智能温湿度检测系统设计及制作
一、论绪 1
(一)课题的意义 1
(二)课题要求和系统功能 1
二 硬件设计 2
(一)系统设计 2
(二)单片机主控控制电路 2
1.STC89C52芯片介绍 2
2.单片机最小系统 4
3. 时钟电路 5
4. 复位电路 5
(三)温湿度传感器及检测电路 6
(四)DS1302实时时钟电路 7
(五)LCD显示电路 9
(六)键盘电路 10
(七)供电及程序下载电路 11
三、软件设计 11
(一)系统程序流程图 11
(二)按键程序流程图 12
(三)显示程序流程图 14
(四)温湿度程序流程图 14
四、系统调试 15
五、小结 17
六、致谢 18
参考文献 19
附录 20
附录一:原理图 20
附录二:源程序 20
一、论绪
(一)课题的意义
温度和湿度在生产和生活中至关重要。现在很多室内温湿度的调节还是用打开门窗的办法,这不但达不到应有的效果 而且具有相当的不确定性,一点都不科学。因此,我们应该制定一个能达到预期效果的且价格低的检测和控制系统,从而帮助人们实现自动调控的,温湿度精度更高的系统来实现人们自然舒适的家具生活。
(二)课题要求和系统功能
系统主要由STC89C52单片机系统、DS1302实时时钟系统、室内温湿度监测系统、显示系统等组成。主要功能:
环境温度和湿度的实时检测,并通过LCD1602显示。
当前的时间和日期的实时显示等
调整初始值用键盘上的四个键位,直到年月日等的对应位置闪烁,再用按键来调整数值,最后按设置键进入正常工作状态。
二 硬件设计
(一)系统设计
此设计简化了常规的温湿度检测系统,去掉了报警、中断等部分,特别加入了DS1302实时时钟芯片,使温湿度显示结果更客观更方便,系统框图如图1
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D1602显示。
当前的时间和日期的实时显示等
调整初始值用键盘上的四个键位,直到年月日等的对应位置闪烁,再用按键来调整数值,最后按设置键进入正常工作状态。
二 硬件设计
(一)系统设计
此设计简化了常规的温湿度检测系统,去掉了报警、中断等部分,特别加入了DS1302实时时钟芯片,使温湿度显示结果更客观更方便,系统框图如图1所示。
图1智能温湿度检测系统方框图
图中的STC89C52单片机系统可以用来调控温湿度的显示。从DHT11温湿度传感器读取相关数据显示在液晶屏上。
DS1302通过系统显示实时时间。设置键、上下键可以设置时间的初始值,即使主控制系统切断时钟依旧运行,是独立的显示系统。
系统用四键键盘,通过编程设置初始值的时钟等。
(二)单片机控制电路
1.STC89C52单片机功能简介
STC89C52是一种低功耗,高性能CMOS8位微控制器,具有在系统可编程Flash 8K内存。在一个芯片上,系统中的一个8位CPU和闪存可编程,为许多嵌入式控制应用提供了高度灵活的STC89C52,超有效解。具有以下标准功能:8k字节Flash,512字节RAM,32个I / O线,看门狗定时器,内置4KB的EEPROM,MAX810复位电路,三个16位定时器或计数器,一六向量两级中断结构,全双工串行。
图2STC89C52单片机引脚图
此单片机是一款新型51内核的单片机类型。
STC89C52主要的功能、性能参数:
(1)采用512B内部存储器(RAM);
(2)3个16位的定时器计数器
(3)1个通用异步通信接口(UART);
(4)内置51核的机器周期为12时钟;
(5)工作频率在0~40MHz
(6)STC89C52RC映衬8KB的Flash空间
(7)3.8~5.5V的工作电压;
(8)有ISP(在系统可编程)IAP(在应用可编程),不需要专用的编程器仿真器;
(9)32、36个通用IO口;
(10)封装:40脚PDIP封装、44脚PLCC、PQFP封装等。
2.单片机最小系统
最小系统是单片机的核心系统,最小系统内包含电源电路和时钟电路,为了让单片机正常运行,存储器和A/D扩张不可少,籍此完成单片机其他复杂的功能。
STC89C52单片机最小应用系统连接了电源和时钟电路,其结构如图3所示。
图3 单片机最小系统的原理图
3. 时钟电路
STC89C52单片机的时钟信号采用了内部时钟模式
内部时钟模式如图4所示。在STC89C52单片机振荡器电路中,将对应脚连接,形成自激振荡电路和单片机产生时钟脉冲信号。C1和C2的作用:加速振动和稳定的频率,电容值为30pF。1.2 ~ 12MHz晶体Cys选择振荡频率范围内为12MHz,6MHz。
图4时钟电路原理图
4. 复位电路
本设计采用电平方式的按键手动复位,将单片机的RST端连接电源Vcc实现电平复位。
按键手动复位的电路如图5:
图5 STC89C52复位电路
(三)温湿度传感器及检测电路。
电源引脚的电源电压3.5--5.5v。电源引脚(VDD和GND)可以为100nF电容用于去耦滤波。如图6
图6 DHT11温湿度传感器的外型和管脚
DHT11的应用电路使用简单的单I/O接口连接控制器,使用5K上拉电阻,其连接线的长度不应大于20米 如图7所示
图7 DHT11应用电路
DHT11 数字湿温度传感器完成输入和输出的双向传输使用1个数据引脚端口。
表1 DHT11 的数据格式
(四)DS1302实时时钟电路
DS1302涓流充电时钟芯片包含实时时钟/日历和31字节的静态RAM,通过简单的串行接口,单片机的
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