沈阳航空航天大学北方科技学院毕业设计（论文）
Abstract
Temperature and humidity are two of the most basic environmental parameters, people living closely related to temperature and humidity. In daily life, industrial, medical, environmental protection, chemical, oil and other fields, often need to measure and control the temperature and the humidity of the environment. Accurate measurement of temperature and humidity in the bio pharmaceutical, food processing, paper and other industries is crucial. Therefore, the temperature and humidity measuring method and device has important significance.
This paper introduces a kind of digital temperature and humidity based on AT89C51 as the main control device and SHT11 as digital temperature sensor. This design mainly includes the design of hardware circuit and the design of the system software.
Key words: temperature and humidity sensor; LCD1602; SHT11
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目录
1 绪论 ................................................................................................................................... 1 1.1 选题背景 ..................................................................................................................... 1 1.2 目的和意义 ................................................................................................................. 1 1.3 技术要求和设计范围 ................................................................................................. 2 1.4 发展现状 ..................................................................................................................... 2 2 方案论证 ........................................................................................................................... 4 2.1 方案设计思路 ............................................................................................................. 4 2.2 方案选择 ..................................................................................................................... 4 2.3 设计流程 ..................................................................................................................... 4 2.4 软件环境 ..................................................................................................................... 5 2.4.1 PROTEUS软件 ................................................................................................. 5 2.4.2 Keil C51软件 ..................................................................................................... 6 3 过程论述 ........................................................................................................................... 8 3.1 AT89C51单片机最小系统 ...................................................................................... 8 3.1.1 AT89C51单片机最小系统原理图 .................................................................... 8 3.1.2 电源引脚 .............................................................................................................. 9 3.1.3 外接晶体引脚 ...................................................................................................... 9 3.1.4 复位 .................................................................................................................... 10 3.1.5 输入输出引脚 .................................................................................................... 10 3.2 LCD1602显示系统 ................................................................................................ 11 3.2.1 LCD1602显示系统 ......................................................................................... 11 3.2.2 液晶显示器简介 ................................................................................................ 12 3.2.3 LCD1602引脚功能说明 ................................................................................. 13 3.2.4 LCD1602的指令说明及时序 ......................................................................... 14 3.2.5 程序流程图(详细程序见附录 ........................................................................... 16 3.3 SHT11传感器 ........................................................................................................... 17 3.3.1 温湿度传感器电路图 ........................................................................................ 18 3.3.2 产品简介 ............................................................................................................ 18 3.3.3 SHT11引脚 ...................................................................................................... 19 3.3.4 传感器的通讯 .................................................................................................... 19 3.3.5 信号转换 ............................................................................................................ 23
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3.3.6 传感器原理流程图 ............................................................................................ 24 4 仿真与调试 ..................................................................................................................... 25 4.1 实验目的与原理 ....................................................................................................... 25 4.2 仿真原理图 ............................................................................................................... 25 4.3 系统仿真以及显示结果 ........................................................................................... 26 4.4 结果分析及测试总结 ............................................................................................... 27 参考文献 ............................................................................................................................. 28 致 谢 ................................................................................................................................. 29 附录Ⅰ 总电路图 ............................................................................................................... 30 附录Ⅱ 程序 ....................................................................................................................... 31
IV
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1 绪论
1.1 选题背景
20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，在其推动下，现代电子产品几乎渗透了社会的各个领域，有力地推动了社会生产力的发展和社会信息化程度的提高，同时也使现代电子产品性能进一步提高，产品更新换代的节奏也越来越快。
目前，单片机正朝着高性能和多品种方向发展趋势将是进一步向着CMOS化、低功耗、小体积、大容量、高性能、低价格和外围电路内装化等几个方面发展。下面是单片机的主要发展趋势。单片机应用的重要意义还在于，它从根本上改变了传统的控制系统设计思想和设计方法。从前必须由模拟电路或数字电路实现的大部分功能，现在已能用单片机通过软件方法来实现了。这种软件代替硬件的控制技术也称为微控制技术，是传统控制技术的一次革命。
单片机模块中最常见之一的是传感器，温湿度显示报警系统是一种基于单片机的用数字电路技术实现温湿度控制的装置，在实践社会生产当中拥有广泛的应用。
1.2 目的和意义
随着社会的发展，人们对时间和环境中的温度及湿度的要求越来越高，尤其在日常的生活中和人们的生活和健康有着紧密的联系，特别是当人们乘坐公共交通工具时，温湿度以及实时时间和人们的出行都有着密切的联系。温湿度控制在日常生活中使用比较普遍, 如各种仪器控制箱、温室或生产车间的温度湿度控制、空调列车车厢空气环境的控制等。常见的低端产品多采用机械指针式或水银柱式温湿度计, 体积小、质量轻、价格低、安装简便。但是, 此类产品测量精度低, 没有LED 显示屏, 不能向智能化方向发展, 不利于进行功能扩展，如不能自动报警。
目前，虽然在工业生产中和科研实验中通过对温湿度测量来进行自动控制的设备越来越普及，应用场合也越来越多。但是，随之而来的问题是如何能够测得精确的温湿度以保证自动控制设备能够正确地发出控制指令来控制生产过程。另一方面，如果温度或者湿度过高过低可能会对一些设备中的一些半导体元器件造成损坏。因此，对于自动温湿度报警的需求也在逐渐增加。本文基于以上方面的考虑，研究并设计了一
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