发布时间 : 星期一 文章基于51单片机的温湿度采集系统设计毕业设计说明书更新完毕开始阅读
接好外围电路。通过DHT11传感器准确地检测出当前场所下的温湿度，并且将所测数据信号传递给STC89C52单片机进行分析和处理。STC89C52单片机再将所得数据发送给LCD1602液晶屏，LCD1602成功完成显示。报警模块采用蜂咛器报警方式。系统设计软件编辑中分别预先设置好所需温度和湿度的限值（一个上限一个下限）。通过温度和湿度的上下限值控制蜂咛器报警。若温湿度逾越限值，则烁蜂咛器报警，提醒工作人员此时温度湿度数据已经出现异常、需及时调整来实现场所温湿度变化，从而实现了对温湿度简单控制。整体上来说，本系统设计主要涉及了温湿度的测量以及实现对温湿度的简单控制。硬件方面有四个模块，即传感器模块、STC89C52单片机主控模块、LCD1602液晶显示模块以及蜂咛器报警模块。在硬件方面，制作也相对简便。
第2章 系统总体方案系统设计
2.1系统设计分析
设计一个温湿度测量显示电路系统，首先应该有温湿度数据收集的装置，即为温湿度传感器，本实验采用集成数字传感器DHT11,它将采集来的温湿度信号转换为电路中不同形式的电信号；电信号不能直接反映温度和湿度的大小，这时就需要一个控制器件，来把我们测量的电信号处理成我们所熟悉的温度、湿度数值；当信号处理完后，我们应该在显示模块上显示出来。经过分析，系统的结构框图如图2.1
采集部分 显示部分
主芯片 预设报警值
蜂鸣器
图2-1
2.2系统主要模块的选择与论证
2.2.1温湿度检测模块的选择与论证
方案一：选用DS18B20温度传感器和HS1101湿度传感器。
DS18B20是一线式数字温度传感器，具有独特的单线式接口方式，测量温度范围在-55℃—125℃，-10℃—85℃，误差为±0.5%。最高精度可达0.0625℃。HS1101是电容式湿度传感器，可测相对湿度范围在0%—100%RH，误差为±2%RH。 方案二：选用DHT11作为温湿度检测模块。DHT11是一款数字输出的复合传感器，包含一个电阻式干事元件和NTC式温度检测元件，可测20—90%RH湿度，误差为±5%RH，0—50℃，误差范围±2℃。
上述分析，方案一虽然精度更精确。却稍显复杂。方案二虽然DHT11传感器没怎么使用过，但由于本设计所测试的是一般的环境温度和湿度，选取方案二的DHT11温湿度传感器已经能够满足设计的要求，并且，DHT11复合了温湿度传感器，且价格便宜，而且更加简单，更加容易实现，也更加稳定可靠。所以我选择方案二。
2.2.2单片机控制模块的选择与论证
方案一：采用传统的STC89S52单片机作为主控芯片。此芯片价格便宜、操作简便，低功耗，比较经济实惠。
方案二：采用TI公司生产的MSP430F149系列单片机作为主控芯片。此单片机是一款高性能的低功耗的16位单片机，具有非常强大的功能，且内置高速12位ADC。但其价格比较昂贵，而且是TPFQ贴片封装，不利于焊接，需要PCB制板，大大增加了成本和开发周期。
考虑到此系统需要不用到ADC，从性能和价格上综合考虑我们选择方案一，即用STC89S52作为本系统的主控芯片。
2.2.3显示模块的选择与论证
方案一：采用12864液晶显示屏。12864液晶显示模块自身内置8192个中文汉字、128个字符及64X256点阵显示RAM。可以显示汉字以及图案。
方案二：选择使用LCD1602液晶显示屏。LCD1602能够显示16列2行,但是只能显示字母、数字和符号能显示16*2个字符，不能显示汉字。由于LCD1602寄存器不止32个，所以软件编写可以使字符一个个显示、字符从左到右或从右到左显示等等，显示效果比较简单。
经过上述分析，在编程使用方面，12864液晶显示屏和LCD1602难度差不多，虽然12864液晶屏可以显示更多的字符，汉字，乃至图案，有更多LCD1602不具备的功能。但是LCD1602液晶屏也能实现系统设计的要求，而且LCD1602价格比较便宜一点点，我们接触的比较多。综上所述，显示器模块选择方案二的LCD1602。
2.3总体系统设计框图
按照温湿度控制系统功能的具体设计要求，在保证实现其功能的基础上，尽可能降低制作成本和提高系统设计的稳定性和准确性，该系统设计方案总体上围绕上述思想，最终确定系统的方案如图2-2所示。
从图2-2中可以看出，系统STC89C52单片机处理模块、LCD1602液晶显示
传感器与之相连 STC89C52 主控模块 DHT11传感器模块 LCD1602字符液晶与之相连 LCD1602字符液晶模块 报警模块 图2-2
模块、DHT11传感器模块和蜂咛器报警模块组成。在方案系统设计中，我们应始终遵循简洁至上的原则，因此我将所有的外围模块与STC89C52模块接口全部采用串行方式。本系统设计以STC89C52单片机为控制核心，实现温湿度采集及显示的基本功能。在系统设计系统时，为了更好地采用模块化系统设计法，分步的系统设计各个单元功能模块，系统的硬件部分可以分为DHT11传感器部分、STC89C52单片机控制部分、LCD1602液晶显示部分和实现蜂咛器报警部分。
第3章 系统硬件系统设计
3.1概述
本次的毕业系统设计主要由4个模块构成，分别是STC89C52单片机主控模块、DHT11传感器模块、LCD1602液晶显示模块及报警模块。其中STC89C52单片机主控模块是本系统设计的核心模块，核心模块主要是指STC89C52芯片，它控制整个系统的运行，利用STC89C52单片机各个口分别控制其它模块，使DHT11传感器，LCD1602液晶显示器，蜂咛器形成一个稳定运行的系统，进而满足本系统设计的功能需要；报警模块主要是指将蜂咛器接入单片机电路。通过对任何时间温湿度的检测，并由软件编写给蜂咛器报警所需要的温湿度区间，即给定蜂咛器报警上下限值，实现越限报警；DHT11传感器模块主要用于场所的温湿度的检测、由于DHT11集成了模数转换等模块，所以DHT11模块直接接STC89C52单片机即可。LCD1602液晶显示模块同样直接接入STC89C52单片机即可，LCD1602主要的功能就是完成对单片机处理后的数据进行显示。
3.2控制模块
CPU是STC公司的8051系列单片机STC89C52。
时钟电路由一个频率为11.0592MHz的晶振和两个22pF的电容组成。 复位电路由一个10uF的电容和一个10k的电阻组成。
3.2.1 STC89C52单片机简介
（1）概述