基于STC89C52的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)

1、基于STC89C52的溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)指導(dǎo)老師：田磊 學(xué)生：胡偉 開發(fā)背景隨著科技的飛速發(fā)展和普及，高性能設(shè)備越來越多，各行各業(yè)對(duì)溫濕度的要求也越來越高。 傳統(tǒng)的溫濕度監(jiān)測(cè)模式是以人為基礎(chǔ)，依靠人工輪流值班，人工巡回查看等方式來測(cè)量和記錄環(huán)境狀況信息。在這種模式下，不僅效率低下不利于人才資源的充分利用，而且缺乏科學(xué)性，許多重大事故都是由人為因素造成的，人工維護(hù)缺乏完整的管理系統(tǒng)。而溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)就可以解決這樣人才資源浪費(fèi)，管理不及時(shí)的問題，這是由于它的智能化設(shè)計(jì)所決定的。人類的生存和社會(huì)活動(dòng)與溫濕度密切相關(guān)。隨著現(xiàn)代化的實(shí)現(xiàn)，很難找出一個(gè)與溫濕度無關(guān)的領(lǐng)域來?？萍嫉难杆侔l(fā)展使對(duì)溫濕度的要求逐漸提

2、高。開發(fā)背景食品行業(yè)：對(duì)于食品儲(chǔ)存來說至關(guān)重要，溫濕度的變化會(huì)帶來食物變質(zhì)，引發(fā)食品安全問題。 檔案管理：紙制品對(duì)于溫濕度極為敏感，不當(dāng)?shù)谋４鏁?huì)嚴(yán)重降低檔案保存年限。 溫室大棚：植物的生長(zhǎng)對(duì)于溫濕度要求極為嚴(yán)格，不當(dāng)?shù)臏貪穸认?，植物?huì)停止生長(zhǎng)、甚至死亡。 動(dòng)物養(yǎng)殖：各種動(dòng)物在不同的溫度下會(huì)表現(xiàn)出不同的生長(zhǎng)狀態(tài)，高質(zhì)高產(chǎn)的目標(biāo)要依靠適宜的環(huán)境來保障。 藥品儲(chǔ)存：根據(jù)國(guó)家相關(guān)要求，藥品保存必須按照相應(yīng)的溫濕度進(jìn)行控制。綜上所述，溫濕度監(jiān)控對(duì)人類有著密不可分的聯(lián)系和重大的意義。開發(fā)平臺(tái)此溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)使用的開發(fā)平臺(tái)是STC89C52，STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8

3、K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，2個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式。空閑模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一

4、切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。最高運(yùn)作頻率35MHz，6T/12T可選。開發(fā)平臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)實(shí)現(xiàn)原理及方法 該溫濕度控制系統(tǒng)是由溫濕度測(cè)量模塊、溫度調(diào)節(jié)模塊、濕度調(diào)節(jié)模塊、控制器模塊、報(bào)警模塊、LCD顯示模塊、按鍵模塊、電源模塊等組成。其中控制部分采用STC公司的STC89C52作為系統(tǒng)控制器，溫濕度測(cè)量模塊采用DHT11溫度傳感器、電源模塊采用220V轉(zhuǎn)5V變壓器，LCD顯示模塊采用LCD12864,報(bào)警模塊采用蜂鳴器報(bào)警。硬件設(shè)計(jì) 此溫濕度監(jiān)控器的硬件設(shè)計(jì)分為兩部分：主控板和電源板，兩塊板均是畫出PCB圖，送去工廠制板，再連接器件。 下圖為主控板硬件設(shè)計(jì)下圖為電源板功能描述及性能指

5、標(biāo) 該系統(tǒng)的主要功能是實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)當(dāng)前環(huán)境的溫度和濕度，在LCD上進(jìn)行顯示，并將環(huán)境的溫度和濕度控制在使用者設(shè)定的溫濕度范圍，當(dāng)環(huán)境溫濕度超出范圍時(shí)，立即進(jìn)行蜂鳴器報(bào)警，并且驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的繼電器吸合，使用者可通過按鍵設(shè)定需要控制的溫度和濕度范圍。測(cè)試方法 本系統(tǒng)以STC89C52為控制中心，在完成此次設(shè)計(jì)完成之后我對(duì)其各個(gè)模塊的各項(xiàng)功能進(jìn)行測(cè)試，測(cè)試方案如下： STC89C52測(cè)試：我在測(cè)試這個(gè)主芯片的時(shí)候，將編寫好的程序燒入主控制板，然后檢測(cè)每個(gè)管腳的電壓。我們還將其它的模塊與它相連來測(cè)試他們是否正常工作。 蜂鳴器測(cè)試：我通過改變環(huán)境溫度，使得環(huán)境的溫度或濕度超出所設(shè)定的范圍，觀察蜂鳴器是否鳴叫。

6、液晶屏顯示測(cè)試：我將程序下載進(jìn)單片機(jī)里，給單片機(jī)供電，單片機(jī)驅(qū)動(dòng)LCD12864顯示當(dāng)前溫濕度值，通過調(diào)節(jié)液晶屏上的電位器，最終LCD12864上正常顯示當(dāng)前溫濕度數(shù)值。測(cè)試方法 溫濕度檢測(cè)模塊測(cè)試：我將程序下載進(jìn)單片機(jī)里，給單片機(jī)供電，LCD12864上顯示了當(dāng)前溫濕度的數(shù)值，然后向DHT11吹氣，立即能觀察到溫濕度的值在變化，經(jīng)過一段時(shí)間，液晶屏上的數(shù)值恢復(fù)到當(dāng)前環(huán)境的溫濕度數(shù)值。 超限模塊測(cè)試：我將程序下載進(jìn)單片機(jī)里，系統(tǒng)啟動(dòng)后，我通過按動(dòng)按鍵設(shè)定一個(gè)溫濕度范圍，然后向DHT11吹氣，溫濕度的值立即發(fā)生變化，超出了我預(yù)先所設(shè)定的范圍，蜂鳴器開始鳴叫，相應(yīng)的繼電器吸合。測(cè)試結(jié)果特色與結(jié)論 此溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特色： (1)采用STC89C52作為內(nèi)核控制中心，性價(jià)比高，發(fā)揮了STC89C52的最大功能。 (2)設(shè)計(jì)制作了220V轉(zhuǎn)5V變壓器電路，可直接接220V交流電即可工作，無需通過PC機(jī)接供電線對(duì)其供電，使得此溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)使用更方便。 (3)具有蜂鳴器報(bào)警電路，更加人性化，對(duì)環(huán)境的溫濕度變化在第一時(shí)間做出反應(yīng)，告知使用者，方便使用者即時(shí)應(yīng)對(duì)。特色與結(jié)論 (4)此溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)可控制外接電器的通斷，從而自動(dòng)將溫濕度控制在使用者設(shè)定的溫濕度范圍。 (5)