摘 要：本設(shè)計(jì)是應(yīng)用單片機(jī)作為控制器設(shè)計(jì)的溫濕度檢測(cè)控制系統(tǒng)，該系統(tǒng)完成的主要任務(wù)就是實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境溫濕度的控制，利用STC89C52單片機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度和濕度的控制，該系統(tǒng)通過(guò)溫濕度傳感器DHT11來(lái)完成對(duì)溫濕度的檢測(cè)；通過(guò)液晶顯示器1602模塊實(shí)現(xiàn)溫、濕度信息的顯示以及采用四個(gè)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(jìn)行過(guò)閾報(bào)警；簡(jiǎn)單明了的實(shí)現(xiàn)了溫濕度自動(dòng)控制系統(tǒng)的基本要求。

關(guān)鍵詞：傳感器；溫濕度；單片機(jī)，智能控制

0引言

溫度、濕度對(duì)人類的生產(chǎn)和生活有著密切的關(guān)系，同時(shí)也是工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中較為常見(jiàn)的基本的控制參數(shù)，例如在機(jī)械、電氣、鑄造、化工、發(fā)電等各類工業(yè)中廣泛需要對(duì)溫度濕度進(jìn)行監(jiān)測(cè)與控制；另外，糧倉(cāng)和大棚當(dāng)中對(duì)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(duì)自己的生存環(huán)境的要求也越來(lái)越高。

1系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

1.1 系統(tǒng)總框圖

該系統(tǒng)硬件方面以STC89C52單片機(jī)為核心控制部件，利用液晶顯示器LCD1602實(shí)時(shí)地顯示溫濕度傳感器DHT11檢測(cè)到的溫濕度值，閾值主要是通過(guò)集成電路AT24C02存儲(chǔ)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)斷電保存、過(guò)閾產(chǎn)生相應(yīng)的報(bào)警驅(qū)動(dòng)。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(jì)

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(jī)控制模塊、溫濕度采集模塊、溫濕度信息顯示模塊、獨(dú)立鍵盤閾值設(shè)置模塊、繼電器驅(qū)動(dòng)模塊、過(guò)閾報(bào)警模塊組成。

2.2單片機(jī)最小系統(tǒng)

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

2.3 DHT11傳感器簡(jiǎn)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(cè)技術(shù)，確保產(chǎn)品具有很高的可靠性和很好的的長(zhǎng)期工作的穩(wěn)定性。該傳感器包含一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。

2.4 液晶顯示模塊設(shè)計(jì)

液晶顯示屏LCD1602是一種工業(yè)字符型液晶，能夠同時(shí)顯示16x02 即32個(gè)字符。（16列2行）。主要顯示信息是上面行顯示當(dāng)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(huì)有電流流過(guò)，進(jìn)而產(chǎn)生電磁效應(yīng)。

2.6過(guò)閾報(bào)警模塊

過(guò)閾報(bào)警部分由蜂鳴器及其外圍電路組成，上電后不發(fā)生，當(dāng)超過(guò)閾值的時(shí)候，單片機(jī)會(huì)輸出一個(gè)低電平通過(guò)PNP三極管來(lái)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器進(jìn)行發(fā)生報(bào)警。

3系統(tǒng)軟件程序的設(shè)計(jì)

3.1主程序的設(shè)計(jì)

根據(jù)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求對(duì)軟件程序進(jìn)行設(shè)計(jì)。首先需要建立程序框架的總體流程圖，然后對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)進(jìn)行劃分模塊，各個(gè)模塊逐一實(shí)現(xiàn)其功能，最終再把各個(gè)子模塊合理的銜接起來(lái)，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(jì)

LCD1602液晶顯示器是一個(gè)慢掃描顯示器件，在執(zhí)行每條指令之前需要確認(rèn)模塊的忙標(biāo)志是低電平，以此來(lái)表示不忙，那么此指令失效，要顯示字符時(shí)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(jì)

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

結(jié)論

本文是以單片機(jī)為核心部件的控制系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)軟件編程，最終實(shí)現(xiàn)了計(jì)劃的各項(xiàng)要求，達(dá)到了預(yù)期效果。很好的反映出了設(shè)計(jì)的目的和要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 余永權(quán) 單片機(jī)在控制系統(tǒng)中的應(yīng)用？電子工業(yè)出版社？2009

[2] 石東海 單片機(jī)數(shù)據(jù)通信技術(shù)？西安電子科技大學(xué)出版社？2011

[3] 朱大奇 單片機(jī)原理串口及應(yīng)用？南京大學(xué)出版社？2009

[4] 趙佩華 微型計(jì)算機(jī)原理與組成？西安電子科技大學(xué)出版社？2011

[5]謝自美 電子線路設(shè)計(jì)？華中科技大學(xué)出版社？2011

作者簡(jiǎn)介：

楊雙義（1987-），男，河南開(kāi)封人，大學(xué)本科，助理實(shí)驗(yàn)師，研究方向：電子電氣。