摘 要本文选择了“基于单片机的智能环境检测系统设计”作为研究课题，设计了一款以51单片机作为主要控制芯片的智能控制系统， 实现了预期设立的性能指标，使得环境温湿度检测、光照强度检测等特性突破了目前市面上相关产品所存在的普遍弊端，降低了现有产品的功耗参数，大大提升了现有产品的性价比，实现了智能环境监测器控制系统的改进和优化，使得本次毕业设计非常有意义。笔者所设计的这款自动控制系统经历了硬件系统和软件系统的设计和优化，在硬件上以最少的元器件和最低的成本构建了一个完整的硬件系统；在软件上以最流畅的代码运行方式实现了对硬件的控制，如果将这款智能环境监测器控制系统进行大量生产并将之投向市场，能够大大降低这种产品的成本。
目录
一、 引言
（一） 智能环境监测器发展背景介绍
（二） 温湿度控制系统国内外发展现状
（三） 本文主要研究内容
二、 方案选择及元器件介绍
（一） 控制器的选取
（二） STC89C51单片机简要介绍
（三） DHT11温湿度传感器
（四） LCD1602点阵显示器简介
三、 硬件系统设计
（一） 环境检测器系统的硬件结构框图设计
（二） STC89C51单片机最小系统设计
1. 复位电路设计
2. 时钟电路设计
（三） DHT11温湿度传感器电路设计
（四） 光敏传感器电路设计
（五） 点阵显示器电路设计
（六） 报警电路设计
（七） 按键电路
四、 软件系统设计
（一） 环境检测器系统的软件工作流程设计
（二） DHT11温湿度传感器工作流程设计
（三） 光敏传感器工作流程设计
（四） 点阵显示工作流程设计
（五） 报警电路工作流程设计
五、 实物制作与调试
（一） 实物展示
（二） 问题总结
总 结
参考文献
致 谢
附录一 原理图
 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q:  3_5_1_9_1_6_0_7_2 

附录二 元件列表
附录三 程序
引言
智能环境监测器发展背景介绍
所谓的“智能环境监测器”是指温湿度监控系统内部被植入了一定程度的控制系统，它已经不再是传统意义上的温湿度监控系统了，设计人员将程序代码嵌入到其内部的智能控制芯片中，通过控制芯片对传感器、驱动器的操作，从而实现系统的自动运行，实现对环境中的温湿度识别和检测、显示、报警或者其他无线通信等功能。本文介绍的这种智能温湿度监控系统也得益于半导体器件的出现，通常这种智能系统中的核心部件是一种被称为单片机、DSP、ARM或者FPGA等控制器的芯片，这写芯片在外型上通常有数十个甚至上百个引脚，芯片内部电路通过对这些引脚的高低电平变换，从而实现负责的控制功能，智能温湿度监控系统就是通过这个特性实现的——主控芯片通过输入输出不同的高低电平或者连续变化的电压，来改变芯片外部模块的状态，如集成温湿度传感器、铂电阻传感器、红外探头、显示器、报警器以及无线数据收发模块等，通过这些模块的有序配合，从而实现了我们所说的智能系统。智能温湿度监控系统的出现在一定程度上推进了人类社会前进的脚步，它在一定程度上突破了人们对温湿度控制系统的想象，通过实现无线数据收发、控制等新型功能或者极快的温湿度调节速度来打破传统的温湿度监控系统，因此设计出性能更高、功能更强的智能温湿度监控系统控制系统是非常必要的。
温湿度控制系统国内外发展现状
目前国内外对于智能温湿度监控系统的研究可谓是处于一种如火如奈的状态，许许多多国内外的研究所、企业机构以及高校实验室都有对于智能温湿度监控系统的研究小组，这不仅仅体现了人们对于智能概念的向往和“痴迷”，更体现了智能温湿度监控系统带给人类社会的便利和“财富”。前不久加州大学的一个实验小组向世界宣布了他们的最新研究成果——能够实现精度达到0.001摄氏度精度的温湿度监控系统，如此高的监控精度已经突破了现有的温湿度监控系统所能实现的性能指标，将其应用在航空航天领域，能够大大促进人类的科学发展脚步；在国内，东部沿海高校也推出了类似的智能温湿度监控系统控制系统，但是距离千分之一的监控精度指标还有一小段距离。
本文主要研究内容
本文选用了目前在市场上和大学单片机教学中使用最为广泛，并且受到一致好评的51单片机作为主要控制芯片，以此作为核心芯片，设计了一款能够实现环境温湿度检测、光照强度检测的单片机自动控制系统，通过对硬件系统以及软件系统的构建，轻松地实现了毕业设计初期设立的所有指标和性能，下列为本课题将要实现的功能指标：
1）通过复位电路和晶振电路的配置，实现51单片机最小系统的设计，实现对DHT11温湿度传感器、液晶屏、继电器等模块的驱动；
2）通过LCD1602液晶屏电路的设计，实现51单片机对液晶屏的驱动，对环境各项参数进行显示；
3）通过DHT11温湿度传感器电路的设计，实现对环境温湿度进行实时准确检测，并将检测结果发送给单片机；
4）当温湿度出现异常时，单片机控制蜂鸣器发出报警信号；
方案选择及元器件介绍
控制器的选取
首先需要说的是在学生届享有充分知名度的STC89C51单片机，这款单片机采用+5V直流电压供电，内部的程序代码存储器以及RAM都较小，只有4k字节和512字节的容量，只能够适用于小型项目开发；在片内集成的功能模块资源上，STC89C51有两个定时器、两个外部中断和一个UART模块；在GPIO管脚的数量方面，STC89C51单片机只有32个可供用户软件配置的管脚，并且只有P3.2和P3.3两个管脚具有外部中断能力，其他管脚无捕获触发功能。
接下来需要说的是在内部嵌入ARM架构的STM32单片机，这款单片机采用+3.3V直流电压供电，内部的程序代码存储器最多可以达到1M字节，RAM最大可以达到96k字节；在GPIO管脚的数量方面，STM32单片机的GPIO管脚高达上百个，几乎任何一个管脚都有外部中断能力。
综合上面对两款单片机的对比和分析，可以发现很难选择出其中一个，但是考虑到本次毕业设计的成本来看，STC89C51单片机更加适合；另外我对于STC89C51单片机的内部架构更加熟悉，对于ATM架构是有些陌生的，因此最终选择STC89C51单片机来担任本次毕业设计的核心控制器件。
STC89C51单片机简要介绍
STC89C51内部的FLASH模块具有4K字节的空间，即有足够的能力来存放中小型控制系统的程序代码，不需要配置另外的程序代码存放芯片；STC89C51单片机的另一个存储设备是RAM，这种结构的存储设备对于数据的存储是临时性的，但是STC89C51内部CPU对它的数据读写速度是FLASH的数十倍，因此许多频繁使用到的数据要存放到RAM中，RAM的大小也直接影响到单片机的数据处理速度，STC89C51芯片中集成的RAM大小为512字节，相对于其他一些低端单片机来说，它的空间大小具有足够的优势。

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