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编号：
CP-51-2021-045
设计简介：
本设计是基于单片机的温湿度控制系统，主要实现以下功能：
- 可通过LCD1602显示温湿度和阈值；
- 可通过按键设置温湿度阈值；
- 可通过蜂鸣器进行报警。
标签：51单片机、LCD1602、DHT11
题目扩展：多路温湿度控制系统
1. 中控部分
- 核心控制器：采用STC89C52单片机，负责获取输入数据、进行数据处理，并控制输出部分的操作。
- 功能：实现温湿度控制的核心逻辑，包括温湿度检测、阈值判断、加热/制冷/加湿/除湿控制、报警等。
2. 输入部分
- DHT11温湿度检测模块：测量当前环境的温度和湿度。
- 独立按键：通过三个独立按键切换界面、设置温湿度阈值。
- 供电电路：为整个系统提供稳定电源。
3. 输出部分
- LCD1602显示模块：显示当前温度、湿度、设置的温湿度阈值等信息。
- 加热继电器控制加热片：当温度小于设置的最小值时，加热继电器闭合，加热片工作，进行加热。
- 制冷继电器控制制冷片：当温度大于设置的最大值时，制冷继电器闭合，制冷片工作，进行制冷。
- 加湿继电器控制加湿器：当湿度小于设置的最小值时，加湿继电器闭合，加湿器工作，进行加湿。
- 除湿继电器控制风扇：当湿度大于设置的最大值时，除湿继电器闭合，风扇工作，进行除湿。
- 蜂鸣器：当温湿度不在设置的阈值范围内时，蜂鸣器每隔500ms报警一次。
Proteus软件是一个属于世界著名的主机EDA仿真工具(主机仿真模拟软件)。它被广泛认为可能是目前比较优良的一种用于快速仿真各类小型单片式电机和外围控制元件的通用工具。从基本的硬件原理示意图布局和示意图、代码设计调试再到利用单片机与外围集成电路的人机协同工作仿真,一个按键完成切换至PCB软件设计,真正真的做到了从基本的硬件概念设计中再到软件产品的完全一体设计。是目前为止全球最大范围内唯一将这个数字化应用电路仿真模型软件、PCB仿真设计模型软件和其他数字化应用虚拟电器建模电路仿真模型软件三位一体二合一的仿真设计模型技术软件应用开发平台。在多种语言并行编译器的技术支持方面,它也已经可以同时支持IAR、Keil和MATLAB等多种语言的并行编译。
它被广泛认为已经是目前比较优良的对外围仿真元件单片式电机和其他外围仿真元件系统进行编程控制的通用工具。虽然目前国内的技术推广才刚开始起步,但已经深深地成为受到了企业单片机技术研究热心技术爱好者、专门从事企业单片机技术研究和推广教学的高校毕业老师、以及长期致力于企业研究和推广单片机的技术开发和推广应用等不同领域的高科技人员的广泛青睐。
此部分主要的是进行对设计出的单片机控制程序的仿真与调试，确定设计出的程序是否能够达到本论文的具体要求，并实现想要实现的功能。
设计采用了Proteus仿真平台，该软件版本为8.3，通过对Proteus的电路搭建和调试仿真，满足设计的功能要求且简化系统。由于目前该操作系统的硬件仿真应用软件中并没有应用程序代码编辑器的基本功能,所以我们需要事先在Keil应用程序的系统编辑管理器或者其他应用程序中安装编辑好源程序,然后将其加载到相应的系统仿真软件程序中,从而对其进行合适的系统后续仿真步骤,最后实现设计功能。
图 5.1 LCD1602显示
图 5.2温湿度控制模块
此为控制温度、湿度模块，点击切换箭头选择温度或湿度， 现在是湿度控制，点上下箭头调节湿度值。
图 5.3 LCD1602初值设定
温度低于 20，加热模块开始工作，温度高于 35，降温模块开始工作；湿度低于 40，加湿模块工作，湿度高于 85，除湿模块工作。这个模块是控制开始工作的温湿度初始值。主要工作原理如下：
按下设置键如下图所示（按的是旁边上下小箭头）
图 5.4温湿度初始阈值设置
按完之后，还要再按一次让它恢复显示值，要不然按加减无效。
完成以上操作再按下加、减键就可以改变数字，重复按下设置可选择不同数字。存在的问题是不好控制数字的改变，所以最后演示这个功 能。最后一个数字设置完后再重复设置一遍，就可返回原来显示。
温度 50度，湿度 88，超出设置范围，降温和减湿设备开始运行，单刀双至开关自动接通电路， 设备开始运行，同时蜂鸣器报警。
图 5.6降温减湿模块
本设计系统通过对物理温湿度进行检测的控制电路,把数据采集需要得到的温湿信号直接发送给了一个单片机,通过这个接口单片机的数据器接口来自动实现数据采集需要得到的物理温湿度检测信号并通过LCD1602显示器显示出来,如果需要检测的温湿度信号不合常规,报警控制电路就会自动对其进行温湿度报警,同时它也可以通过采取其他设备相应的温湿度控制措施,模拟检测设备,使被检测温湿度保持在一定的温湿度范围之内。
设计摘要：
温湿度的测量在很多领域内都有相关的应用,对温控系统的研究也具有重要意义，高科技农业技术的重要组成之一就是温室控制技术，在当今全球研究的高科技农业技术里占有一席之地。由于科技发展和社会的不断进步，蔬菜温室大棚所种植的反季节蔬菜已成为了民众如今离不开的的食物，因此对温室大棚技术的研究是很有必要的。
目前，全世界都在关注着温控系统的发展情形，并时刻贡献着自己的一点绵薄之力，并且集思广益，探索到了当今的温湿度类检测系统存在的主要问题并且对这些问题进行了深入研究，以此为基础，设计研发出了一种基于单片机的温湿度控制系统。让这种系统在一些特定的情况下工作，比如说对于温度和湿度准确控制的条件相对严苛的情况下，这个系统就会帮助我们快、准、稳且自主的识别和处理这一类情况。本设计最主要的是软件电路，借助温湿度检测模块，把搜集到的温湿度信号输送给单片机，然后由单片机作为一个中转站，去处理这些搜集到的温湿度信号，最后在LCD1602显示器上显示。温湿度一旦出现异常情况，超过正常的设置范围，报警电路就会发出提示声音提醒，与此同时，采取相应的控制方式，在模拟设备的过程中，将温湿度控制在我们要求的范围内。
这个设计由STC89C52单片机为设计的主体，辅助器件为DHT11温湿度传感器,意在实现智能又便捷的控制系统。这个设计系统包括：单片机最小系统、温湿度检测电路、LCD显示电路、键盘电路、报警电路和恒温恒湿控制电路等关键的6个部分和其余一些器件组成。设计实施性强，抗干扰等级高、损耗低，对温湿度控制仪器的高性能和商品化提供了很好的参考。
关键词：单片机；温湿度；液晶；智能控制
字数：17000+
内容预览：
目 录
摘 要
Abstract
1 绪论
1.1 概述
1.2 国内外发展现状
1.2.1 国外研究现状
1.2.2 国内研究现状
2 系统总体方案设计
2.1 设计要求
2.2 方案选择
2.2.1 传感器的选择
2.2.2 单片机的选择
3 系统硬件设计
3.1 整体方案设计
3.1.1 系统概述
3.1.2 系统框图
3.2 最小系统模块
3.2.1 STC89C52简介
3.2.2 8051单片机的引脚图
3.2.3 最小系统电路
3.3 DHT11传感器电路
3.3.1 DHT11简介
3.3.2 接口说明
3.3.3 DHT11模块电路图
3.4 液晶显示电路
3.4.1 1602液晶简介
3.4.2 液晶引脚说明
3.4.3 指令介绍
3.4.4 液晶显示模块电路
3.5 蜂鸣器模块
3.6 按键输入模块
3.7 继电器电路
4 软件设计
4.1 程序语言及开发环境
4.2 程序流程图设计
4.2.1 总体程序流程图设计
4.2.2 1602液晶程序设计
4.2.3 温湿度DHT11传感器程序设计
5 系统的仿真与调试
5.1 仿真软件介绍
5.2 仿真与调试
5.2.1 仿真准备工作
5.3 仿真调试过程
5.3.1 仿真调试结果
6 总结
致 谢
参考文献
附 录
