空气温湿度检测报警系统

智能仪器课程设计空气温湿度检测报警系统的正文

西华大学课程设计说明书1. 前言随着人们的生活水平越来越高，对环境的要求也越来越高。尤其是目前生活节奏的 加快，许多人都出现了亚健康的状态，因此空气温湿度的检测对于现代人来说也变得十 分重要。为了更加有效的保证人们生活环境的安逸和舒适，同时也为了人们生活的更加 健康， 人们已不满于目前的居住环境， 对家庭提出了更高的要求， 智能化被引进了家庭， 并且迅速在全国乃至世界范围内普遍发展开来。由于自然环境污染越来越严重，城市人 口越来越多等，适宜人们生活的温度以及湿度越来越难以达到标准，常见的南北气候差 异， 北方冬天异常干燥， 南方却阴冷潮湿， 为了满足最适宜人们生活的最佳温度和湿度， 我们需要研究一种便于提醒和控制温湿度的装置，人们可以根据不同季节以及个人的需 要进行不同的调整，以便达到最佳的居住环境。这不仅仅是对于环境要求的进步，同时 也体现了现代文明的发达与先进。而对于我们来说，如何有效地在合适的时间内对环境 做出相应的措施却难以把握， 因此我们需要采取有效的措施， 以满足人们对环境的要求。 随着时代的进步和发展，单片机技术已经普及到我们生活，工作，科研，各个领域， 已经成为一种比较成熟的技术。随着电子芯片集成化、小型化速度加快及芯片制作技术 的提高，国内外在湿度传感器研发领域取得了一定的进步，湿度传感器正从简单的湿敏 元件向集成化、智能化、多参数检测的方向发展，为开发新一代湿度测控系统创造了有 利条件， 也将湿度检测技术提高到新的水平。 本文将介绍一种空气温湿度检测报警系统， 它所使用的传感器，是采用 DHT11 温湿度传感器来采集温湿度的信号，将采集到的数字 信号所获得的数据直接送入 STC89C52 的单片机中，单片机再对数字信号进行处理，经 过单片机处理的信号再次通过 1602 字符液晶显示器将温湿度值显示出来，若通过温湿 度传感器所采集的数据过高，则会通过报警电路发出报警，提醒人们空气中的温湿度对 人的身体不利。I

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西华大学课程设计说明书2.总体方案设计2.1 方案论证方案一：利用温湿度传感器 DHT11 采集信号,将输出得到的数字信号直接送到单片 机内部，经单片机处理后，通过 1602 液晶显示器进行显示。若超出预设温湿度值的范 围，则驱动报警电路进行报警，已达到监控空气的温湿度，方便随时对空气的温湿度进 行检测，保证人体处于一个合适的空气环境。原理框图如图 2.1 所示。 1602 液晶显示DHT11 温湿度传感器STC89C52 (单片机)图 2.1 方案一 结构框图报警电路 蜂鸣器方案二：利用温度传感器 DS18B20 进行采集空气中的温度信号,湿度传感器 HMP45D 采集空气中的湿度信号，将两个传感器输出得到的信号送到单片机内部进行处理，通过 单片机处理后，再由 1602 液晶显示器显示当前空气温度和湿度的值。若超出预设的温 湿度值的范围，则驱动报警电路进行报警，已达到监测空气的温湿度。其原理框图如图 2.2 所示。图 2.2 方案二 结构框图2

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西华大学课程设计说明书2.2 方案比较与选择两种方案都能实现对空气温湿度的检测，但在方案二中，分别温度传感器和湿度采 集到的信号直接送给单片机进行处理，虽然能够有液晶显示温度和湿度，但该方案需要 两个液晶显示，成本较高，而且传感器不能保证是同一时间所采集，导致精度不够高。 而方案一根据 DHT11 采集空气中的信号， 输出数字信号给单片机进行处理， 再通过 1602 字符液晶进行显示。通过检测到空气中的温室度值与预设温湿度值进行比较，若超出了 预设值范围， 则通过蜂蜜器进行报警， 提醒人们所处环境温湿度不合适。 通过这种方式， 提醒人们所处环境的空气质量，这样检测的空气温湿度对人类更加有帮助。与方案二比 较，增加了测量空气温湿度的精度，而且成本较低，硬件设计电路较简单，所以选择方 案一。3

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西华大学课程设计说明书3.单元模块设计3.1 STC89C52 单片机系统模块STC89C52 是一种低功耗、 高性能 CMOS8 位微控制器， 具有 8K 在系统可编程 Flash 存 储器。在单片机系统电路中，包括复位电路，时钟电路，LCD1602 显示电路，MAX232 电 平转换电路。时钟电路选择的晶振为 12MHZ。LCD1602 可以显示 16×2 个字符，用于显 示测得的光参数数据和相应的时刻。由于单片机的电平逻辑是 TTL/CMOS 电平逻辑, MAX232 是由德州仪器公司（TI）推出的一款兼容 RS232 标准的芯片。该器件包含 2 驱动 器、2 接收器和一个电压发生器电路提供 TIA/EIA-232-F 电平。选择 MAX232 芯片实现 TTL 电平与 EIA 电平的转换，通过 RS232 传输线可以与 PC 机实现串行通讯。LCD1602 是 自带字符库的 LCD 液晶显示器，可以显示 16×2 个字符，此电路中由 P0 口控制读写的 数据。系统原理图如图 3.1 所示。图 3.1 STC89C52 单片机系统模块电路图4

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西华大学课程设计说明书3.2 电路模块3.2.1 蜂鸣器电路 本设计 …… 此处隐藏：6530字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……