基于单片机的家用温湿度传感器设计

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1、滨江学院毕业论文题目基于单片机的家用气象系统设计院系滨江学院自动控制系专业自动化学生姓名学号指导教师职称二〇一二年五月三十一日目录1、绪论11.1研究目的目的与意义11.2研究的任务要求与具体功能操作11.3本文指导思想22、主要芯片的选择与论证22.1单片机的选择方案22.2显示器的选择方案22.3温湿度传感器的选择方案23、硬件介绍及局部系统设计33.1系统结构33.2主要芯片及功能介绍33.2.1单片机芯片及功能介绍33.2.2数字湿度传感器SHT1143.2.3温度传感器DS18B2083.2.4LMO16液

2、晶显示器和外围电路123.2.5蜂鸣器应用153.3最小系统设计173.3.1振荡器、时钟电路及时序173.3.2复位功能173.4矩阵式键盘系统设计18583.4.1矩阵式键盘的结构原理183.4.2键盘工作方式183.4.3键盘扫描识别及消抖措施194、软件设计流程图204.1矩阵式扫描键盘功能的实现204.2按键声音功能的实现204.3液晶显示功能的实现214.4DS18B20温度测量功能的实现234.5SHT11湿度测量功能实现244.6电子时钟功能的实现265、应用软件285.1Keil软件的使用285.1

3、.1Keil软件的简介285.1.2Keil软件调试运行流程285.2Proteus软件的使用315.2.1Proteus的简介315.2.2Proteus仿真流程31附表1系统元器件表和原理图35附表2系统仿真效果图37附表3系统源程序3958基于单片机的家用气象系统设计摘要：一个好的气象系统能够为人们及时准确的的提供当天的气象信息。本文主要针对室内温度和湿度，外加一个电子时钟展开思考设计的。本设计由单片机AT89C51，LM016L显示器,温湿度传感器SHT11和温度传感器DS18B20为核心，辅以必要的电路，构

4、成一个家用气象系统，其具有测量准确，显示直观等特点，适合家用。关键词：电子时钟，单片机，温湿度传感器SHT11,温度传感器DS18B20,显示器LM016L等。1、绪论1.1研究目的目的与意义随着科技的飞速发展，人们对生活质量要求也随之提高，生活中人体舒适度高低成了人们重要的幸福指数之一。适宜的室内气象条件，如温度、湿度、空气流速、气味等，是人们达到满意舒适度的重要因素，这些气象信息需要仪器的测量来获得，但目前市场单一的湿度或温度等测量仪器已经无法满足人们生活的实际需求，因此，需要集成度更好、测量精确度更高的测量仪器

5、来代替它们。所以如果开发出一种基于单片机的家用气象系统，将温度、湿度、时钟等测量功能集于一体，其将很好的契合人们的日常生活要求。这对于设计者来说也是一次能力的考察，强调了对单片机扩展的应用。1.2研究的任务要求与具体功能操作本文任务是基于对单片机的使用，对部分家用气象信息系统简单设计，主要包含温湿度。设计任务与主要功能包括：(1)电子时钟的设计，并用矩阵式键盘对时间进行校正，闹铃操作；(2)温度测量显示系统设计，要求测量范围-10℃～45℃、精确度(±0.1℃)；(3)湿度测量显示系统设计，要求测量范围0～100RH

6、%、精确度(±3%RH)；(4)用显示器显示相应的时间，温度及湿度，要求形象直观；(5)能够在闹铃时间到或有按键按下时，蜂鸣器发出响声；具体按键功能如下：(1)当仿真按钮按下时，LCD显示器进入欢迎界面；(2)当“开始”键按下时，LCD显示器进入正常时钟计数界面(3)当“闹铃设置”键按下时，LCD显示器进入闹铃时间设置界面；(4)当“年、月、日、时、分、秒”键按下时，想要设置的时间处(包括闹铃)光标不断闪烁；(5)当“加”，“减”键按下时，上述光标闪烁处的数值进行加1或减1；(6)当“退出”键按下时，LCD显示器返回

7、到时间设置后的正常计数界面；58(1)当“闹铃启/停”键按下时，启动或停止闹铃功能；1.3本文指导思想本文是对部分家用气象信息测量系统的简单设计，首先对设计所需要用到的主要芯片进行选择和论证，确定了选用单片机AT89C51作为系统的主要控制芯片，温度传感器DS18B20实现温度测量，SHT11实现湿度测量，显示部分采用的是液晶显示器LM016L。本论文重点部分是对模块的硬件和软件时序进行详解。比如AT89C51、SHT11、DS18B20和LM016L等芯片的引脚功能和工作原理，有便于更好理解。在最后给出系统程序和电

8、路原理仿真图，让设计成果更加清晰呈现。2、主要芯片的选择与论证2.1单片机的选择方案方案一：XC9000系列有并行处理数据的能力，能快速响应，但处理数据复杂，价格昂贵。方案二：采用单片机作为控制芯片，运算功能强，处理方便灵活，性能比较稳定，价格也比较便宜，接近自身专业。综上所述，方案二为最佳方案。2.2显示器的选择方案方案一：12864液晶显示