基于AT89C52单片机和SHT10温湿度传感器的温、湿度监测系统的设计

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基于AT89C52单片机和SHT10温湿度传感器的温、湿度监测系统的设计

& V6 A$ s2 l9 f目 录
目 录        I
) B: o5 z$ W0 W  N, ~* X5 S9 ^摘要        III
关键词        III
- v: q" A9 c' c( B* vAbstract        IV
Key word        IV
1 m; t/ N* c9 y; g/ Z3 x第一章 概述        1
1.1 课题的研究背景        1
# C2 U% p6 N3 w' R. s' n1.2 课题的研究目的和意义        1
1.3 国内外发展现状和发展趋势        2
; ]5 y6 c3 I1 J7 j( w! H1.4 本文结构        3
1 C3 i1 {: V8 i8 ^7 C第二章 系统的总体设计        4
" L; Q$ }% H2 }# H2.1 系统的设计思路        4
! Y  [$ G+ t) }  S" ]2.2 系统的设计要求        4
8 Z$ A) l, R# I4 X3 n: x2.2.1  基本功能        4
2.2.2  主要技术参数        4
! o- X; Q1 p$ c* e9 r+ Y& f2.3 方案的比较和论证        5
第三章 系统的硬件设计        7
8 O  ^& c  Y1 N+ s7 J! f; G3.1 系统主控电路        7
3.1.1 AT89C52单片机        8
: w& V1 G( z8 Y, {3.1.2 主要功能特性        8
3.1.3 主要引脚        9
& B( ]9 N3 g' [, [3 v3.2 数据采集模块        9
3.2.1 数字温湿度传感器SHT10        10
3.2.2 SHT10的工作原理        10
3.2.3 传输开始时序        11
3.2.4 连接复位时序        12
3.2.5 温湿度测量时序        12
5 }& r' a  K+ P) W" J+ q7 H3.3 显示模块设计        13
3.3.1  LCD1602简介        14
$ I, Q' q6 `+ R" ?3 _$ S3.3.2  LCD1602主要技术参数        15
& C  a; \) \% d& Z* J, |: H" G9 f3.3.3  LCD1602引脚功能        15
+ l( A0 ^, W+ E6 v* z. c3.3.4  LCD1602指令集        16
% L6 P0 P. m; |4 k& C3.4 报警电路        18
0 f- |1 T; _8 f! `# g3.5 系统的原理图        19
4 Y) q6 g1 ~; n7 [% X第四章 系统的软件设计        20
% z' f  n9 g( |9 ~4.1 主程序设计        20
4.1.1 系统主程序流程图        20
. `& {- [: b7 S, C( K4.1.2 系统主程序        21
8 L6 q, Y) P0 C$ A4.2 温湿度测量程序流程图        22
4.3 报警器流程图        23
第五章 系统仿真与测试        24
5.1仿真软件proteus简介        24
- f4 J* r& P/ j( L" _$ H5.2 源程序的编译、调试        25
5.3 在proteus里画系统原理图        26
# S7 ^2 j8 c; T! W5.4 在proteus里仿真        26
第六章  总结        28
参考文献        30
' A# Z7 b  X: U# `9 c' v附录        32
6 k- Y. j1 K) Z  N$ t6 Q附录A实物图        32
附录B系统部分程序        35


1 Q9 t/ M4 l2 v/ U/ ?摘  要
) q$ ^: G. W9 N1 y 温、湿度是仓库管理中常见的被控参数,顺着电子科学技术的发展，温度和湿度己不再是相互独立的量,而应在系统集成中综合考虑。本文是针对我国中、小型仓库的监测现状，进行研究开发，采用较为实用和先进的单片机控制技术，运用温度传感器和湿度传感器对温湿度的敏感性设计的一种基于单片机的仓库温湿度监测系统，以AT89C52单片机为控制核心，用数字式湿度传感器SHT10采集温湿度数据，将它的输出由单片机的软件对其进行校正处理，所得到的结果最终送给液晶显示模块1602进行显示。该系统可用于对温湿度要求较高的库房及其他场合,具有经济实用、性能价格比高、安装方便、结构灵活等优点。
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+ b5 D5 z: X5 e# t4 K关键词: 温湿度；单片机；仓库；监测系统；SHT10


第一章 概述
2 A' ?/ w3 i( k8 B1.1 课题的研究背景
目前对仓库的环境进行实时和有效监控, 是生产生活中经常遇到的问题。很多物品的存放，如：粮食、货物等需要仓库内的湿、温度保持在一个合理且平衡的状态，而仓库内的环境参数会随着昼夜与季节的变化而变化[1]。吹风机、排气、空调扇是大部分仓库用来调节仓库内环境的设备，其中排气扇和吹风机主要用来保持仓库内空气清新和流通，空调则是用来调节温度和湿度这两个环境指标, 需要不断地调整这两个指标以适应环境的变化。仓库环境监控系统的目标就是实时自动化采集环境数据, 分析处理后执行相应的指令来控制相应的环境调节设备, 从而使被监控的环境保持稳定状态。本文介绍一套基于AT89C52单片机的温湿度测控系统设计了一个简单经济、稳定可靠、高效实用的小型仓库环境温湿度监测系统。
' z. r. b1 M% a2 N- c! _仓库日常维护工作的重要内容是防霉、 防潮、防腐、防爆，也是用于衡量仓库管理水平的重要指标[2]。它直接影响到储备物资的使用寿命和工作可靠性。为了保证日常维护工作的顺利展开，最主要的问题是加强仓库内温、湿度的采集监测工作。在传统的监测方法中毛发湿度表、湿度表、湿度试纸和双金属式测量计等是常用的测试器材，通过人工的检测，对于不满足温度和湿度要求标准的库房采取通风、去湿和降温等措施，进行仓库的维护工作。这种人工测试方法浪费资源、效率极低，且测试的温度及湿度误差较大，随机性大[3]。因此我们需要一种造价低廉、使用方便且测量准确的温湿度测量仪。
8 c* n/ W+ F  ]  |6 @$ a& [1.2 课题的研究目的和意义
- y3 c: R1 m) A  `随着科技的飞速发展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的要求也越来越高。传统的温湿度监测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。在这种模式下，不仅效率低下且不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏完整的管理系统。而智能监控系统就可以解决这些问题，这是由于它的智能化设计所决定的[4]。它的工作步骤如下：利用传感器采集环境温湿度，单片机判断采集到的温湿度是否异常；若温湿度异常，则输出异常信号报警，实行措施进行调节；判断异常是否处理完毕，若处理完毕，解除报警。这样就可以利用控制器对仓库温湿度进行监控，从而实现环境温湿度管理的实时性和有效性。
8 J) R0 Z# U! n, ?9 t9 f3 T; [! w目前，国内中小型仓库在仓储日常管理过程中由于资金和技术方面的原因，很多只限于对温度参数进行监测，当温度超标时采取强制通风和翻仓等措施，即便这样，但因设备人力条件有限或处理不及时仍然会造成较大损失。导致库房储藏物温升的主要原因是湿度的变化，连续高湿天气或仓库储藏的东西自身水分过高都会导致储藏物新陈代谢的加快而释放热量，放出的热量会引起温度的升高，从而使代谢进一步加剧导致发霉变质[5]。这样的恶性循环一旦形成就很难再进行有效的控制。因此，仓库在进行温度检测的同时，必须同时重视对空气的湿度检测，以便于提前采取有效的措施来控制仓库储藏物由升温而导致霉变。本设计中的温湿度控制系统采用AT89C52单片机为核心控制单元，结合数字温湿度传感器SHT10，液晶LCD1602显示技术，实现了温度与湿度监测同时实现对仓库温度和湿度的有效控制，有效的降低降低经济损失和劳动强度。

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