-基于51单片机温湿度采集控制系统

-基于51单片机温湿度采集控制系统内容摘要：

要任务是 用于 AT89C52 单片机 与 DHT11 传感器 之间的通讯和同步 ,采用单总线数据 形式 ,单次 通讯时间 4ms 左右 ,数据 既有整数部分也有小数部分。 （ 4）电气特性：通常情况下 VDD=5V，除非特别注明。 如图 35 所示。 北方民族大学学士学位论文 第 9 页 共 36 页 表 35 DHT11 的电气特性 参数 条件 Min typ max 单位 供电 DC 3 5 V 供电电流 测量 mA 平均 1 mA 待机 100 150 uA 采样周期 秒 1 次 注 :采样周期间隔不得低于 1秒钟。 DHT11 传感器模块电路系统设计 DHT11 传感器和 AT89C52 单片机连接十分简单，只用加上 5K 的上拉电阻即可。 利用 AT89C52 单片机的 口与 DHT11 传感器数据口 P2 相连用来发收串行数据。 同时传感器的电源端口 P1和 P4 分别接单片机的 VDD 和 GND 端。 传感器的第三脚悬浮放置。 DHT11 传感器原件的电路原理图如图 36所示： 图 36 DHT11 电路原理图 1602 液晶显示模块系统设计 1602 液晶显示屏简介 LCD1602 能够同时显示 32 个字符（ 16 列 2行）。 基于 51 单片机温湿度采集控制系统 第 10 页 共 36 页 一般 1602 字符型液晶显示器实物如图 37和 38所示： 图 37 液晶屏正面 图 38 液晶屏背面 （ 1） 1602LCD 的 RAM 地址映射以及标准字库表 LCD1602 液晶模块 里面的 字符发生存储器已经存储了 160 个不同的 字符图 ，但是没有汉字， 12864 液晶模块可以显示汉字。 我们 是通过指令编程来实现LCD1602 的读写操作、屏幕和光标的操作 等操作的 （ 1为高电平 ， 0 为低电平）。 1602 内部显示地址如图 39 所示： 图 39 1602 内部显示地址 北方民族大学学士学位论文 第 11 页 共 36 页 1602 液晶显示模块电路原理图 图 310 1602 显示模块 报警模块 二极管工作原理 图 311 二极管工作原理图 在对我们所要系统设计的课题有了整体的了解之后，需要先建立程序框架的流程图，对整个系统设计划分模块，逐个模块实现其功能，最终把各个子模块合理的连接起来，构成总的程序。 主程序首先要对整个系统进行初始化，然后将采集到的温湿度指令传给系统的主流程图 如图 312 所示（以温度为例）： 基于 51 单片机温湿度采集控制系统 第 12 页 共 36 页 图 312 主程序流程图 开始 初始化 延时 温湿度测量 1602 显示数据 判断温度 温度 低于 26℃ 高于 30℃ 二极管闪烁 二极管闪烁 结束 北方民族大学学士学位论文 第 13 页 共 36 页 第 4 章系统软件系统设计 LCD1602 液晶显示模块系统设计 LCD1602 液晶显示模块可与 AT89C52 直接接口的。 软件流程图如图 313 所示： 开始 LCD 初始化 延时 设第一行显示位置 显示第一行内容 设第二行显示位置 显示第二行内容 基于 51 单片机温湿度采集控制系统 第 14 页 共 36 页 图 41 1602 液晶显示模块程序流程图 传感器模块系统设计 DHT11 传感器 使 系统设计更加省时省力。 DHT11 传感器模块的软件流程图如下图 314所示 图 42 DHT11 传感器模块程序流程图 给 DHT11 上电 延时 保持高电平 检测记录信号 输出低电平 延时 输出低电平 数据输出 结束信号 北方民族大学学士学位论文 第 15 页 共 36 页 第 5 章 系统分析与调试 本系统设计是在 Keil C 环境下开发的， Keil C 软件支持 C 语言的编程及调试，运用方便，是做 C 语言毕业系统设计者的首选。 Keil C 程序运行如图 51,52所示 图 51 keil C 运行图 基于 51 单片机温湿度采集控制系统 第 16 页 共 36 页 图 52 程序烧录运行图 在完成对程序的调试及烧录之后，还需要对其进行演示，把开发板与电脑连上，设置好对应的接口，完成供电及下载。 开始供电后、稍等几秒后 LCD1602液晶 屏能正常显示当前温湿度了之后，观察当前温湿度的变化。 我们可以用手捂住 DHT11 传感器，令其温度的显示超标，测试能否达到报警。 经过测试，本系统设计完全可行，进而实现了对温度的简单控制。 当然湿度控制原理跟温度一样。 北方民族大学学士学位论文 第 17 页 共 36 页 第 6 章 结论与展望 本系统以 AT89C52 单片机为核心部件的控制系统，利用软件编程，最终基本上实现了各项要求。 虽然本系统设计还存在某些不足，比如温湿度测量不够精确。 不过本系统大体能反映出系统设计的目的和要求，与预期的结果相差不多。 经过几个月的奋斗，从确定题目，到后来查找资料，理论学 习，实验编程调试，这一切都使我的理论知识和动手能力有了很大的提高。 学会了对一项设计如何系统设计：首先，要分析需要系统设计的系统要实现什么功能，需要什么器件；然后，针对系统设计购买相应的硬件，选用硬件时不仅要选用经济的，更重要的是如何能更精确更方便的完成系统的要求；再次，对各个硬件的软件实现要弄清楚，如何更好的实现各个硬件的协调，更好的通过主控制器件实现硬件的功能。 最后，通过各种测试与调试，让系统设计更好的完成系统要求。 但此系统设计中也存在一定的不足，就比如说对湿度的控制方面，由于温度时刻都在发生着变化。 而湿度的变化又大体上取决于温度。 因而对于湿度的控制有点困难。 基于 51 单片机温湿度采集控制系统 第 18 页 共 36 页 参考文献 [1] 陈明荧 .8051 单片机课程系统设计实训教材 [M]. 北京：清华大学出版社， 2020． [2] 徐新艳 .单片机原理、应用与实践 [M]. 北京：高等教育出版社， 2020． [3] 吴金戌，沈庆阳，郭庭吉 .8051 单片机实践与应用 [M]. 北京：清华大学出版社， 2020. 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At the same time, the development of the theory of control also experienced the classical control theory and modern control theory and intelligent control theory of three phase automatic control system can be divided into the open loop control system and closedloop control system. A control system including the controller, sensors, actuators, and transmitter input and output interface. The output after output interface, actuators, add to the control system, Control system, the accused, the transmitter, through after sensor input interface to controller. Different control system, its sensors and actuators, the transmitter is not the same. At present, the PID control and controller or intelligent instrument has many PID controller in the engineering practice, the products have been widely applied, there are all sorts of PID controller products, panies are developed with PID parameter selfsetting function of intelligent regulator (intelligent regulator), including the PID controller is adjusted by intelligent automatic adjustment or calibration, the adaptive algorithm is proposed to realize. Have realized using PID control pressure, temperature, flow, liquid level controller, can realize PID control function of the programmable logic controller (PLC), and can realize PID control PC system, etc. PID controllers can be standalone controllers (also called single loop controllers), controllers in PLCs, embedded controllers, or software 北方民族大学学士学位论文 第 21 页 共 36 页 in Visual Basic or C puter programs. PID controllers are process controllers with the following characteristics: _ Continuous process control _ Analog input (also known as “ measurement” or “ Process Variable” or “ PV” ) _ Analog o。