3.4.2AT24C02存储电路电路设计............................................................... 14 3.5按键电路........................................................................................................ 15 3.6报警电路........................................................................................................ 15 3.7显示电路........................................................................................................ 16 3.8电源电路........................................................................................................ 17 3.9本章小结........................................................................................................ 18
4 系统软件设计 ...................................................................................... 19
4.1Keil C51语言的介绍.................................................................................... 19 4.2系统软件程序流程图.................................................................................... 19
4.2.1主程序流程图..................................................................................... 19 4.2.2设置参数子程序流程图..................................................................... 21 4.2.3温度采集子程序流程图..................................................................... 21 4.2.4湿度采集子程序流程图..................................................................... 22 4.2.5报警子程序流程图............................................................................. 23 4.2.6显示子程序流程图............................................................................. 24 4.2.7实时时钟子程序流程图..................................................................... 25 4.2.8写入AT24C02子程序流程图............................................................. 26 4.2.9读AT24C02子程序流程图................................................................. 26 4.3本章小结........................................................................................................ 27
5 系统调试与仿真 .................................................................................. 28
5.1系统软件调试................................................................................................ 28 5.2系统软件仿真................................................................................................ 29
5.2.1Proteus 软件介绍.............................................................................. 29 5.2.2软件仿真............................................................................................. 29
6 总结....................................................................................................... 32 参考文献 .................................................................................................. 33 致 谢………………………………………………………………… 36 毕业设计（论文）知识产权声明 .......................................................... 35
毕业设计（论文）独创性声明 .............................................................. 36 附录…………………………………………………………………… 37
附录A 硬件电路图............................................................................................... 37 附录B 仿真电路图 ............................................................................................... 38 附录C 程序清单 ................................................................................................... 39
附录D 外文资料翻译……………………………………………………………55
1 绪论
1 绪论
温湿度检测系统应用前景广，工农业生产，科学研究以及日常生活等领域都离不开温湿度检测系统，由此，开发一套新型实用的温湿度检测系统，将具有很大的推广价值。室内温湿度检测系统是一个对现实非常实用，对学生知识运用非常好的一个锻炼课题。本课题的研究内容是设计面向无尘间的温湿度检测系统，主要是针对无尘实验室。现代社会越来越多的实验都要求在严格的环境条件下完成，而温度和湿度是实验室最基本的环境条件，也是对实验影响较大的因素。一般传统的温湿度检测系统中的温湿度测量均采用热敏电阻与湿敏电容，这种传统的模拟式温湿度传感器一般都需要设计信号调理电路并经过复杂的校准和标定过程，因此测量精度难以保证，而且在线性度、重复性、互换性等方面也存在一定问题。传统传感器只适合那些测量点数较少，对精度要求不高的场合。因此设计出一款精度高、稳定性好、成本低的温湿度检测系统将具有一定的市场。本系统采用具有高精度、防干扰等优点的数字式传感器DS18B20、555和HS1101组成振荡电路分别测量温度和湿度。这为开发新一代的温湿度检测系统提供了有利条件，同时也有助于将温湿度检测技术提高到新的水平。
1.1选题的目的和意义
随着工业的发展，需要对温湿度进行检测的场合越来越多。例如：仓库系统、电力系统、档案资料库、烟草、食品加工等等，温湿度的高低对其影响很大，如粮仓中的温湿度过高将会使粮食变质；档案资料库房中的温度忽高忽低，纸张纤维热胀冷缩，是强度降低，湿度过大会使霉菌和害虫滋长，以致造成资料质变；电力系统中，由于温度过高、过低引起的元件失效或由于湿度过高而引起的爬电、闪络事故时有发生等等。由于温湿度的检测不当导致的经济损失将让我们无法估计，为避免受到温湿度的影响，需要安装温湿检测系统减少因温度和湿度的变化给我们带来的经济损失。温湿度检测系统应用前景广，工农业生产，科学研究以及日常生活等领域都离不开温湿度检测系统，而我国经济基础薄弱，在控温控湿方面投入较少，因而采用进口高档检测系统有困难，由此，开发一套新型实用的温湿度检测系统，将具有推广价值。
1.2国内外研究现状
从17世纪初伽利略发明温度计，把玻璃管倒过来，把液体放在管内，把玻璃管封闭进行测量温度。在1659年法国人布利奥把玻璃泡的体积缩小，并把测温物质改为水银，这样的温度计已具备了现在温度计的雏形。以后荷兰人华伦海特在1709年利用酒精，在1714年又利用水银做为测量物质，制造了更精确的温
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西安工业大学毕业设计（论文）
度计。瑞典人摄尔修斯于1742年改进了华伦海特温度计的刻度，他把水的沸点定为100度，把水的冰点定为0度。而真正把温度变为电信号的传感器是1821年由德国物理学家赛贝发明的，这就是后来的热电偶传感器。20世纪相继开发了半导体热电偶传感器、PN结温度传感器和集成温度传感器。
进入21世纪后，特别在我国加入WTO后，国内产品面临巨大挑战。各行业特别是传统产业都急切需要应用电子技术、自动检测技术进行改造和提升。例如纺织行业，温湿度是影响纺织品质量的重要因素，但纺织企业对温湿度的测控手段仍很粗糙，十分落后，绝大多数仍在使用干湿球湿度计，采用人工观测，人工调节阀门、风机的方法，其检测效果可想而知。制药行业里也基本如此。而在食品行业里，则基本上凭经验，很少有人使用湿度传感器。值得一提的是，随着农业向产业化发展，许多农民意识到必需摆脱落后的传统耕作、养殖方式，采用现代科学技术来应付进口农产品的挑战，并打进国外市场。各地建立了越来越多的新型温室大棚，种植反季节蔬菜，花卉；养殖业对环境的测控也日感迫切；调温冷库的大量兴建都给温湿度测控技术提供了广阔的市场。我国已引进荷兰、以色列等国家较先进的大型温室四十多座，自动化程度较高，成本也高。国内正在逐步消化吸收有关技术，一般先搞调温、调光照，控通风；第二步搞温湿度自动检测及二氧化碳的测控。此外，国家粮食储备工程的大量兴建，对温湿度测控技术提也提出了要求。
国外厂家比较优质的产品主要使用聚酰胺树脂，产品结构概要为在硼硅玻璃或蓝宝石衬底上真空蒸发制作金电极，再喷镀感湿介质材料（如前所述）形式平整的感湿膜，再在薄膜上蒸发上金电极.湿敏元件的电容值与相对湿度成正比关系，线性度约±2%。虽然，测湿性能还算可以但其耐温性、耐腐蚀性都不太理想，在工业领域使用，寿命、耐温性和稳定性、抗腐蚀能力都有待于进一步提高。
我国几十年来在工业上的温湿度空调工程以及凡是对湿度有检测要求的空调工程站中，为了检测室内相对湿度总不得不用再热的处理方法，这几乎已成了机械工业，电子工业等有关工程设计数十年的不变规律。因为，为了检测相对湿度，历来一贯的做法先把大量空气(新风和回风)的温度一直降低到必要的露点温度以下，以除去其中的水分，然后再加热升温，才能保持室内一定的相对湿度。可是这种再热形成的冷热抵消现象所引起的能耗是十分惊人的。并且费人力，温度变化大，不易检测。
1.3本课题研究内容及论文安排
使用单片机系统监测无尘室的温湿度，数码管实时显示当前温湿度，设置温湿度的报警范围，当温湿度超过设置的范围时，该机器同时进行声、光可以报警。另外，可通过按键调取显示过去六小时的温湿度信息。
主要指标：
测量温度范围：-10度~60度，精度：+/-1度 测量湿度范围：0%~100%，精度：+/-2%
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西安工业大学毕业设计（论文）
报警方式：蜂鸣、数码管闪烁
本论文共有六章，分别包括：绪论、系统整体方案设计、系统硬件电路设计、系统软件设计、系统调试与仿真、总结。第一章绪论介绍了课题的目的和意义以及国内外研究的现状；第二、三章分别介绍系统整体方案设计和硬件电路设计：包括元器件的选择和基本电路设计等包括单片机最小系统、传感器模块设计、实时时钟电路、存储器电路、按键电路、报警电路、显示和电源等电路。第四、五章介绍了系统软件设计及系统调试仿真。第六章 总结型介绍本系统概况及存在的不足性问题。
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