便携式温湿度测量仪论文1

1、 电子电工实验中心创新实验室（论 文）题目：便携式温湿度测量仪设计 参赛姓名： 指导老师： 专业名称： 所在学院： 论文提交日期：8摘要随着科学技术的发展，温湿度测量仪的应用越来越广泛。针对传统的温湿度控制方法完全是人工的，不仅费时费力，而且效率很低，研制了一种便携式多路温湿度测量仪。该设计是一款家用温湿度测量仪的设计，通过对温湿度测量、信号输入和采集、stm32单片机控制其功能，最后通过OLED显示。此外，在温湿度过高或过低时采用蜂鸣器报警和时钟日期的设置，实现了温湿度实时测量，自动刷新的功能。关键词：stm32；温湿度传感器；蜂鸣器报警 Abstract With the developm

2、ent of science and technology, the application of temperature and humidity measuring instrument is more and more widely. In view of the traditional control method of humiture is entirely artificial, not only time-consuming, but also laborious and inefficient. Therefore, a portable multi-channel temp

3、erature and humidity measuring instrument is made. This design is a household and multipath humiture through the signal collecting, stm32 microcontroller controlling and the OLED displaying. In addition, the temperature and humidity too higher or too lower when the buzzer alarm clock and date set, r

4、ealized the real-time temperature and humidity measurement, the function of automatic refresh. Key Words ：stm32; Temperature and Humidity sensor; Buzzer Warning目录引言2课题背景及意义2整体思路和总体介绍2第一章 设计要求3第二章 方案论证与选择32.1 总体方案论证32.2方案选择32.3液晶屏类型的选择3第三章 系统结构框图及方案设计4第四章 硬件与程序设计54.1硬件模块54.2 软件设计5第五章 测试结果与分析65.1测试条件6

5、5.2 测试方案65.3测试结果分析6第六章 设计总结7第七章 心得体会7参考文献8附录1：电路图9附录2：程序9引言课题背景及意义 近年来随着我国农业的发展，监测技术在农业上的应用的到快速发展。农业技术工程人员研制了许多监测装置和系统，但是研制的产品大多没有产品化，检测精度和一致化较差，而且价格较高，难以在实际中大量应用。为了满足生产实际的需要，研制便携式温、湿度测量仪。该仪器体积小轻便，且低能耗，使用时可调节时间，以便准确的显示某时刻的温湿度情况。 整体思路和总体介绍以STM32F103为核心，通过DHT21温湿度传感器根据环境产生的数据，再通过单片机编译最后通过小液晶显示出具体的温湿度数

6、值。同时采用多级菜单功能，在测量同时能实时显示时间和日期，当温湿度达到一定数值时还可以发出提示音，方便用户针对温湿度过高，过低情形随时调整环境设置，方便快捷，欢迎使用。测量温湿度时，通过DHT21传感器快速传回数据并实时处理，屏幕迅速刷新，实时了解温湿度测量情况。便携式温、湿度测量仪主要由stm32单片机、温湿度传感器、时钟电路、串口通讯接口、液晶显示、电源、按键和处理模块等组成。在设计过程中，最初在串口显示正常，但无法在液晶屏显示，发现是调用函数异常，局部变量与全局变量设置问题。采用局部变量就解决初步问题，然后是采用强制转换的方法解决显示多个零的问题。但是，综合考虑到本系统在稳定性方面稍有欠

7、缺，所以还有很大的改进空间。第一章 设计要求便携式温、湿度测量仪要求由stm32的AD端口采集传感器的的输出信号，转换为温湿度信息，由cpu进行处理将刺激的信息反馈给技术人员。本机构具有如下特点： 1）能够实时显示当前环境的温湿度值 2）在测量同时能够查看当前时间 3）无需外接电源第二章 方案论证与选择2.1 总体方案论证 在日常生活或者工农业生产中!经常会需要检测环境的温湿度，因此采用单片机和温湿度传感器构成的数字温湿度测量仪显得非常重要。数字温湿度测量仪已被广泛应用于电子测量仪表自动化温室大棚自动控制等多个智能化领域中。在过去某些场合经常采用热敏电阻和湿度电容来分别测量环境的温湿度。这种测

8、量往往误差较大，而且在多点测量时系统设计较为复杂而采用这种集温湿度传感器于一体的数字集成式传感器则会使得系统大大降低成本。使用小液晶考虑到环保的方向，小液晶耗能小，可以长时间显示温湿度数值及时间，并且显示简单易懂。采用传统按键（4*4）矩阵键盘可以实时调整日期和时间，方便用户记录数值。采用警报装置能提醒用户当前环境是否合适。2.2方案选择基于本设计的要求，采用本实验电路。2.3液晶屏类型的选择方案一：12864液晶 12864液晶优点是屏幕大，显示字体较大，设置起来比较方便。而且显示汉字容易；缺点是消耗比较多的能量，显示空间较小。 方案二：LED小液晶 LED小液晶优点是节能，显示较多的内容，

9、缺点是屏幕小，调节使用过程比较难控制。 综合考虑：由于本着节能环保的特点，决定采用LED小液晶。 图2.3 LED小液晶实物图第三章 系统结构框图及方案设计以STM32F103为核心，通过温湿度传感器传输温湿度信号，再通过CPU处理反馈给LED小液晶，通过与矩阵键盘设置值比较给蜂鸣器高低电平信号。电源模块供电。图3 控制框图第四章 硬件与程序设计4.1硬件模块（1） 便携式温湿度测量仪传感器 图4.1 便携式温湿度测量仪传感器实物图（2）电源模块电源模块考虑到蜂鸣器供电，还要给32单片机供电，还要给液晶显示屏供电，为了方便简洁，采用4节干电池6V转化成5V电压供电。4.2 软件设计以STM32

10、F103为核心，键盘接C0到C7管脚，LED小液晶接C8,C9,C10,C13,电源和地管脚，蜂鸣器接A6管脚，传感器使用B9管脚。图3.2 内部结构框图第五章 测试结果与分析5.1测试条件多次检查仿真电路原理无误，硬件电路与系统原理图完全相同，并且焊接情况良好，检查连接无误，仪器运行正常，在室内进行测试。5.2 测试方案接好所有元件，下载好程序，并将单片机复位。测试方案：1.将仪器放在室内，打开开关，观察温湿度数值；2.用标准仪器测量温湿度数值，进行对比分析3.按键设置日期和时间，进行按键测试4.放在温度湿度过高（过低）环境下，测试蜂鸣器以及超温湿度测试5.3测试结果分析测试结果：便携式温湿

11、度测量仪在室温条件下测试正常，并随时可以按键设置时间和日期，在温湿度过高（或过低）情况下蜂鸣器发出警报。综上所述，本设计能够符合设计要求。第六章 设计总结便携式温湿度测量仪在开始的时候串口测试正常，但在LED小液晶上显示出现问题，在查找和排查原因过程中，发现是局部变量和全局变量设置出现问题，通过采样将数据直接发送到LED小液晶上，在此过程中使用局部变量设置解决了这个问题；采样值不准通过滤波处理。图6 便携式温湿度测量仪实物图 第七章 心得体会经过本次课程的设计制作，我们有了很大的收获。 首先，我们每个人的自学能力都获得了极大的提高。从最初的不知从何下手，到最后完成设计并且获得成功，我们经过了搜

12、集查找资料，学习分析资料，并结合自己对知识的理解不断改造机器人，让它一步步变得更好。与此同时，我们的自学能力和知识储备都有了质的飞越。其次，在学习和制作过程中，总会遇到问题和挫折，遇到困难时，团队合作鼓励我们不断前进，解决问题，让我们不断地从失败中振作。更让我们体会到了团队合作的重要性，团队分工明确、成员互相鼓励以及个人的责任感都起了至关重要的作用。最重要的是，我们切身感受到了理论与实践的巨大差距，课本上的知识是不能生搬硬套的，必须结合实际情况对知识进行调整和改进，并且在以后的生活中不断提高自己解决问题的能力。同时我们也认识到了培养创造力的重要性，要积极在生活中提升自己认识问题的深度，并与此同

13、时运用自己的创造力解决遇到的问题，也在此过程中，提高自己的创造力。参考文献1 百度文库/OL2一款简单温湿度测量仪的设计_祝建科3便携式试验箱温湿度测量仪研制及应用_崔剑4基于SHT11温湿度测量仪的设计_叶钢J.长春理工大学报. 1987（4）：年（期）附录1：电路图 电路原理图附录2：程序int main(void) GPIO_MatrixKey_Config();alarm_GPIO_Configuration();TIM2_NVIC_Configuration();TIM2_Configuration();/TIM2中断初始化，配置了时钟LCD_IOInit();LCD_Init();b_display_shouye(); delay_ms(1000);LCD_CLS(); while (1) while(menu_flag=1) menu_display_v(); /主菜单显示 ReadDHT11(); /传感器采样且判断是否超限，报