智能温湿度器设计报告..doc

杭州电子科技大学题目: 智能温湿度计设计课程名称: 单片机学院: 自动化专业: 电气工程与自动化年级: 3 学号: 11931306 11931307 11931308 学生姓名: 魏进朝肖强王焜智能温湿度计温湿度控制器设计报告一、功能与特点?配用全数字型温湿度传感器 DHT11 ,温度测量范围 0℃--50 ℃,湿度测量范围 20%RH —90%RH ,可以满足一般需要。若要求更宽测量范围,只需更换温湿度传感器型号,硬件电路及软件程序全兼容。?温湿度测量响应时间快、长期稳定性好。?采用先进的专用微处理器芯片 STC89C52 ,可靠性高,抗干扰能力强。?配用 EEPROM 芯片 AT24C04 , 使存储的温度上下限和湿度上下限可以掉电永久保存。?可以通过四个按键方便地实现温湿度上下限的调整。?当温度或湿度超限后, 报警信号点亮相应报警灯。如果配用三极管和继电器, 该信号也可以驱动继电器打开或切断风机、加热器等外部设备。二、硬件设计 1、设计框图本研究设计的温湿度控制器框图如图 1所示。图1温湿度控制器方框图图中 STC89C5 2单片机每2秒钟从 DHT1 1 温湿度传感器中读入温度和湿度, 在液晶屏上即时显示。液晶屏上同时显示温湿度上限值,该上限值保存外外部 EEPROM 存储器中,掉电不失,并且可以通过四只按键上调或下调。当温度或湿度值超过上限值时,报警信号点亮相应报警灯。该报警信号可以通过三极管驱动继电器,以控制外部风机或加热器。 2、温湿度传感器器及检测电路图 2 DHT11 温湿度传感器外型及管脚 DHT11 温湿度传感器外型及管脚如图 2所示。其中电源引脚的供电电压为 -- 。传感器上电后,要等待 1s以越过不稳定状态在此期间不要发送任何指令。电源引脚(VDD ,GND )之间可增加一个 100nF 的电容,用以去耦滤波。 DHT11 典型应用电路如图 3所示,其连接电路简单,只需要占用控制器一个 I/O 口即可完成上下位的连接。建议连接线长度短于 20时用 5K上拉电阻,大于 20米时根据实际情况使用合适的上拉电阻, 图 3 DHT11 典型应用电路 DHT11 数字湿温度传感器采用单总线数据格式,即单个数据引脚端口完成输入输出双向传输。其数据包由 5Byte (40Bit )组成。一次通讯时间最大 3ms, 数据分小数部分和整数部分。一次完整的数据传输为 40bit ,高位先出。数据格式如表一: 表1DHT11 数据格式 3、单片机电路本设计选用高性能单片机 STC89C52 ,其管脚如图 4所示。图4STC89C52 单片机管脚图该芯片为 52内核 8位单片机,兼容 Intel 等52内核单片机,支持 ISP 下载, 适用于常用检测控制电路。由 STC89C52 组成的单片机系统原理图如图 5所示。图中 DATA 引脚为温湿度传感器单总线引脚,K1、K2、K3、K4为四只调节按键,用以调整温湿度上限值。 L3、L4、L5为三只报警灯,其中 L3为超温报警, L4为超湿报警, L5保留给用户定义。图5单片机系统原理图 4、显示电路显示部分采用 SMC 1602 液晶屏进行数据显示,其主要技术参数为: 表2液晶屏技术指标接口信号说明如表 3所示。表3液晶屏接口信号说明与单片机接口电路如图 6所示。图6LCD 与单片机接口电路 5、温湿度上限存储温湿度阈值存储在 EEPROM 芯片 AT24C04 中,并可以通过 K1—K4按键调节并保存,其中 K1为温度上限增加, K2为温度上限减小, K3为湿度上限增加, K4 为湿度上限减小。 AT24C04 是IIC 芯片,其电路如图 7所示。图 7 EEPROM 存储电路 6、供电及程序下载电路本设计采用 USB 接口供电,电源电压 5V 。同时, USB 接口通过内含 PL230 3 芯片的转换电路对单片机进行程序编写。其电路原理如图 8所示。图 8供电及程序下载电路三、软件编程 1、软件流程图本设计软件主程序流程图如图 9所示。图 9主程序流程图 2、主程序下面介绍 主程序编写,其他程序略。(1) 头文件和一些宏定义#include <> #include "" #include "" #include "" (2) 管脚定义 sbit Led_qushi=P1^6; //去湿灯 sbit Led_jiangwen=P1^5; //降温灯 sbit Led_shengwen=P1^4; //升温灯 sbit Key_TH1 = P3^2; sbit Key_TH2 = P3^3; sbit Key_HH1 = P3^4; sbit Key_HH2 = P3^5; (3) 常量、变量定义/