 业： 电子信息科学与技术 班 级： 1001 学 号： 20102905 指导教师： 霍文晓 2014 年 5 月10 日毕业论文（设计）诚信声明本人声明：所呈交的毕业论文（设计）是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果，论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注，论文中的结论和成果为本人独立完成，真实可靠，不包含他人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日 毕业论文（设计）版权使用授权书本毕业论文（设计）作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文（设计）的复印件和电子版，允许论文（设计）被查阅和借阅。本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文（设计）全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文（设计）。本人离校后发表或使用该毕业论文（设计）或与该论文（设计）直接相关的学术论文或成果时，单位署名为青岛农业大学。论文（设计）作者签名： 日期： 年 月 日指 导 教 师 签 名： 日期： 年 月 日青岛农业大学毕业论文（设计）附件材料题 目：基于51单片机的温湿度传感器的设计与制作姓 名： 王涛 学 院： 理学与信息科学学院 专 业： 电子信息科学与技术 班 级： 1001 学 号： 20102905 指导教师： 霍文晓 2014 年 5 月10 日摘要：温湿度使我们生产生活中很重要的参数，本设计为基于51单片机的温湿度检测与控制系统，采用模块化、层次化设计。如今采纳新技术，使用新式智能的温湿度传感器DHT11来实现对温度、湿度的监测，运用DHT11来完成湿度信号的收集并将其转换为数字式信号，接着使用单片机AT89C52分析、处置数据，提供信号给报警及显示电路，从而完成对温湿度的检测与监控。依据设定的报警高低限值来体现报警体系的报警功效，采纳LCD1602液晶显示所测得的温湿度值。优点是系统的电路简单、集成度高、运行稳定、调试方便、检测精度很高，有一定的实用价值。关键词：单片机；DHT11温湿度传感器；LCD1602显示Abstract：Temperature and humidity that we are important parameters in production and living, this design is based on 51 single chip microcomputer temperature and humidity detection and control system, adopts the modular, hierarchical design. Now adopt new technology, the use of new intelligent temperature and humidity sensor DHT11 to realize the monitoring of temperature, humidity, using DHT11 to humidity signal collection and convert them into digital signals, then using microcontroller AT89C52 analysis and treatment of data, provides the signal to alarm and display circuit, so as to complete the detection and monitoring of temperature and humidity. According to set the alarm of high and low limit to reflect the alarm function of the alarm system, adopt LCD1602 LCD display the measured temperature and humidity values. Advantage is simple circuit, high integration, stable running, convenient debugging and testing precision is high, has certain practical value. Key words: Single chip microcomputer; DHT11 temperature and humidity; LCD1602 display目 录第一章 引言11.1课题的研究背景11.2课题的研究内容及目标11.3本文的组织结构1第二章 设计要求及目的11.1 设计目的11.2 设计要求1第三章 系统方案设计及论证23.1总体方案设计23.2方案比较与论证23.2.1温湿度检测23.2.2主从机通信33.2.3显示部分3第四章 系统的硬件设计与实现54.1 单片机介绍54.1.1 单片机主要性能54.1.2 单片机各引脚功能介绍54.1.3 单片机特殊功能寄存器介绍54.2 DHT11数字温湿度传感器介绍74.2.1 DHT11产品概述54.2.2 串行接口54.3 红外发射电路74.4红外接收电路9第五章 软件设计125.1主机程序125.2从机程序13总 结14致 谢15参考文献16附录一 主机电路图17附录二 从机电路图18附录三 程序代码19第一章 引言1.1 课题的研究背景温度与湿度与人们的生活息息相关。尤其是在工农业生产、气象、国防、科研等部门，必须经常、精确的对环境温度进行监测和控制。此外，在制药，造纸准及温湿度测量，食品加工和其他行业是必要的。比较传统的温度计使用水银制作显示，构造简单、价格低廉，缺憾是精确度不高，不宜读数。传统的干湿球温度计的显示方法，不仅复杂，测量精度不高。而选用单片机对温湿度实施监控和测量，不单单具有节制便利，单一灵活的特点，而且可以大大提高温度控制的灵活性的优点。用LED数码管显示温度和湿度值，看起来更直观。测量温度和湿度最重要的就是传感器。温度和湿度的测量过去是分离的。传感器的成长历经了三个阶段：传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。目前，从模拟到数字温度传感器的模型的方向，从集成化向智能化，网络化的发展。温度传感器也经历过这样的阶段走向数字化、智能化。1.2 课题的研究内容及目标温度和湿度探测器是以AT89C52单片机为核心控制芯片，该芯片具有良好的抗干扰能力，快速响应。使用此单片机构成的温湿度检测仪能够定时、无误的监测周围的温度和相对湿度。 使用高灵敏度收集湿敏电阻阻值变化，然后经由单片机从而得到相应湿度，这就是本检测仪的硬件部份的设计；DHT11数字温度传感器对温度的实时采集和直接控制监测。另外，新增的语音报警装置，让用户自己来设定自己需要的上下限值，只要超出便会自动报警。并用LCD显示屏作为显示设备的硬件设计方案。软件部分选用模块化的方式分成几个个体，一个个进行程序设计，最后连接各部分一起协调工作，从而实现实时监测周围温湿度的目的。1.3 本文的结构组织本文的组织结构安排如下：第一章引言，扼要阐明本课题的研究背景、研究目的、研究意义，以及要实现的目标。第二章设计的要求及目的，阐述要实现的功能，以及主要的参数。第三章系统设计方案及论证，通过分析论证，选出最合适的设计方案，详细的介绍总体方案。第四章主要讲述整个体系硬件的设计及实现，包括单片机的选择、温湿度传感器的选择以及红外发射电路、红外接收电路、语音播报电路的设计。第五章是软件设计，基于前面的硬件系统，设计合适的主机程序和从机程序。第二章 设计要求及目的2.1 设计目的温度、湿度是工业和农业生产的主要环境参数。是否能够及时、准确地测量很重要。如果单片机来对温度进行控制，利用高精度的温度，湿度控制，强湿功能，体积小，价格低，简单灵活，很好的满足工艺要求。2.2 设计要求1、实现温度和湿度的测量；2、按电源键进行测量；3、湿度的测量范围： 0100%RH；温度的测量范围：-40+85；4、湿度测量精度：2.0%RH；温度测量精度：0.2；5、在LCD显示屏上显示数据和结果；6、超出或低于预设定的值，蜂鸣器自动报警。第三章 系统方案设计及论证3.1总体方案设计根据课题要求实现，该系统由主机系统和两个部分从系统，以AT89C52单片机为核心，设计。图1-1和1-2为主机、从机框图：AT89C52红外通信液晶显示报警键盘 AT89C51红 外通信温 湿度 传感 器图 1-1 主机系统图 图 1-2 从机系统图3.2方案比较与论证3.2.1温湿度检测方案一：使用AM2301数字温湿度传感器。该型温湿度传感器，采用3.3-6V直流电源供电，它的各部分参数：湿度测量的范围为2090%RH；温度测量的范围为0+50；湿度测量精度为5.0%RH；温度测量精度为2.0。虽然它的价格比较便宜，但测温的范围和测湿的范围太小，温度的精度和湿度的精度太低，不符合设计的要求。方案二：使用AM2302电容式数字温湿度传感器。它的各部分参数如下：由于传感器参数：湿度0% 100%相对湿度的测量范围；温度测量范围为40 + 80；湿度的测量精度为3.0%RH温度的测量精度：0.5。价格也比较适合，基本可以满足设计要求。方案三：使用数字温湿度传感器DHT11。湿度测量范围： 0100%RH；温度测量