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基于51單片機的溫室大棚溫濕度檢測警報系統設計(編輯修改稿)

2026-07-25 00:20 本頁面

　

【文章內容簡介】下一個工序焊線才會順利，否則焊線將會出現很多異常，不僅會降低產量也會造成質量問題，因此要求每三個小時記錄一次室內的溫濕度，且要保證其溫度在18℃23℃之間，濕度不可超過60%。隨著信息產業的發展及工業化的進步,溫度和濕度不僅僅表現在以上幾個方面直接或間接影響著人類基本生活條件, 還表現在對工生物制品、醫藥衛生、科學研究、國防建設等方面的影響。針對以上情況，研制可靠且實用的溫濕度控制器顯得非常重要。常用溫濕度傳感器的非線性輸出及一致性較差，使溫濕度的測量方法和手段相對較復雜，且給電路的調試帶來很大的困難。傳統的溫濕度測量多采用模擬小信號傳感器，不僅信號調理電路復雜，且溫濕度值的標定過程也極其復雜，并需要使用昂貴的標定儀器設備。因此對于溫濕度控制器的設計有著很大的現實生產意義。本文設計的是基于單片機STC89C52的溫濕度檢測和控制系統，主要以廣泛應用的DHT11作為溫度和濕度的檢測，該儀器具有測量精度較高、硬件電路簡單、并能很好的進行顯示，可測試不同環境溫濕度的特點。另外和控制電路相連，可以進行加濕電路和除濕電路的控制，使溫度和濕度參數在預先設定的范圍內，不需要人的直接參與。本系統還通過RS232和上位機相連，可以設置每隔一定的時間進行溫度和濕度的采集，上傳到上位機，以供查詢。傳統的溫度和濕度檢測系統主要有以下幾種：（1）水汽壓（e）：是水汽在大氣總壓力中的分壓力。它表示了空氣中水汽的絕對含量的大小，以毫巴為單位。（2）相對濕度（rh）：濕空氣中實際水汽壓e與同溫度下飽和水汽壓E的百分比，相對濕度的大小能直接表示空氣距離飽和的相對程度。空氣完全干燥時，相對濕度為零。相對濕度越小，表示當時空氣越干燥。當相對濕度接近于100%時，表示空氣很潮濕，越接近于飽和。（3）露點（或霜點）溫度：指空氣在水汽含量和氣壓都不改變的條件下，冷卻到飽和時的溫度。（4）干濕球溫度表：用一對并列裝置的、形狀完全相同的溫度表，一支測氣溫，稱干球溫度表，另一支包有保持浸透蒸餾水的脫脂紗布，稱濕球溫度表。（5）發濕度表（計）：利用脫脂人發（或牛的腸衣）具有空氣潮濕時伸長，干燥時縮短的特性，制成毛發濕度表或濕度自記儀器，它的測濕精度較差，毛發濕度表通常在氣溫低于10℃時使用。（6）電阻式濕度片：利用吸濕膜片隨濕度變化改變其電阻值的原理，常用的有碳膜濕敏電阻和氯化鋰濕度片兩種。前者用高分子聚合物和導電材料碳黑，加上粘合劑配成一定比例的膠狀液體，涂覆到基片上組成的電阻片；后者是在基片上涂上一層氯化鋰酒精溶液，當空氣濕度變化時，氯化鋰溶液濃度隨之改變從而也改變了測濕膜片的電阻。（7）薄膜濕敏電容：是以高分子聚合物為介質的電容器，因吸收（或釋放）水汽而改變電容值。它制作精巧，性能優良，常用在探空儀和遙測中。隨著智能檢測系統的飛速發展，基于單片機的溫濕度檢測系統將多傳感器系統結合在一起。如何把多傳感器集中于一個檢測控制系統，綜合利用來自多傳感器的信息，獲得對被測對象的可靠了解和解釋，以利于系統做出正確的響應、決策和控制，是智能檢測控制系統中需要解決的首要問題。在溫濕度要求嚴格的場合，利用多傳感技術可以提高系統的可靠性和精度，亦可以提高系統的時間空間的覆蓋范圍。單片機是系統的控制核心，所以單片機的性能關系到整個系統的好壞。因此單片機的選擇，對所設計系統的實現以及功能的擴展有著很大的影響。單片機種類很多，在眾多51系列單片機中，較為常用的是ATMEL 公司的AT89C51和AT89S52單片機，AT89C51片內4KROM是Flash工藝的，使用專用的編程器自己就可以隨時對單片機進行電擦除和改寫，片內有128字節的RAM。而AT89S52含有在系統可編程的Flash存儲器，片內有8K閃存，RAM的容量也較AT89C51大，為256字節。顯然這種單片機優點更多，開發時間也大為縮短。在本次設計中選用了STC89C52單片機。鍵盤接口電路較為簡單，而顯示部分有兩種方案供選擇：一種為LCD，一種為LED。LCD液晶顯示的像素單元是整合在同一塊液晶版當中分隔出來的小方格。通過數碼控制這些極小的方格進行顯像。顯示非常細膩但是造價很高。而LED數碼顯示中每一個像素單元就是一個發光二極管，如果是單色，一般是紅色發光二極管。如果是彩色，一般是三個三原色小二極管組成的一個大二極管。這些二極管組成的矩陣由數碼控制實時顯示文字或圖象，造價相對低廉，顯示效果也較好。本設計中，最終選用的集成溫度傳感器DHT11，采集到的溫濕度信號送至單片機，實現溫濕度的顯示與控制。系統主要由以上元器件組成，通過硬件電路和軟件程序的設計，實現系統的基本功能。第2章系統總體方案設計本設計是基于單片機對數字信號的高敏感和可控性、溫濕度傳感器可以產生模擬信號，和A/D模擬數字轉換芯片的性能，此設計以STC89C52基本系統為核心的一套檢測系統，其中包括單片機、復位電路、溫濕度檢測、鍵盤及顯示、報警電路、系統軟件等部分的設計。鍵盤控制顯示電路系統晶振電平變換PC機報警電路溫濕度傳感器單片機系統重點及組成：溫濕度的檢測溫濕度的顯示單片機與PC機間的通信通過開關量控制實現溫濕度上下限調節系統總體框圖溫濕度傳感器DHT11產品概述DHT11數字溫濕度傳感器是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術，確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩定性。傳感器包括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。因此該產品具有品質卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優點。每個DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數以程序的形式儲存在OTP內存中，傳感器內部在檢測信號的處

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