溫濕度控制系統(tǒng)設(shè)計

摘 要：本設(shè)計是應(yīng)用單片機作為控制器設(shè)計的溫濕度檢測控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)完成的主要任務(wù)就是實現(xiàn)對環(huán)境溫濕度的控制，利用STC89C52單片機來實現(xiàn)溫度和濕度的控制，該系統(tǒng)通過溫濕度傳感器DHT11來完成對溫濕度的檢測；通過液晶顯示器1602模塊實現(xiàn)溫、濕度信息的顯示以及采用四個固態(tài)繼電器作為控制溫濕度調(diào)節(jié)裝置模塊；另外，還利用蜂鳴器進行過閾報警；簡單明了的實現(xiàn)了溫濕度自動控制系統(tǒng)的基本要求。

關(guān)鍵詞：傳感器；溫濕度；單片機，智能控制

0引言

溫度、濕度對人類的生產(chǎn)和生活有著密切的關(guān)系，同時也是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中較為常見的基本的控制參數(shù)，例如在機械、電氣、鑄造、化工、發(fā)電等各類工業(yè)中廣泛需要對溫度濕度進行監(jiān)測與控制；另外，糧倉和大棚當中對溫濕度也有很高的要求。并且隨著人們生活水平的日益提高，人們對自己的生存環(huán)境的要求也越來越高。

1系統(tǒng)方案設(shè)計

1.1 系統(tǒng)總框圖

該系統(tǒng)硬件方面以STC89C52單片機為核心控制部件，利用液晶顯示器LCD1602實時地顯示溫濕度傳感器DHT11檢測到的溫濕度值，閾值主要是通過集成電路AT24C02存儲，以此來實現(xiàn)斷電保存、過閾產(chǎn)生相應(yīng)的報警驅(qū)動。該控制系統(tǒng)的總體框圖如圖1-1所示。

2 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計

2.1系統(tǒng)硬件概述

該溫濕度控制系統(tǒng)主要由六大模塊組成，分別是單片機控制模塊、溫濕度采集模塊、溫濕度信息顯示模塊、獨立鍵盤閾值設(shè)置模塊、繼電器驅(qū)動模塊、過閾報警模塊組成。

2.2單片機最小系統(tǒng)

STC89C51單片機的時鐘信號一般有兩種方式產(chǎn)生：一種是內(nèi)部時鐘方式，另外一種是外部時鐘方式。在單片機內(nèi)部含有一振蕩電路，只要在單片機的XTAL1和XTAL2引腳外接石英晶體（簡稱晶振），就構(gòu)成了自激振蕩器，其可以在單片機內(nèi)部產(chǎn)生時鐘脈沖信號。

2.3 DHT11傳感器簡介

它利用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)以及溫濕度傳感器檢測技術(shù)，確保產(chǎn)品具有很高的可靠性和很好的的長期工作的穩(wěn)定性。該傳感器包含一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接。

2.4 液晶顯示模塊設(shè)計

液晶顯示屏LCD1602是一種工業(yè)字符型液晶，能夠同時顯示16x02 即32個字符。（16列2行）。主要顯示信息是上面行顯示當前的溫度及濕度，下面行顯示相應(yīng)的冷、熱、干、濕情況。

2.5繼電器模塊

本系統(tǒng)所采用的電磁型繼電器，如果在線圈兩端得到足夠大的電壓，線圈中就會有電流流過，進而產(chǎn)生電磁效應(yīng)。

2.6過閾報警模塊

過閾報警部分由蜂鳴器及其外圍電路組成，上電后不發(fā)生，當超過閾值的時候，單片機會輸出一個低電平通過PNP三極管來驅(qū)動蜂鳴器進行發(fā)生報警。

3系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計

3.1主程序的設(shè)計

根據(jù)對整個系統(tǒng)設(shè)計的要求對軟件程序進行設(shè)計。首先需要建立程序框架的總體流程圖，然后對整個設(shè)計進行劃分模塊，各個模塊逐一實現(xiàn)其功能，最終再把各個子模塊合理的銜接起來，組成總的程序。其主流程圖如圖3-1所示：

3.2 液晶顯示模塊設(shè)計

LCD1602液晶顯示器是一個慢掃描顯示器件，在執(zhí)行每條指令之前需要確認模塊的忙標志是低電平，以此來表示不忙，那么此指令失效，要顯示字符時需要先輸入顯示字符地址，其目的是要告訴模塊在哪里顯示了字符。

3.3傳感器模塊設(shè)計

溫濕度模塊DHT11上電后檢測并記錄當前環(huán)境的溫濕度，每隔2S采集一次，將檢測到的溫濕度值傳送給單片機。

結(jié)論

本文是以單片機為核心部件的控制系統(tǒng)，經(jīng)過軟件編程，最終實現(xiàn)了計劃的各項要求，達到了預(yù)期效果。很好的反映出了設(shè)計的目的和要求。

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作者簡介：

楊雙義（1987-），男，河南開封人，大學(xué)本科，助理實驗師，研究方向：電子電氣。