毕业设计（论文）-基于AT89C51单片机的恒温恒湿仪设计

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1、┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学毕业设计（论文）纸第一章绪论21.1文献综述21.1.1国内恒温恒湿仪研究状况21.1.2国外恒温恒湿仪研究状况21.2课题研究主要内容21.2课题研究主要方案3第2章硬件设计理论基础42.1AT89C51单片机介绍42.2SHT15温湿度传感器62.2.1湿度变换72.2.2温度补偿82.2.3温度变换82.2.3命令与接口时序82.4RS-232总线接口芯片MSX2329第3章硬件电路设计103.1复位电路和时钟电路103.2温湿度检测、显示电路113.3温度、湿度控制电路

2、123.4通信串口电路图13第4章软件系统设计144.1PID控制理论144.2PID控制算法144.3软件流程图154.3.1主程序流程图154.3.2显示流程图184.3.3SHT15温湿度传感器温湿度转换和温湿度数值读取18第5章结论20致谢21参考文献22附录23共23页第23页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学毕业设计（论文）纸第一章绪论1.1文献综述1.1.1国内恒温恒湿仪研究状况恒温恒湿仪是利用一定的控制系统将仪器内部的温度和湿度调节到给定值，并在该条件下各种行为活动和储藏物品。简而言之就是可以同

3、时施加温度和适度应力的仪器，也就是将仪器内部温度和湿度控制在预先规定范围内的仪器。恒温恒湿系统主要应用于药品生产车、博物馆、档案馆、实验室、室内居家，尤其实在东北这类冬天与夏天温度反差特别大的地方更加更体现出恒温恒湿仪的重要性。近几年，恒温恒湿仪技术在我国发展比较迅速，目前我国能够生产恒温恒湿空调设备的厂家已有上百家，恒温恒湿空调系统的工程应用也日趋增多，应用范围越来越广。但是，人们在重视空调设备本身调控精度的同时，却忽略了恒温恒湿仪的系统设计，导致控制温湿度的精度达不到预定的要求。其实，控制温湿度与温湿度控制器、散热设备、散湿设备、房间气流组织等相关，当这些设

4、备的散热量、散湿量及气流组织波动很大，且温湿度的精度要求较高时，恒温恒湿仪系统的设计就会出现新的问题。对恒温恒湿的研究主要集中于制冷和加热方式选择、控制精度与测试监控、设备的结构等方面，对仪器非稳态温变过程传热特性方面的研究不多。对于湿度，现在多已采用温湿度独立调节方式，这样可避免温湿度调节中的互相干扰，现在着重对加/除湿精度控制、选择加湿方式的研究。1.1.2国外恒温恒湿仪研究状况国外恒温恒湿控制系统的研究现状。欧美是最早发明计算机的国家，也是将计算机应用于恒温恒湿控制和管理最早、最多的国家。欧美国家有发达的恒温恒湿技术，对于室内温度和湿度控制技术水平非常高。

5、利用计算机仿真技术，与PC机结合，做仿真实验。提高试验速度，降低试验成本，恒温恒湿控制系统主要用来对室内环境温度和度进行监测和控制，以达到保持一定误差范围内的温度和湿度。以档案馆为例，恒温恒湿控制系统主要监控项目包括档案馆内空气温度、空气湿度、相对湿度、相对温度、字迹所用墨水处于的何种温度和湿度保存最完整、纸张所处何种温度湿度保存最好。恒温恒湿系统的应用给工程、居家、档案管理、文物保存、进行各种条件苛刻的实验、农业种植带来了一定的经济效益，提高了效率水平，减轻了技术管理工作量，同时也为带来了非常大的便利。1.2课题研究主要内容本系统通过SHT15温湿度传感器对仪

6、器内温度、湿度进行检测，并将温度、湿度数据送入AT89C共23页第23页┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊装┊┊┊┊┊订┊┊┊┊┊线┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊┊长春大学毕业设计（论文）纸51单片机，与预设的温度、湿度数值进行对比，通过PID控制算法，控制继电器的通断，从而控制加热器、排风机、加湿器、除湿器的工作，从而使恒温恒湿仪工作于预设的温度、湿度。温湿度控制算法精确控制加热、加湿，以实现温湿度误差最小为优化作为工业控制的主要被控参数的温度、湿度，已被广泛采用，如在工业控制中的各种反应炉、加热器等。过去多采用常规的模拟调节器对温湿度进行控制，本课题采用了AT89C51单

7、片机对温湿度实现自动控制。使用单片机对温湿度进行自动控制，难就难在测量的温湿度值和单片机输出的温湿度值误差太大，导致无法输出，利用ATMEL单片机核心程序对其进行编码，实现温湿度在一段范围内的变化，实验成功控制语言的代码，并进行烧片，烧片成功后，运行实验，若能看到实验的结果，则实验完成。1.2课题研究主要方案恒温恒湿仪控制系统硬件部分大致可分为：AT89C51单片机、SHT15温湿度传感器、温度湿度液晶显示器、继电器控温系统、继电器控湿系统等，总的系统框图如图1.1所示AT89C51单片机温湿度数据采集湿度控制系统温度控制系统PC机图1.1方案框图AT89C51

8、单片机可以通过液晶显示屏