温湿度控制器(上下限继电器)设计报告

温湿度掌握器设计报告应用价值。一、性能特点0℃--100℃，湿度测量范围0%RH—90%RH，可以满足一般需要。假设要求更宽测量范围，只需更换温湿度传感器型号，硬件电路及软件程序全兼容。温湿度测量响应时间快、长期稳定性好。承受先进的专用微处理器芯片STC89C52，牢靠性高，抗干扰力量强。EEPROMAT24C04，使存储的温度上下限和湿度上下限可以掉电永久保存。可以通过四个按键便利地实现温湿度上下限的调整。当温度或湿度超限后，报警信号点亮相应报警灯。外部设备。二、功能说明1、实时测量当前温度值和湿度值，在液晶屏动态显示。2、可以显示当前允许温度范围，在液晶屏显示，如“20-45”表示允许温度2045摄氏度。3、可以显示当前允许湿度范围，在液晶屏显示，如“15-60”表示允许湿度15%60%。4、当温度低于温度下限时，低温报警灯亮，掌握继电器动作。5、当温度高于温度上限时，高温报警灯亮，掌握继电器动作。6、当湿度低于湿度下限时，低湿报警灯亮，掌握继电器动作。7、当湿度高于湿度上限时，高湿报警灯亮，掌握继电器动作。8至温度下限、温度上限、湿度下限、湿度上限相应的位置闪耀，再通过Up键和Down键调整数值，调整完毕连续按设置键进入正常状态。中，具体方法是按保存键，此时当前设置此次运行有效，关电后恢复原先设定值。三、硬件设计1、设计框图本争论设计的温湿度掌握器框图如图1所示。DHT11DHT11温湿度传感器温度、湿度数据掌握继电器LCD显示温湿度值STC89C52单片机温湿度上限外部EEPROM按键输入LED报警1温湿度掌握器方框图图中STC89C52单片机每2秒钟从DHT11温湿度传感器中读入温度和湿度，在液晶屏上即时显示。液晶屏上同时可以显示温湿度上下限值，该上下限设置值保存外外部EEPROM存储器中，掉电不失，并且可以通过四只按键上调或下调。号通过三极管驱动继电器，以掌握外部风机或加热器。2、温湿度传感器器及检测电路图2 DHT11温湿度传感器外型及管脚DHT1123.5--5.5V。传感器上电后，要等待1s以越过不稳定状态在此期间不要发送任DHT11典型应用电路如图3所示，其连接电路简洁，只需要占用掌握器一个I/O20米时用5K上拉电阻,大于20米时依据实际状况使用适宜的上拉电阻，图3 DHT11典型应用电路DHT11数字湿温度传感器承受单总线数据格式，即单个数据引脚端口完成输入输出双向传输。其数据包由5Byte〔40Bit〕40bit，表1 DHT11数据格式3、单片机电路STC89C52单片机特点增加型8051/8051；工作电压：5.5V-3.5V〔5V〕；工作频率范围：0～40MHz，80510～80MHz；用户应用程序空间4K//8K/16k/32K/64K字节；1280RAM；/弱上拉〔8051I/O〕；ISP〔在系统可编程〕/IAP〔在应用可编程〕，无需专用编程器/仿真器。每个I/O口驱动力量均可到达20mA，但整个芯片最大不要超过120mA；可通过串口〔P3.0/P3.1〕直接下载用户程序，数秒即可完成一片；EEPROM看门狗；12M1K〕；时钟源：外部高精度晶体/时钟，内部R/C振荡器；R/C振荡器还是外部晶体/时钟；R/C振荡器频率为：5.0V单片机为：11MHz～17MHz；/计数器,16T0T12，但有独立波特率发生器做串行通讯的波特2PCA216外部中断I/O口4路,传统的下降沿中断或低电平触发中断,并增支持PCA，PowerDown通用全双工异步串行口(UART)；工作温度范围：-40~+85℃(工业级)/0~75℃(商业级)；封装：PDIP-40,PLCC-44。STC89C52单片机管脚及封装40DIP45图4 STC89C52管脚图图5 单片机最小系统(4)单片机电路STC89C526信，读取温湿度数据。键，用以调整温湿度上下限值并保存数据。L2L3L4L56单片机系统原理图4、显示电路显示局部承受SMC1602液晶屏进展数据显示，其主要技术参数为：表2 液晶屏技术指标接口信号说明如表3所示。表3 液晶屏接口信号说明与单片机接口电路如图7所示。图7 LCD与单片机接口电路5、温湿度上限存储AT24C04K1—K4、K2、K3、K4AT24C04IIC8图8 EEPROM存储电路6、继电器驱动电路当温湿度数据超过正常范围时，单片机发出继电器动作信号。该低电平信号9所示。图9 继电器电路四、Portel电路图设计Protel是目前国内最流行的通用EDA软件，它是将电路原理图设计、PCB板图设计、电路仿真和PLD设计等多个有用工具软件组合后构成的EDA工作平台，是第一个将EDA软件设计成基于Windows的普及型产品。它集成了软件界面、仿真功能和 PLD设计和信号完整性分析，在此根底上Protel99SE 又增加了一些的功能，用户使用更加便利敏捷。 Protel的功能格外强大，在电子电路设计领域占有极其重要的地位。它以其强大功能和有用性，渐渐获得宽阔硬件设计人员的青睐，是目前众多 EDA设计软件中用户最多的产品之一。Protel软件组成Protel软件主要由电路原理图设计模块、印制电路板设计模块〔 PCB设计模块、电路信号仿真模块和PLD规律器件设计模块等组成，各模块具有强大的功能，可以很好的实现电路设计与分析。原理图设计模块〔Schematic〕电路原理图是表示电气产品或电路工作原理的重要技术文件，电路原理图主要由代表各种电子器件的图形符号、线路和结点组成。图4.1所示为一张电路原理图。该原理图是由Schematic模块设计完成的。Schematic模块具有如下功能：丰富而敏捷的编辑功能、在线库编辑及完善的库治理功能、强大的设计自动化功能、支持层次化设计功能等。印制电路板设计模块〔PCB〕印制电路板〔PCB〕制板图是由电路原理图到制作电路板的桥梁。设计了电路原理图后，需要依据原理图生设计成印制电路板的制板图，然后在依据制板图制作具体的电路板。印制电路板设计模块具有如下主要功能和特点：可完成简单印制电路板〔 PCB〕的设计；便利而又敏捷的编辑功能；强大的设计自动化功能；在线式库编辑及完善的库治理；完备的输出系统等。电路信号仿真模块电路信号仿真模块是一个功能强大的数字 /模拟混合信号电路仿真器，能供给连续的模拟信号和离散的数字信号仿真。它运行在Protel EDA/Client 集成环境下，与Protel Advanced Schematic 原理图输入程序协同工作，作为AdvancedSchematic 的扩展，为用户供给了一个完整的从设计到验证仿真设计环境。在Protel中进展仿真，只需从仿真用元器件库中放置所需的元器件，连接好原理图，加上鼓励源，然后单击防真按钮即可自动开头。五、软件编程1、软件流程图本设计软件主程序流程图如图13所示。数据初始化数据初始化定时器初始化显示初始化进入后台while循环否有转换标志吗？是温湿度转换超过阈值吗？是报警并驱动继电器否温湿度数值显示有键按下吗？是按键处理否13主程序流程图2、主程序main.c主程序编写，其他程序略。#include<reg52.h>头文件和一些宏定义#include<reg52.h>#include“1602.h“#include“1602.h“#include“dht.h“#include“dht.h“#include“2402.h“#include“2402.h“////LED灯sbitL2=P1^3;sbitL2=P1^3;sbitL3=P1^4;sbitL3=P1^4;sbitL4=P1^5;sbitL4=P1^5;sbitL5=P1^6;sbitL5=P1^6;sbitKey_SET=P3^2;sbitKey_SET=P3^2;//设置键sbitKey_UP=P3^3;sbitKey_UP=P3^3;//加键sbitKey_DOWN=P3^4;sbitKey_DOWN=P3^4;//减键sbitsbitKey_SAVE=P3^5;//保存键sbitRelay=P2^0;sbitRelay=P2^0;//定义标识//定义标识volatilebitFlagStartRH=0; //volatilebitFlagStartRH=0; //开头温湿度转换标志volatilebitFlagKeyPress=0;//volatilebitFlagKeyPress=0;//有键按下////定义温湿度传感器用外部变量externU8 externU8 externU8 U8count,U8temp;externU8 U8count,U8temp;externU8 U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;externU8 U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;externexternU8U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;externU8 U8comdata;externU8 U8comdata;externU8 count,count_r;externU8 count,count_r;U16temp;U16temp;S16temperature,humidity;S16temperature,humidity;S16idataTH,TL,HH,HL; //S16idataTH,TL,HH,HL; //温度上限和湿度上限char*pSave;char*pSave;U8U8keyvalue,keySET,keySAVE,keyUP,keyDOWN;////定义变量U16U16RHCounter;U8FlagSet,hide;U8FlagSet,hide;//数据初始化//数据初始化voidData_InitvoidData_InitRHCounter=0;{RHCounter=0;L2=1;L2=1;L3=1;L3=1;L4=1;L4=1;TH=40;TH=40;TLTL=20;HHHH=85;HL=20;HL=20;keyvalue=0;keyvalue=0;keySET=1;keySET=1;=1;keyUP=1;keyUP=1;keyDOWN=1;keyDOWN=1;FlagSet=0;FlagSet=0;hide=0;hide=0;}////0初始化voidvoidTimer0_InitET0=1;//ET0=1;//0中断TMODTMOD=1;//定时器工作方式选择TL0=0x06;TL0=0x06;TH0=0xf8;TH0=0xf8;//定时器赐予初值TR0=1;TR0=1;//启动定时器}////0中断voidTimer0_ISR(void)interrupt1using0voidTimer0_ISR(void)interrupt1using0TL0=0x06;{TL0=0x06;TH0=0xf8;TH0=0xf8;//定时器赐予初值RHCounter++;RHCounter++;////设闪耀标志if(RHCounter>400)hide=0;if(RHCounter>400)hide=0;elsehide=1;elsehide=1;////每2秒钟启动一次温湿度转换if(RHCounter>=800)if(RHCounter>=800){{FlagStartRH=1;FlagStartRH=1;RHCounter=0;RHCounter=0;}}}////存入设定值、voidSave_SettingvoidSave_SettingpSave= (char*)&TL;//pSave= (char*)&TL;//88位wrteeprom(0,*pSave);wrteeprom(0,*pSave);//存温度上限值TH低8位DELAY(500);DELAY(500);pSave++;pSave++;wrteeprom(1,*pSave);wrteeprom(1,*pSave);//存温度上限值TH高8位DELAY(500);DELAY(500);pSave= (char*)&TH;pSave= (char*)&TH;wrteeprom(2,*pSave);wrteeprom(2,*pSave);//存温度下限值TL8位DELAY(500);DELAY(500);pSave++;pSave++;wrteeprom(3,*pSave);wrteeprom(3,*pSave);//存温度下限值TL8位DELAY(500);DELAY(500);pSave= (char*)&HL; pSave= (char*)&HL; wrteeprom(4,*pSave);wrteeprom(4,*pSave);//存湿度上限值HH低8位DELAY(500);DELAY(500);pSave++;pSave++;wrteeprom(5,*pSave);wrteeprom(5,*pSave);//存湿度上限值HH高8位DELAY(500);DELAY(500);pSave= (char*)&HH;pSave= (char*)&HH;wrteeprom(6,*pSave);wrteeprom(6,*pSave);//存湿度下限值HL低8位DELAY(500);DELAY(500);pSave++;pSave++;wrteeprom(7,*pSave);wrteeprom(7,*pSave);//存湿度下限值HL高8位DELAY(500);DELAY(500);}////载入设定值、voidLoad_SettingvoidLoad_SettingpSave= (char*)&TL;{pSave= (char*)&TL;*pSave++=rdeeprom(0);*pSave++=rdeeprom(0);*pSave=rdeeprom(1);*pSave=rdeeprom(1);pSave=(char*)&TH;pSave=(char*)&TH;*pSave++=rdeeprom(2);*pSave++=rdeeprom(2);*pSave=rdeeprom(3);*pSave=rdeeprom(3);pSave= (char*)&HL;pSave= (char*)&HL;*pSave++=rdeeprom(4);*pSave++=rdeeprom(4);*pSave=rdeeprom(5);*pSave=rdeeprom(5);pSave=(char*)&HH;pSave=(char*)&HH;*pSave++=rdeeprom(6);*pSave++=rdeeprom(6);*pSave=rdeeprom(7);*pSave=rdeeprom(7);if((TL>99)||(TL<0))TL=20;if((TL>99)||(TL<0))TL=20;if((TH>99)||(TH<0))TH=40;if((TH>99)||(TH<0))TH=40;if((HL>99)||(HL<0))HH=20;if((HL>99)||(HL<0))HH=20;ifif((HH>99)||(HH<0))HH=85;}voidKeyProcess(uintnum)voidKeyProcess(uintnum){switch(num)//switch(num)//键盘设置功能：通过设置键和加、减键修改当前设置，只有按下保存键才存盘，否则掉电不保存。{{case1:case1:FlagSet++;FlagSet++;if(FlagSet>4)if(FlagSet>4){{FlagSet=0;FlagSet=0;L1602_char(1,12,TL/10+48);L1602_char(1,12,TL/10+48);L1602_char(1,13,TL%10+48);L1602_char(1,13,TL%10+48);L1602_char(1,15,TH/10+48);L1602_char(1,15,TH/10+48);L1602_char(1,16,TH%10+48);L1602_char(1,16,TH%10+48);L1602_char(2,12,HL/10+48);L1602_char(2,12,HL/10+48);L1602_char(2,13,HL%10+48);L1602_char(2,13,HL%10+48);L1602_char(2,15,HH/10+48);L1602_char(2,15,HH/10+48);L1602_char(2,16,HH%10+48);L1602_char(2,16,HH%10+48);}}break;break;case2:case2://加键按下if(FlagSet==1) if(FlagSet==1) {{if(TL<100) TL++;if(TL<100) TL++;L1602_char(1,12,TL/10+48);L1602_char(1,12,TL/10+48);L1602_char(1,13,TL%10+48);L1602_char(1,13,TL%10+48);}}if(FlagSet==2) if(FlagSet==2) if(TH<100) TH++;{if(TH<100) TH++;{L1602_char(1,15,TH/10+48);L1602_char(1,15,TH/10+48);L1602_char(1,16,TH%10+48);L1602_char(1,16,TH%10+48);}}if(FlagSet==3) if(FlagSet==3) {{if(HL<100) HL++;if(HL<100) HL++;L1602_char(2,12,HL/10+48);L1602_char(2,12,HL/10+48);L1602_char(2,13,HL%10+48);L1602_char(2,13,HL%10+48);}}if(FlagSet==4) if(FlagSet==4) {{if(HH<100) HH++;if(HH<100) HH++;L1602_char(2,15,HH/10+48);L1602_char(2,15,HH/10+48);L1602_char(2,16,HH%10+48);L1602_char(2,16,HH%10+48);}}break;break;case3:case3://减键按下if(FlagSet==1) if(FlagSet==1) {{if(TL>0) TL--;if(TL>0) TL--;L1602_char(1,12,TL/10+48);L1602_char(1,12,TL/10+48);L1602_char(1,13,TL%10+48);L1602_char(1,13,TL%10+48);}}if(FlagSet==2) if(FlagSet==2) {{if(TH>0) TH--;if(TH>0) TH--;L1602_char(1,15,TH/10+48);L1602_char(1,15,TH/10+48);L1602_char(1,16,TH%10+48);L1602_char(1,16,TH%10+48);}}if(FlagSet==3) if(FlagSet==3) {{if(HL>0) HL--;if(HL>0) HL--;L1602_char(2,12,HL/10+48);L1602_char(2,12,HL/10+48);L1602_char(2,13,HL%10+48);L1602_char(2,13,HL%10+48);}}if(FlagSet==4) if(FlagSet==4) {{if(HH>0) HH--;if(HH>0) HH--;L1602_char(2,15,HH/10+48);L1602_char(2,15,HH/10+48);L1602_char(2,16,HH%10+48);L1602_char(2,16,HH%10+48);}}break;break;case4://保存键按下case4://保存键按下Save_Setting;Save_Setting;FlagSet=0;FlagSet=0;break;break;default:default:break;break;}}}/********************************************************************/**********************************************************************名称:Main**功能:主函数***********************************************************************/***********************************************************************/voidmainvoidmainU16i,j,testnum;{U16i,j,testnum;EA=0;EA=0;Timer0_Init; //Timer0_Init; //0初始化Data_Init;Data_Init;EA=1;EA=1;L1602_init;L1602_init;L1602_string(1,1,“T&H “);L1602_string(1,1,“T&H “);L1602_string(2,1,“ControlSystem! “);L1602_string(2,1,“ControlSystem! “);////延时for(i=0;i<1000;i++)for(i=0;i<1000;i++)for(j=0;j<1000;j++)for(j=0;j<1000;j++){;}{;}////清屏L1602_string(1,1,““);L1602_string(2,1,““);L1602_string(1,1,“Tem:C- “);L1602_string(2,1,“Hum:%- “);////载入温度上限和湿度上限设定值Load_Setting;Load_Setting;L1602_char(1,12,TL/10+48);L1602_char(1,12,TL/10+48);L1602_char(1,13,TL%10+48);L1602_char(1,13,TL%10+48);L1602_char(1,15,TH/10+48);L1602_char(1,15,TH/10+48);L1602_char(1,16,TH%10+48);L1602_char(1,16,TH%10+48);L1602_char(2,13,HL%10+48);L1602_char(2,12,HL/10+48);L1602_char(2,13,HL%10+48);L1602_char(2,12,HL/10+48);L1602_char(2,15,HH/10+48);L1602_char(2,15,HH/10+48);L1602_char(2,16,HH%10+48);L1602_char(2,16,HH%10+48);while(1)while(1){{////温湿度转换标志检查if(FlagStartRH==1)if(FlagStartRH==1){{TR0=0;TR0=0;testnum=RH;testnum=RH;FlagStartRH=0;FlagStartRH=0;TR0=1;TR0=1;////读出温湿度，只取整数局部humidity=U8RH_data_H;humidity=U8RH_data_H;temperature=U8T_data_H;temperature=U8T_data_H;////显示温湿度L1602_int(1,5,temperature);L1602_int(1,5,temperature);L1602_int(2,5,humidity);L1602_int(2,5,humidity);}}////闪耀显示if(hide==1)if(hide==1){{switch(FlagSet)switch(FlagSet){{case0: break;case0: break;case1:case1:L1602_string(1,12,“ “);L1602_string(1,12,“ “);break;break;case2:case2:L1602_string(1,15,“ “);L1602_string(1,15,“ “);break;break;case3:case3:L1602_string(2,12,“ “);L1602_string(2,12,“ “);break;break;case4:case4:L1602_string(2,15,“ “);L1602_string(2,15,“ “);break;break;}}}}elseelse{{L1602_char(1,13,TL%10+48);L1602_char(1,12,TL/10+48);L1602_char(1,13,TL%10+48);L1602_char(1,12,TL/10+48);L1602_char(1,15,TH/10+48);L1602_char(1,15,TH/10+48);L1602_char(1,16,TH%10+48);L1602_char(1,16,TH%10+48);L1602_char(2,12,HL/10+48);L1602_char(2,12,HL/10+48);L1602_char(2,13,HL%10+48);L1602_char(2,13,HL%10+48);L1602_char(2,15,HH/10+48);L1602_char(2,15,HH/10+48);L1602_char(2,16,HH%10+48);L1602_char(2,16,HH%10+48);}}////温湿度掌握////温度低于下限if(temperature<TL) L2=0;if(temperature<TL) L2=0;elseelseL2=1;////温度高于上限if(temperature>TH) L3=0;if(temperature>TH) L3=0;elseelseL3=1;////湿度低于下限if(humidity<HL )if(humidity<HL )L4=0;elseelseL4=1;////湿度高于上限if(humidity>HH)if(humidity>HH)L5=0;elseelseL5=1;////掌握继电器动作if((temperature<TL)||(temperature>TH)||(humidity<HL)||(humidity>HH)) Relay=0;if((temperature<TL)||(temperature>TH)||(humidity<HL)||(humidity>HH)) Relay=0;else Relay=1;else Relay=1;////键盘查询，在弹起时响应if((Key_SET)&&(keySET==0)){FlagKeyPress=1;keyvalue=1;}if((Key_SET)&&(keySET==0)){FlagKeyPress=1;keyvalue=1;}elseif((Key_UP)&&(keyUP==0)){FlagKeyPress=1;keyvalue=2;} //elseif((Key_UP)&&(keyUP==0)){FlagKeyPress=1;keyvalue=2;} //上 键值2elseelseif((Key_DOWN)&&(keyDOWN==0)){FlagKeyPress1;keyvalue3;}//3{FlagK