基于AT89S51的溫濕度控制系統(tǒng)

大連理工大學(xué)城市學(xué)院 裴若男 姜 寧 寧秋月 孟蕭振 謝印慶

基于AT89S51設(shè)計(jì)了一款自動(dòng)溫濕度檢測(cè)控制系統(tǒng)，它是一個(gè)具有溫度和濕度檢測(cè)、判斷是否達(dá)到設(shè)定極限值以及報(bào)警提示等功能的系統(tǒng)。方便人們對(duì)環(huán)境指標(biāo)的及時(shí)了解。

溫度、濕度和人們的生活息息相關(guān)，無論是日常生活中人們關(guān)注的環(huán)境指標(biāo)，還是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中需要注意的重要因素，例如實(shí)驗(yàn)室、種菜的大棚、儲(chǔ)糧的糧倉(cāng)等領(lǐng)域以及機(jī)械工程、石油、化工等各個(gè)產(chǎn)業(yè)中都需要對(duì)溫度和濕度進(jìn)行掌控。而且隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)溫濕度的要求也越來越高。所以本設(shè)計(jì)產(chǎn)品的低成本、方便快捷且檢測(cè)精確的優(yōu)勢(shì)，很好的滿足了大眾的需求。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

系統(tǒng)由AT89S51主控模塊、1602液晶顯示模塊、DHT11傳感器模塊以及蜂鳴報(bào)警器模塊組成?？傮w系統(tǒng)可以分為溫濕度傳感器的測(cè)量、AT89S51單片機(jī)主控芯片、1602液晶顯示和蜂鳴報(bào)警器四大模塊。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

2.1 DHT11溫濕度傳感器

濕度采集范圍5%～95%，在環(huán)境溫度為25℃時(shí)，濕度采集精度是±5%。溫度采集范圍是-20℃～60℃，在環(huán)境溫度為25℃時(shí)，溫度采集精度是±2℃。品質(zhì)高、響應(yīng)快、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比高。DHT11傳感器模塊的軟件流程圖如圖2所示。

2.2 1602液晶顯示模塊

1602A 是一種字符型液晶顯模塊，能夠同時(shí)顯示32個(gè)字符（16列2行）。數(shù)字式的顯示模塊，與單片機(jī)系統(tǒng)的接口更加清晰地連接，操作更加簡(jiǎn)單方便。 清晰度較高且不會(huì)閃爍，而且耗電量比其它顯示器少很多。軟件流程圖如圖3所示。

圖2 DHT11傳感器模塊程序流程圖

圖3 1602液晶顯示模塊程序流程圖

2.3 主控芯片

圖4 系統(tǒng)PCB板圖

表1 P3口的第二功能

圖5 程序流程圖

AT89S51[5]具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，32個(gè)外部雙向輸入/輸出(IO)口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器，2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗(WDT)電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。功能強(qiáng)大的AT89S51[5]可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。它的P3口也可作為一些特殊功能口，如表1所示。

2.4 蜂鳴報(bào)警器

采用的是NPN型三極管驅(qū)動(dòng)，蜂鳴器工作電壓只要不超過管子的極限參數(shù)即可隨時(shí)取用。使用P/O口（P/0由于內(nèi)部沒有上拉電阻，所以要在電路板上外接上拉電阻，而其他I/O口內(nèi)部都有上拉電阻）控制，蜂鳴器響，而且聲音大。

2.5 系統(tǒng)硬件板圖

系統(tǒng)硬件板圖如圖4所示。

3 軟件程序設(shè)計(jì)

當(dāng)開始供電后、等待幾秒，1602液晶屏就能顯示當(dāng)前溫濕度。之后將其與已經(jīng)設(shè)置好的極限值相比較，若當(dāng)前溫度沒有超標(biāo)，可以用手捂住傳感器，使溫度升高至超標(biāo)，則蜂鳴器報(bào)警。濕度則同理。軟件程序流程圖如圖5所示。

結(jié)束語：本系統(tǒng)是基于AT89S51單片機(jī)設(shè)計(jì)的溫濕度控制器，它可以反映環(huán)境中溫度和濕度的變化情況，并及時(shí)得到溫濕度情況的反饋，以便人們對(duì)溫濕度進(jìn)行調(diào)整和控制。本系統(tǒng)溫濕度檢測(cè)控制的方法，既節(jié)省了人力和物力資源，又體現(xiàn)了科技水平隨著社會(huì)的進(jìn)步取得了顯著的提高。