基于at89s52单片机的温湿度控制

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1、目录1绪论31.1设计背景31.2温、湿度检测技术的发展和现状分析31.2.1温度检测技术31.2.2湿度检测技术41.3系统简介61.3.1系统功能简介61.3.2系统设计简介61.4本章小结72方案选择82.1控制模块82.2输入模块82.3显示模块92.4数据采集模块92.4.1温度采集模块92.4.2湿度采集模块102.5本章小结103数字信号处理113.1数字信号处理简介113.2数字滤波技术简介113.2.1数据滤波技术的实现意义113.2.2数字滤波与模拟滤波的区别113.3列举三种数字滤波

2、技术及在本文中的使用123.3.1递推平均滤波法123.3.2限幅滤波法123.3.3限幅平均滤波法123.4本章小结134硬件设计144.1系统外围器件介绍144.1.174LS164144.1.274LS08与门154.1.3CD4024154.1.4AT24C02164.1.5ADC0809174.2硬件设计及原理图194.2.1LCM1602液晶显示及驱动194.2.2数据采集模块204.2.3串口通信模块274.2.4电源模块：284.2.5报警电路284.3总设计硬件图294．4本章小结305

3、系统软件设计315.1系统软件框图315.2系统各模块流程图及部分程序315.2.1初使化程序315.2.2矩阵键盘扫描325.2.3温湿度报警值设置模块345.2.4温湿度值采集、处理及显示模块375.2.5与PC机通信模块405.2.6报警状态判断模块425.3系统中两种数字滤波软件实现流程图435.4本章小结446理论公式推导及系统测试456.1湿度的推导公式过程：456.2系统干扰处理及系统测试466.2.1系统干扰处理466.2.2系统测试466.2.3测试工具477总结和致谢487.1系统设计

4、总结487.2致谢48参考文献49附录一系统设计过程中的调试工具50附录二部分单片机程序及注释50附录三VB上位机通信平台程序601绪论1.1设计背景人类的生存和社会活动与温湿度密切相关。随着现代化的实现，很难找出一个与温湿度无关的领域来。据报道，我国每年有相当物品因存放在较高的温度环境或潮湿环境下，因侵害而受巨大损失。在一些大型的仓库中，比如粮食的储存，我们知道粮食在储藏期间,由于受环境、气候和通风条件等因素的变化，粮仓内温度或湿度会发生异常，极易造成粮食的霉烂、或发生虫害；再如一些化学药品、精密仪器等

5、其存放要求湿度为15%以下，而以往传统的控湿防潮方式和目前这些设备很难达到要求。因此如何扩宽控湿的范围和精度一直是人们迫切的希望。1.2温、湿度检测技术的发展和现状分析1.2.1温度检测技术温度是一种最基本的环境参数，人们的生活与环境的温度息息相关，在工业生产过程中需要实时测量温度，在农业生产中也离不开温度的测量，因此研究温度的测量方法和装置具有重要的意义。测量温度的关键是温度传感器，温度传感器的发展经历了以下三个发展阶段：①传统的分立式温度传感器②模拟集成温度传感器③智能集成温度传感器目前，国际上新型温

6、度传感器正从模拟式向数字式、从集成化向智能化、网络化的方向飞速发展。集成温度传感器主要包括模拟集成温度传感器、智能温度传感器（亦称数字温度传感器）两大类。模拟集成温度传感器是将温度传感器集成在一个芯片上、可完成温度测量及模拟信号输出功能的专用IC。模拟集成温度传感器的特点是功能单一（仅测量温度）、测温误差小、价格低、响应速度快、传输距离远、体积小、微功耗等优点，适合远距离测温、控温，不需要进行非线性校准，外围电路简单。其典型产品有AD590、AD592、TMP17、LM135等。智能温度传感器是在20世纪

7、90年代中期问世的。它是微电子技术、计算机技术和自动测试技术（ATE）的结晶。目前，国际上已开发出多种智能温度传感器系列产品。智能温度传感器内部都包含温度传感器、A/D转换器、信号处理器、存储器（或寄存器）和接口电路。有的产品还带多路转换器（MUX）、中央控制器（CPU）、随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。智能温度传感器的特点是能输出温度数据及相关的温度控制量，适配各种微控制器（MCU）；并且它是在硬件的基础上通过软件来实现测试功能的，其智能化程度也取决于软件的开发水平。典型产品有DS18B

8、20、MAX6654、LM76等。本文将介绍智能集成温度传感器DS18B20的结构特征及控制方法，并对以此传感器和AT89S52单片机为控制器构成的温度测量装置的工作原理及软硬件设计，作了详细的介绍和研究。该装置适用于人们的日常生活和工、农业生产的温度测量。1.2.2湿度检测技术相比之下，测量湿度要比测量温度更复杂，这是因为温度是个独立的被测量，而湿度却受大气压强和温度的影响。早在18世纪人类就发明了干湿球和毛发湿度计，而电子