湿度控制系统设计

1、目录摘要1关键词1英文摘要1英文关键词11 前言21.1 研究背景与意义21.2 国内外发展状况21.3 设计要求31.4 设计方案研究32系统硬件组成电路设计32.1 系统结构概述32.2 单片机STC89C52简介42.3 湿度采集模块72.3.1 湿度传感器的选取72.3.2 DHT11引脚说明82.3.3 湿度测量电路82.4 电源模块82.5 键盘及LED液晶显示模块92.5.1 LED液晶显示模块92.5.2 键盘模块102.5.2.1 键盘接口技术原理102.5.2.2 键盘电路102.6 报警电路模块112.6.1 蜂鸣器简介112.6.2 报警电路112.7 湿度控制模块11

2、2.7.1 去湿模块122.7.2 加湿模块133软件设计143.1 主程序流程图153.2 DHT11的信号发送154测试方法及结果分析164.1 测试方法164.2 结果分析165结束语19参考文献19附录1:总体设计原理图及PCB图21附录3:整机实物图22附录4:软件程序22湿度控制系统设计摘要：随着现代工农业技术的发展，空气的湿度在各个方面的应用也越加广泛，且对空气湿度的要求也越来越高了。本系统以STC89C52单片机为核心处理器，采用了DHT11湿敏电容数字式温湿度传感器在某特定环境下的湿度进行收集，将采集的数据传入单片机中进行处理，然后通过LED数码管令采集到的湿度值进行显示，接

3、着将所测量值与设置的湿度范围进行对比，当所测得的环境湿度低于所设定的湿度范围的下限值时，驱动加湿器将会进行加湿；如果所测得的环境湿度高于设定的湿度的范围的上限值，驱动电吹风进行工作使环境的湿度下降，以减少所在环境的湿度。关键词：STC89C52;DHT11;湿度控制；传感器HumiditycontrolsystemdesignAbstract:Theapplicationofairhumiditybecomemoreandmorewidelywiththedevelopmentofmodernagricultureandindustry.Andtherequirementsofairhumid

4、itybecomehigherandhigher.HumidityvalueswillbedisplayingthroughtheLEDdigitaltube,andthensentintothemicrocontrollerforprocessing.ThissystemusesSTC89C52MCUascoreprocessor,theDHT11HumidityCapacitancedigitaltemperatureandhumidityisasensorofcollectinghumidityinairenvironment.Thenthecollecteddataofthemicro

5、controllerforprocessing,willbecomparingmeasurementandsettingthehumidityrange.Ifthemeasuredambienthumidityisbelowthelowerlimitofsethumidityrangethehumidifierwillbedriven.Whenthemeasuredhumidityishigherthandataofthehighlimit,thehairdrierwillrunningtochangethehumidityofsurroundings.Keywords:STC89C52;DH

6、T11;humiditycontrol;Sensors1 前言湿度是表示空气潮湿程度的物理量，它主要是指设施内空气的相对湿度。在一定的温度下在一定体积的空气里所含有的水汽越少，则空气越干燥；相反，水汽越多，则空气越潮湿。人类的生产、生活等各种活动与湿度有着密切的关系，同时也是工业生产时最基本最常见的工艺指数。随着社会的不断发展，人们对自己的生存环境也越发关注，而且人体的舒适度和情绪都与空气中温湿度有直接的关系。1.1 研究背景和意义湿度分为绝对湿度和相对湿度两种是表示空气中水蒸气的含量。绝对湿度也叫水蒸气密度，它表示水蒸气的质量与总容积的比值；相对湿度则是表示相同湿度下，大气中水蒸气的实际压强

7、与饱和时的压强之比，相对湿度的英文缩写为RH(RelativeHumid计y)通常是用百分数来表示。湿度作为农作物最为敏感的因子之一，湿度的大小不仅影响着地面蒸发量和设施内农作物蒸腾，而且直接与作物光合强度与病害情况有关。在一般情况下，采用常规的方法测量湿度，它的误差将达到治芝0%。湿度是一个比较容易受外界因素影响的被测量量。止匕外，湿度的校准也是一个难以攻克的难题。湿度标定对环境的要求十分苛刻，而且在国内外的湿度标定设备又十分高昂。因此，在此条件上，本设计提出了基于STC89C52单片机来控制湿度检测及控制的方法。1.2 国内外发展状况在现代社会信息科技的快速发展中，网络传输、计算机技术和湿

8、敏元件的高速更新，因而使得湿度的测量朝着自动化、网络化，高速化发展。在常规的环境测量参数中，湿度是最难准确测量的一个。事实上，湿度测量技术发展到现今，已历时200多年。早在18世纪，人类就发明了干湿球湿度计。干湿球湿度计的准确度主要取决于干球、湿球两支温度计本身的设计精度；湿度计必须处在通风状态：只有水质、纱布、水套、风速都满足一定要求时，才能保证其准确度，干湿球湿度计的准确度只有5%7%RH。干湿球测湿法采用间接测量方法，它通过测量干球、湿球的温度，然后经过计算得到湿度值。因此对使用温度范围没有严格限制，在高温环境下也不会影响传感器的工作。干湿球测湿法的维护很简易，在实际使用中，只需定期给湿

9、球更换湿球、纱布及加水即可。干湿球测湿法与电子式湿度传感器比较，不会出现老化，精度下降等问题。人们根据头发随大气湿度变化而产生伸长或缩短的原理，从而制成了毛发湿度计。但人们对湿度传感器中的湿敏元件的探究，是从1938年美国的F.W.Dunnore研制浸涂式氯化锂湿敏元件成功才开始的。干湿球湿度计和毛发湿度计来测量湿度的方法，早已无法满足现代科技发展的需求。因为测量湿度比测量温度要复杂很多，温度是个独立的被测量，而湿度却受其他因素(大气压强、温度，表层材质)的影响。开发一种低成本、高效益的湿度控制系统用来控制小型大棚湿度将会减少人工负担，从而提高种植业的经济效益。取用湿度传感器芯片进行湿度测量加

10、之以单片机编程进行控制，打破原有的人工控制模式，采用智能化的方式进行处理控制，研制的系统具有小型化，智能化，湿度控制范围可以根据不同的应用环境进行设定。国外早已将湿度控制技术应用到了很多领域，从最早的手动控制到自动控制，然后再到最后的智能化；向着低功耗、小型化、完全自动化的方向全面发展。我国站在国外技术发展的基础上，虽然与发达国家还有一些差距，但也取得了很大的进步。1.3 设计要求(1)湿度测量范围：3080%RHO(2)湿度控制50+0%RH范围内。(3)测量精度：i5%RH0(4)用LED显示所测到的湿度。(5)根据所测湿度值，与控制范围内的两临界值进行对比，来控制加湿装置与去湿装置。1.

11、4 设计方案研究现如今，湿度控制系统的种类有很多种，而且它的实现方式有很多样：可采取PLC、基于单片机和Labview语言等多种实现方式去体现它的功能。通过Labview语言和基于PLC来实现功能的方式虽然存在很多的优势。但基于我现在所了解的专业知识及对单片机的广泛认知度，采用单片机系统来设计湿度控制系统更方便此设计。2硬件系统设计2.1系统结构概述此系统的硬件部分主要将由键盘控制、数字湿度采集模块、报警电路、控制模块、LED数码管显示电路等几大模块组成。系统通过数字湿度传感器来采集特定环境下的湿度，并将所采集的数据送入单片机中，将测量值与设置的湿度范围进行对比以此来控制环境的湿度。如图2-1

12、所示。1LED显示模块单片机加酶制模块去配控制模块STC89C52图2-1系统结构图2.2单片机STC89C52简介本设计系统所选的是STC89C52单片机。STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash,使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。具有以下标准功能：8k字节Flash,512字节RAM,32位I/O口线，看门狗定时器，内置4KBEEPROM,MAX810复位电路，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。另外STC89X

13、52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。最高运作频率35MHz,6T/12T可选。STC89C52单片机弓加却图如图2-2所示。CKCCC4TIH二二Y1C一二二二二2WNiiilnlin=尸UCl=C彳仁二FaOS(ACK3F=»O_<(AE>4F=*CSCAJE3e图脚弓2-2图引脚说明：p0口：p0口是一个8位漏极开路的双向i/o口。作为输出口，每位能驱动8个ttl逻辑电平。对

14、p0端口写“1”时，引脚用作高阻抗输入。当访问外部程序和数据存储器时，p0口也被彳为低8位地址/数据复用。在这种模式下，p0具有内部上拉电阻。在flash编程时，p0口也用来接收指令字节；在程序校验时，输出指令字节。程序校验时，需要外部上拉电阻。p1口：p1口是一个具有内部上拉电阻的8位双向i/o口，p1输出缓冲器能驱动4个ttl逻辑电平。对p1端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（iil）。此外，p1.0和p1.2分别作定时器/计数器2的外部计数输入（p1.0/t2）和时器/计数器2的触发输入（p1.1

15、/t2ex）,具体如表2-1所示。在flash编程和校验时，pl口接收低8位地址字节。引脚号第二功能表2-1引脚号第二功能p1.0t2/t2p1.1t2ex（定时器/计数器t2的捕捉/重载触发信号和方向控制）p1.5mosi（在线系统编程用）p1.6miso（在线系统编程用）p1.7sck（在线系统编程用）p2p28i/op2驱动4个ttl逻辑电平。对p2端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，止匕时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（iil）。在访问外部程序存储器或用16位地址读取外部数据存储器（例如执行movxdptr）时，p2口送出高八位地

16、址。在这种应用中，p2口使用很强的内部上拉发送1。在使用8位地址（如movxri）访问外部数据存储器时，p2口输出p2锁存器的内容。在flash编程和校验时，p2口也接收高8位地址字节和一些控制信号。p3口:p3是一个具有内部上拉电阻的8位双向i/o口，p2输出缓冲器能驱动4个ttl逻辑电平。对p3端口写“1”时，内部上拉电阻把端口拉高，此时可以作为输入口使用。作为输入使用时，被外部拉低的引脚由于内部电阻的原因，将输出电流（iil）。p3口亦彳为stc89c52W殊功能（第二功能）使用，如下表2-2所示。在flash编程和校验时，p3口也接收一些控制信号。表2-2p3控制信号p3.0rxd（串

17、行输入口）p3.1txd（用行输出口）p3.2into（外中断0）p3.3int1（外中断1）p3.4to（定时/计数器0）p3.5t1（定时/计数器1）p3.6wr（外部数据存储器写选通）p3.7rd（外部数据存储器读选通）止匕外，p3口还接收一些用于flash闪存编程和程序校验的控制信号。rst复位输入。当振荡器工作时，rst引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。ale/prog当访问外部程序存储器或数据存储器时，ale（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ale仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当

18、访问外部数据存储器时将跳过一个ale脉冲。止匕外，p3口还接收一些用于flash闪存编程和程序校验的控制信号。rst复位输入。当振荡器工作时，rst引脚出现两个机器周期以上高电平将是单片机复位。ale/prog当访问外部程序存储器或数据存储器时，ale（地址锁存允许）输出脉冲用于锁存地址的低8位字节。一般情况下，ale仍以时钟振荡频率的1/6输出固定的脉冲信号，因此它可对外输出时钟或用于定时目的。要注意的是：每当访问外部数据存储器时将跳过一个ale脉冲。对flash存储器编程期间，该引脚还用于输入编程脉冲（prog）。如有必要，可通过对特殊功能寄存器（sfr）区中的8eh#元的d0位置位，可禁

19、止aleM作。该位置位后，只有一条movx和movc指令才能将ale活。止匕外，该引脚会被微弱拉高，单片机执行外部程序时，应设置ale禁止位无效。psen-程序储存允许（psen）输出是外部程序存储器的读选通信号，当stc89c52由外部程序存储器取指令（或数据）时，每个机器周期两次psenW效，即输出两个脉冲，在此期间，当访问外部数据存储器，将跳过两次psen®号。ea/vpp外部访问允许，欲使cpu仅访问外部程序存储器（地址为0000h-ffffh）,ea必须保持低电平（接地）。需注意的是：如果加密位lb1被编程，复位时内部会锁存eOg状态。如西为高电平（接vcc端），cpu则执

20、行内部程序存储器的指令。flash存储器编程时，该引脚加上+12v的编程允许电源vpp,当然这必须是该器件是使用12v编程电压vpp。图2-3单片机电路模块2.3 湿度采集模块2.3.1 湿度传感器的选取该系统设计要求湿度测量范围在3080%RH之间，测湿精度在i5%RH,DHT11温湿度传感器，它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数

21、以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制用行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为4针单排引脚封装。连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。(1)湿度测量范围为2090%RH;(2)湿度测量精度为i5%RH;(3)湿度测量分辨率为1%RH;(4)互换性：可完全互换，(5)长期稳定性：±1%RH/年DHT11的供电电压为3.35.5VDC。传感器上电后，要等待1s以保持稳定状态在，此期间无需发送任何指令。电源引脚(VDD,GND)之间

22、可增加一个100nF的电容，以此来去耦滤波。2.3.2 DHT11弓唧说明表2-3DHT11引脚说明表Pin名称注释1VDD供电3-5.5VDC2DATA申行数据，单总线3NC空脚，请悬空4GND接地，电源负极2.3.3 湿度测量电路VCCVCCNC匚丽图2-4DHT11与单片机连接原理图DHT11的供电电压为3-5.5VDC,DATA用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步，采用单总线数据格式，一次通讯时间5ms左右,具体格式在下面说明，当前数据传输为40b%高位先出。由原理图可得，湿度测量电路主要由温湿度传感器DHT11组成，如图2-5所示。图2-5湿度采集电路模块2.4 电源模块该模块主

23、要通过两个10uf的电容及两个104的二极管构成的图2-6电源模块电路2.5 键盘及LED显示2.5.1 LED数码管显示模块1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块。它由若干个5X7或者5X11等点阵字符位组成，每个点阵字符位都可以显示一个字符，每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此所以它不能很好地显示图形（用自定义CGRAM,显示效果也不好）。1602LCD是指显示的内容为16X2,即可以显示两行，每行16个字符液晶模块（显示字符和数字）。市面上字符液晶大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制

24、原理是完全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上大部分的字符型液晶1602采用标准的16脚接口，其中：第1脚：GND为电源地第2脚：VCC接5V电源正极第3脚：V0为液晶显示器对比度调整端，接正电源时对比度最弱，接地电源时对比度最高（对比度过高时会产生“鬼影”，使用时可以通过一个10K的电位器调整对比度）。第4脚：RS为寄存器选择，高电平1时选择数据寄存器、低电平0时选择指令寄存器。第5脚：RW为读写信号线，高电平（1）时进行读操作，第6脚：E（或EN）端为使能（enable谢，高电平（1）时读取信息，负跳变时执行指令。第714脚：D0D7为8位双向数据端。第151

25、6脚：空脚或背灯电源。15脚背光正极，16脚背光负极。VIccP1QP11P11F13PitPIJPlcPl?nninnonXIra1IJH叵wT«5CA图2-7显示模块电路图2.5.2 键盘模块2.5.2.1 键盘接口技术原理键盘接口技术可分为两类：独立式和矩阵式两类(1)独立式键盘电路各个键间相互独立，每个按键独立与一根输入线相连，一根线上的工作状态不影响其他输入线的工作状态；通过检测输入线的电平状态可以很容易判断哪个按键按下了，是最简单的键盘电路(2)行列式键盘独立式键盘虽然结构简单，使用方便。但每一个按键开关都要占一根I/O口线,因此在按键数较多的时侯，采用行列式结构键盘。行

26、列式键盘由键盘开关矩阵、输入(列线)缓冲器、输出(行线)锁存器三部分所组成。在行列式键盘中有以下几种结构形式。第一种直接使用I/O构成行形式键盘电路。MCU的I/O口输出具有锁存器，输入具有缓冲器，因此应用I/O直接与行线、列线相连就可以组成行列式键盘。第二种利用I/O口和译码器构成行列式键盘电路。第三种利用用行口和移位寄存器构成的键盘接口电路2.5.2.2 键盘电路键盘电路采用独立式按键接口设计，一共设置了3个按键，按键的作用分别是加、减、设置选项。除此之外，在复位电路中，还有一个复位键。键盘电路如图2-8所示。图2-8键盘模块电路图2.6 报警电路模块2.6.1 蜂鸣器简介蜂鸣器主要分为压

27、电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种。1 .压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由压电蜂鸣片、多谐振荡器、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有些压电式蜂鸣器的外壳上还装有发光二极管；多谐振荡器由晶体管或集成电路组成。当电源接通后（1.515V直流工作电压），多谐振荡器起振将输出1.52.5kHZ的音频信号然后阻抗匹配器促发压电蜂鸣片发声。2 .电磁式蜂鸣器电磁式蜂鸣器由振动膜片、电磁线圈、振荡器、磁铁及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生音频信号，电流通过电磁线圈，然后产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的共同作用下，周期性产生振动发声。2.6.2 报警电路图2-9报警电路原理图2.7 湿度控制模块在本设计中，湿度

28、控制模块和湿度检测模块一样，是较为关键及重要的一个环节。首先要完成单片机接收STC89C52检测到由特定环境下湿度转换而来的数字信号。接着在中断响应中，单片机要完成数据收集、数字滤波、判断是否越限、标度转换处理、继续显示当前湿度、与设定值进行对比、输出控制信号等一些功能，该模块主要实现加湿及除湿设备的控制。控制模块根据所测湿度的大小来控制所测环境的湿度。本设计采用两个装置来控制湿度，一个是超声波加湿器另一个是电机小风扇。一部分就是增加湿度的蒸汽机，也就是用来增加空气湿度的加湿设备；另一部分就是降低湿度的的吹风机，也就是用来减小空气中的湿度含量，这两个方面合起来共同实现空气湿度的自动调节。2.7

29、.1 去湿模块当所测湿度高于设定的湿度范围的上限时，单片机就发出指令使电吹风驱动，然后使环境的湿度降低。在本设计中，湿度的的调节还可以进行手动调节。当你按下JIAKEY键时，电机会加速运转；相反的，当你按下JIANKEY键时，电机则会减速运行；当你按下ZFKEY键时，电机将停止运行而不管湿度检测信号。并且在此过程中，湿度检测电路还会不断的将湿度信号送入处理器中。同时当前湿度值会通过数码管显示出来，但此时湿度检测信号不会改变吹风机的工作，直到满足湿度在要求范围内的时候。如图2-11所示为去湿电路模块，主要采用了一个驱动芯片L298。其引脚排列如图2-10中所示。图2-10L298引脚图CURRE

30、NTSENS-JMGBOUTPUT4OUTPUT3INPUT4ENABLEBINPUT3LOGICSUPPLYVOLTAGEVssNDINPUT2ENABLEAJNPUT1SUPPLYVOLTAGEW二OUTPUT2OUTPUTkCURRENTSEUS-iGAL298是SGS（通标标准技术服务有限公司）公司的产品，比较常见的是15脚Multiwatt封装的L298N,内部包含4通道逻辑驱动电路。是一种二相和四相电机的专用驱动器，即内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器，接收标准TTL逻辑电平信号，可驱动46V、2A以下的电机。L298N的引脚9为LOGICSUPPLYVOLTAGEVss,即

31、逻辑供应电压。弓I脚4为SUPPLYVOLTAGEVs,即驱动部分输入电压。Vss电压要求输入最小电压为4.5V,最大可达36V;Vs电压最大值也是36V,它的引脚2,3,13,14为L298N芯片输入到电动机的输出端，其中引脚2和3能控制两相电机，对于直流电动机，即可控制一个电动机。同理，引脚13和14也可控制一个直流电动机。引脚6和11脚为电动机的使能接线脚。引脚5,7,10,12为单片机输入到L298N芯片的输入引脚。1脚和15脚可单独引出连接电流采样电阻器，形成电流传感信号，也可以直接接地。在可设计中就将它们直接接地。L298N是内含二个H桥的高电压大电流双全桥式驱动器可驱动46v,2

32、A以下电机,1和15脚可单独引出接电流采样电阻器，形成电流传感信号.接错无法控制电机.弓I脚8为芯片的接地引脚，它与L298N芯片的散热片连接在一起。由于本芯片的工作电流比较大，发热量也比较大，所以在本芯片的散热片上又连接了一块铝合金，以增大它的散热面积。图2-11为由L298所构成的去湿电路。图2-11去湿电路模块2.7.2 加湿模块当所测环境的湿度低于设定的湿度范围下限值时，单片机就会发出一条指令信号，驱动超声波加湿器开始加湿。采用的是G5V-1继电器。如电路图2-12所示泄也器U2vcc公±±comcut2com1P-GNl>图2-12加湿模块电路图3软件设计系

33、统的软件主要是采用C语言，对单片机进行编程实现各项功能。主程序对模块进行初始化，然后调用温度、处理温度、显示、键盘等模块。3.1 主程序流程设计数据处理"据显东加湘报台去邮报警驱动加湿装置堀动去"装宣广J,泄度正集湿度.取隼LJ延时1秒I图3-1主程序流程图图3-1为该电路流程图，X为STC89C52所采集到的湿度值，Y为控制的定值,即50%RHO3.2 DHT11的信号发送用户主机（MCU）发送一次开始信号后，DHT11从低功耗模式转换到高速模式，待主机开始信号结束后，DHT11发送响应信号，送出40b计的数据，开触发一次信采集。信号发送如图所示。（注：主机从DHT11读

34、取的温湿度数据总是前一次的测量值，如两次测间隔时间很长，请连续读两次以第二次获得的值为实时温湿度值。）3期医H寸年日E1图3-2发送信号图4硬件测试结果及误差分析4.1 测试方法将湿度计和DHT11湿度传感器放置在相同的环境下，分别营造不同的湿度环境范围。首先测得当前环境湿度，然后通过控制模块以稳定当前环境的湿度。湿度传感器可得到一个能控制的湿度值。现营造一湿度测量环境，自制一纸盒为当前测试环境，对纸盒内的5个点分别进行测试。图4-1湿度环境的测试点分布图4.2 结果分析湿度测试结果及控制误差如表4-1所列:表4-1A点湿度测试结果及湿度控制误差测量次数RH0(%RH)RH1(%RH)测量误差

35、”(RH)RH2(%RH)控制误差磔RH)188.7863.155.85.8274.8761.555.65.6364.4650.955.55.5427.125.94.444.45.653233.54.444.55.563941.25.344.25.8如表4-1所示为在A点所测试的6组实验数据，RH0表示的是DHT11湿度传感器所测的湿度值，RH1表示湿度计测得湿度，RH2表示系统测得的湿度值，71=(RH1-RH0)/RH0*100%的值，控制误差中=(RH2-50)%RH,测量误差最大也在4.4%RH,控制误差最大在5.5%RHO表4-2B点湿度测试结果及湿度控制误差测量次数RH0(%RH)

36、RH1(%RH)测量误差M%RH)RH2(%RH)控制误差3%RH)186.584.62.154.74.7277.9762.453.73.7372.770.13.555.55.5434.132.93.847.82.2532.333.52.444.75.3626.928.14.445.14.9如表4-2所示为在B点所测试的6组实验数据，测量误差最大也在3.8%RH,控制误差最大在4.9%RHO表4-3C点湿度测试结果及湿度控制误差测量次数RH0(%RH)RH1(%RH)测量误差口(%RH)RH2(%RH)控制误差0%RH)192.189.41.855.65.6286.984.23.154.94.

37、938179.51.854.14.1440.738.94.445.84.2534.633.53.144.95.162928.22.745.34.7如表4-3所示为在C点所测试的6组实验数据，测量误差最大也在4.4%RH,控制误差最大在5.6%RHO表4-4D点湿度测试结果及湿度控制误差测量次数RH0(%RH)RH1(%RH)测量误差M%RH)RH2(%RH)控制误差3%RH)186.784.32.753.63.6284.681.24.055.15.1367.764.84.254.54.5438.136.73.645.44.6535.333.55.046.13.9625.124.13.944.1

38、5.9如表4-4所示为在D点所测试的6组实验数据，测量误差最大也在5.0%RH,控制误差最大在5.9%RHO表4-5E点湿度测试结果及湿度控制误差测量次数RH0(%RH)RH1(%RH)测量误差M%RH)RH2(%RH)控制误差3%RH)189.1863.454.55.5272.669.14.855.55.4365.3641.954.25.8431.930.83.446.34.7528.626.84.144.15.9620.319.63.444.95.1如表4-4所示为在E点所测试的6组实验数据，测量误差最大也在4.8%RH,控制误差最大在5.9%RHO上述表中所测量数据表明，以DHT11为标

39、准值，与其测试值相比较，测量误差在0.9%RH5%RH,可知道系统基本达到设计要求。但也存在一定的误差，误差可能由以下几个方面引起：1)首先在测量误差上：用作比对的湿度计本身存在着一定的误差。而本系统所采取的湿度传感器的误差在七RH%,存在着一定的偏差。2)其次在控制误差上：人为制造湿度环境的变化比较不稳定，会在控制上存在定的误差3）电路受外部环境不稳定干扰因素的影响所造成的误差。5结束语为了本次设计的成功，我通过网络搜寻相关的知识，先从理论上下手，打好基础，熟悉了很多以前没有接触的电子元件，查阅了大量的资料，并积极的了解了一些相关的理论知识，才顺利的做好实物。但是通过理论上的分析，我学到了很

40、多知识，通过湿度检测及控制电路的设计，我学到了以前没有了解过的知识：熟悉了一些以前没有接触的电子元件；了解了一些相关的理论知识；掌握了一些电子元气件的使用方法；巩固了大学四年来所学过的电子知识。另外，在此设计过程中，我遇到了很多问题，但在老师的指导和同学的帮助下，我试着去解决那些问题。在分析解决问题的过程中，又学到了不少知识。总之，此次毕业设计，是对我大学四年来学习的一个完美总结，是对我自己的一次综合考验，让我受益非浅，将来对我的学习、工作、生活、思想产生巨大的促进作用。随着科学技术的发展、电子产品制造技术的提高、集成传感技术的进步，湿度控制系统技术也会取得一定的突破性进展，到时候湿度的检测也

41、就会更准确，更具有科学价值，也会真正的成为我们日常生活的一个重要的参数。最后，我要再次感谢我的指导老师杨金华老师，他对我认真负责，用充分的热情和耐心的指导，让我学习到许多电子知识，提升了我的学习能力和动手能力,强化了我的专业水平。同时，我也要真挚感谢在毕业设计过程中，给过我帮助的所有老师和同学们，谢谢！参考文献1K.Nagaya,T.Senbongi,Y.Li,J.Zheng,I.Murakami.Highenergyefficiencydesiccantassistedautomobileair-conditioneranditstemperatureandhumiditycontrolsy

42、stemJ.AppliedThermalEngineering,2006,(26):59-83.2周俊.基于LabVIEW的温、湿度远程控制系统D.福建：东南大学，2009.3李俊，张晓东.基于单片机的温湿度检测与控制系统研究J.微计算机信息，2008,(17):116-118.4杨海.基于AT89C52单片机的药品库房温湿度控制系统设计J.机械与电子，2010,(07):82-83.5王方江，李乐超.基于PLC的禽舍温湿度控制系统J.上海电器技术，2007,(04):36-40.6张明洋.基于AT89C51单片机的温室大棚温湿度测控系统J.黎明职业大学学报，2007,(02):25-30.7

43、易顺明.基于单片机的大棚温湿度控制系统设计J.现代电子技术，2011,34(07):55-58.8喻晓莉，杨坚，倪彦.湿度传感器的选用及发展趋势J.自动化技术与应用，2009,28(2):107-110.9沙占友，薛树琦，葛家怡.湿度传感器的发展趋势J.电子技术应用，2003,29(07):6-7.10倪天龙.单总线传感器DHT11在温湿度测控中的应用J.单片机与嵌入式系统应用,2010,(06):60-62.11张冬林，林李鑫，戴梅，全雷旺.基于DHT11的低成本蚕室温湿度自动控制系统的设计J.现代农业科技，2010,(18):14-15.12梁靖宇.智能温室环境温湿度测控系统的研究与设计D

44、.太原：太原理工大学，2005.13张昱，陆文龙，宋治文.遥控式土壤温、湿度数据采集仪的研制开发J.天津农业科学，2006,(03):42-43.14蔡用霞，吕晓梁，卢佩.基于AT89C51的温室大棚温湿度测控系统设计J.机械与电子，2010,(13):79-80.15张艳丽，杨仁弟.数字温湿度传感器SHT11及其应用J.工矿自动化，2007,(03):113-115.16蒋辉平，周国雄，陈爱武.单片机在孵化箱温、湿度控制系统中的应用J.湖南科技学院学报，2007,28(04):25-27.17朱旭光，刘建辉.农业大棚的温湿度控制系统J.自动化技术与应用，2005,(02):45-47.18周

45、徭，胡氢.湿度传感器发展方向邹议J.科技广场，2006,(01):111-113.19冯显英，葛荣雨.基于数字温湿度传感器SHT11的温湿度测控系统J.自动化仪表，2006,(01):59-61.20钟晓伟，宋蛰存.基于单片机的实验室温湿度控制系统设计J.林业机械与木工设备，2010,38(01):39-42.附录1:总体设计原理图附录2:总体设计PCB图附录3:实物图附录4:软件程序#include<reg52.h>#include"LCD1602.h"#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedintsbitDIn=

46、P2A0;/定义状态输入ucharU8FLAG,k;ucharU8count,U8temp;ucharU8TdataH,U8TdataL,U8RHdataH,U8RHdataL,U8checkdata;ucharU8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;ucharU8comdata;voiddelay_1ms(uintx)(uinta,b;for(a=x;a>0;a-)for(b=110;b>0;b-);voidDelay(uintj)(uchari;for(

47、;j>0;j-)for(i=0;i<27;i+);voidDelay_10us(void)uchari;voidCOM(void)uchari;for(i=0;i<8;i+)U8FLAG=2;while(!DIn)&&U8FLAG+);Delay_10us();Delay_10us();Delay_10us();U8temp=0;if(DIn)U8temp=1;U8FLAG=2;while(DIn)&&U8FLAG+);超时则跳出for循环if(U8FLAG=1)break;判断数据位是0还是1/如果高电平高过预定0高电平值则数据位为1U8comdata<<=1;U8comdata|=U8temp;/0voidRH(void)主机拉低18msDIn=0;Delay(180);DIn=1;总线由上拉电阻拉高主机延时20usDelay_10us();Delay_10us();Delay_10us();Delay_10us();主机设为输入判断从机响应信号DIn=1;判断从机是否有低电平响应信号如不响应则跳出，响应则向下运行if(!DIn)/T!U8FLAG=2;判断从机是否发出80us的低电平响应信号是否结束while(!DIn)&&U8FLAG+);U8FLAG=2;/判断从机是否发出80us的高电平