基于单片机的家庭温湿度计的设计

1、密 级学 号 系 别光电信息系题目：基于单片机的家庭温湿度计的设计学生姓名： 指导教师： 学科专业：光电信息工程学科类别：工 学2017年05月西安工业大学北方信息工程学院本科毕业设计(论文)题目：基于单片机的家庭温湿度计的设计系 别 专 业 班 级 姓 名 学 号 导 师 2017年5月毕业设计（论文）任务书系(部) 光电信息系 专业 班级 姓名 学号 1.毕业设计（论文）题目： 基于单片机的家用温湿度计的设计 2.题目背景和意义：随着人们生活水平的不断提高，对室内温度和湿度的要求也越来越高。因此，利用自动化技术实现温度和湿度的测量引起了人们的重视，而家用温湿度计就是这样一个能够测量温湿度并

2、进行显示的家用电器。 3.设计(论文)的主要内容（理工科含技术指标）： 研究内容有： 1）温度测量原理； 2）湿度测量原理； 3）基于单片机的测量系统的设计。要求测量温度在-25摄氏度-45摄氏度，湿度测量范围为30%-70%RH。 4.设计的基本要求及进度安排（含起始时间、设计地点）： 该题目在校内完成设计，时间为2014年11月3日到2015年4月27日。 进度安排如下： 2016年11月24日12月19日：学生了解课题，完成开题报告。 2016年12月20日12月21日：开题答辩。 2017年3月14日3月15日：中期抽答。 2017年4月27日：收论文。 2017年5月5日：终期答辩。

3、 5.毕业设计（论文）的工作量要求 实验（时数）*或实习（天数）： 图纸（幅面和张数）*： 其他要求： 论文不少于1.5万字。外文翻译不少于3000字。 指导教师签名： 年 月 日 学生签名： 年 月 日 系（教研室）主任审批： 年 月 日基于单片机的家庭温湿度计的设计摘 要单片机自20世纪70年代问世以来，以其极高的性能价格比，受到人们的重视和关注，应用很广、发展很快。单片机体积小、重量轻、抗干扰能力强、环境要求不高、价格低廉、可靠性高、灵活性好、开发较为容易。由于具有上述优点，在我国，单片机已广泛地应用在工业自动化控制、自动检测、智能仪器仪表、家用电器、电力电子、机电一体化设备等各个方面。

4、温湿度计在工业、农业、气象、医疗以及日常生活等方面都得到了广泛的应用，特别是随着科学技发展，对于温湿度的检测和控制越来越受到人们的重视并进行了大量的研制工作。通常，理想的温湿度计的特性要求是，适合于在宽温、湿范围内使用，测量精度要高;使用寿命要长，稳定性好;响应速度快，湿滞回差小，重现性好;灵敏度高，线形好，温度系数小;制造工艺简单，易于批量生产，转换电路简单，成本低;抗腐蚀，耐低温和高温特性等。随着科技的不断发展，单片机技术已经普及到我们的工作、生活、科研等各个领域。已经成为一种比较成熟的技术。由于单片机集成度高、功能强、可靠性高、体积小、功耗低、使用方便等优点，目前已经渗透到我们工作和生活

5、的方方面面。 本论文介绍了一种以ATMEGA328P为主要控制器件，以DHT11传感器与DS18B20传感器的新型数字温湿度计。本设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。关键词： ATMEGA328P； DS18B20； DHT11IDesign of Home Temperature and Humidity Meter Based on Single Chip MicrocomputerAbstractSCM since the advent of 70's of the twentieth Century, with its high

6、price performance ratio,attention and concern, a very wide application, fast development. SCM has the advantages of small volume, light weight, strong anti-interference ability, environmental requirements is not high, low price, high reliability, fle

7、xibility is good, develop more easily. Because of these advantages, in our country, SCM has been widely used in industrial automation control,automatic detection, intelligent instruments, household appliances, power electronic,electromechanical integratio

8、n equipment and other aspects.Temperature and humidity meter in the fields of industry, agriculture, meteorology, medicaland daily life has been widely used, especially with the development of science and technology, the detection and control of temperatu

9、re and humidity for more and more attention and has made a lot of research work. Usually, the characteristics of temperature and humidity meter is ideal, suitable for use in a wide temperature range, humidity, the measur

10、ement precision is high; the service life is long, the stability is good; fast response,hysteresis, repeatability is good; high sensitivity, good linear temperature coefficient of small,simple manufacturing process;, easy batch production,&

11、#160;the circuit is simple, low cost; corrosion resistance, resistance to low temperature and high temperature properties.With the development of science and technology, microcontroller technology has spread to all areas of our work, life, scientific

12、 research etc. Has become a relatively mature technology.Because the SCM of high integration, strong function, high reliability, small size, low power consumption, easy to use, has penetrated into our work and life aspects.This paper i

13、ntroduces a kind of ATMEGA328P as the main control device, a new digital temperature and humidity sensor DHT11 sensor and DS18B20. This design mainly includes the design of the hardware circuit design and systemsoftware.Key words: AT89

14、S51； DS18B20； DHT11目 录 1 绪论11.1题目背景11.2研究意义11.3国内外研究状况21.4研究内容2 2 系统的方案选择与论证32.1单片机芯片选择与论证32.2 温度传感器模块选择与论证32.3 湿度传感器模块选择与论证42.4显示模块模块选择与论证5 3 系统硬件63.1 ATMEGA328P单片机63.2 DS18B20接口设计与性能分析73.2.1 DS18B20性能简介73.2.2 DS18B20接口电路设计73.2.3 DS18B20的读写时序73.3 DHT11接口设计与性能分析83.3.1 DHT11性能简介83.3.2 DHT11接口电路设计93.3

15、.3 DHT11时序93.3.4 DHT11接收数据格式113.4 LCD显示模块113.4.1 LCD1602的特性及使用说明113.4.2 LCD1602与MCU的接口电路123.5 实物连接图12 4 电路图的设计14 5 系统的软件设计17 6 结论19 参考文献20 致谢21 附录24II0 绪论1 绪论4参考文献1.1 题目背景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。 时间对人们来说总是那么宝贵，工作的忙碌性和繁杂性容

16、易使人忘记当前的时间。忘记了要做的事情，当事情不是很重要的时候，这种遗忘无伤大雅。但是，一旦重要事情，一时的耽误可能酿成大祸1。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。1.2 研究意义 10 左金生.电子与模拟电子技术M. 北京:电子工业出

17、版社2004：105-131.11 霍孟友等，单片机原理与应用M. 机械工业出版社，2004.1 12 霍孟友等，单片机原理与应用学习概要及题解M. 机械工业出版社，2005.3 13 许泳龙等，单片机原理及应用M. 机械工业出版社，2005.1 14 纪宗南.单片机外围器件使用手册M.北京:北京航空航天大学出版社622-655.Lianxifangshi weixin xt8327 qq 155462739515 Verghese G C, Lang H, Casey L F. Analysis of instability in electrical machines .IEEE Tran

18、s on IA, 1986, 22 :853-864 .16 Richard Blanchard, James Harden. Mosfets control more power in the same-sized package .Electronic Design, 1982, 12 :10711417 Tiina Havana. 2003 April. Communication in the Software Vulnerability Reporting Process. M.A. thesis, University of Jyvaskyla. 18 Daniel E. Geer

19、, Jr. (Editor), Mary Ann Davidson, Marc Donner, Lynda McGhie, and Adam Shostack.19 Menozzi G.Eurimus approved 19 projects for total amount of Euro 89 million.MSTnews.2000.5致谢致 谢经过三个多月的时间，毕业设计按照预期完成了，由于本人的知识水平有限，论文和设计中有遗漏和缺陷的地方恳请指正。感谢我的导师，汪桂霞老师给了我莫大的帮助，在她悉心的指导和严格的要求下，作品和论文顺利完成了。论文从选题和最终完成，凝结着导师的辛勤的汗水

20、，她不辞劳苦的教导、严谨的作风使我终生受益。在此毕业设计完成之际，谨向导师和所有帮助过我的老师致以崇高的敬意和衷心的感谢。还有感谢家人、朋友还有宿舍里所有的室友，是他们给我创造了良好的学习氛围，在学习和生活中给了我支持和帮助。在以后的学习生活中我会时时敦促自己更加努力，不辜负师长、亲人、朋友对我的期望。在论文完成之际，我的心情万分激动。从论文的选题、资料的收集到论文的撰写编排整个过程中，我得到了许多的热情帮助。其中无不凝聚着导师的心血和汗水，在此本人深表感谢！ 首先特别感谢我的毕业设计指导老师汪桂霞老师，从论文的修改到最后的定稿，都凝注了指导老师的心血。导师严谨求实和一丝不苟的学风、扎实勤勉和孜孜不倦的工作态度时刻激励着我努力学习，并将鞭策我在未来的工作中锐意进取、奋发努力。导师的指导将使我终生受益。正是她的教导，才能使我的知识得以丰富，使我的视野得以拓宽，使我的自身