1、濕度控制系統設計目 錄摘要1關鍵詞1英文摘要1英文關鍵詞11 前言21.1 研究背景與意義21.2 國內外發展狀況21.3 設計要求31.4 設計方案研究32 系統硬件組成電路設計32.1 系統結構概述32.2 單片機STC89C52簡介42.3 濕度采集模塊72.3.1 濕度傳感器的選取72.3.2 DHT11引腳說明82.3.3 濕度測量電路82.4 電源模塊82.5 鍵盤及LED液晶顯示模塊92.5.1 LED液晶顯示模塊92.5.2 鍵盤模塊102.5.2.1 鍵盤接口技術原理102.5.2.2 鍵盤電路102.6 報警電路模塊112.6.1 蜂鳴器簡介112.6.2 報警電路112.

2、7 濕度控制模塊112.7.1 去濕模塊122.7.2 加濕模塊133 軟件設計143.1 主程序流程圖153.2 DHT11的信號發送154 測試方法及結果分析164.1 測試方法164.2 結果分析165 結束語19參考文獻19附錄1：總體設計原理圖及PCB圖21附錄3：整機實物圖22附錄4：軟件程序22濕度控制系統設計濕度控制系統設計 摘要：隨著現代工農業技術的發展，空氣的濕度在各個方面的應用也越加廣泛，且對空氣濕度的要求也越來越高了。本系統以STC89C52單片機為核心處理器，采用了DHT11濕敏電容數字式溫濕度傳感器在某特定環境下的濕度進行收集，將采集的數據傳入單片機中進行處理，然后

3、通過LED數碼管令采集到的濕度值進行顯示，接著將所測量值與設置的濕度范圍進行對比，當所測得的環境濕度低于所設定的濕度范圍的下限值時，驅動加濕器將會進行加濕；如果所測得的環境濕度高于設定的濕度的范圍的上限值，驅動電吹風進行工作使環境的濕度下降，以減少所在環境的濕度。關鍵詞: STC89C52；DHT11 ；濕度控制；傳感器Humidity control system design Abstract：The application of air humidity become more and more widely with the development of modern agricult

4、ure and industry. And the requirements of air humidity become higher and higher. Humidity values will be displaying through the LED digital tube, and then sent into the microcontroller for processing.This system uses STC89C52MCU as core processor, the DHT11 Humidity Capacitance digital temperature a

5、nd humidity is a sensor of collecting humidity in air environment. Then the collected data of the microcontroller for processing, will be comparing measurement and setting the humidity range. If the measured ambient humidity is below the lower limit of set humidity range the humidifier will be drive

6、n. When the measured humidity is higher than data of the high limit, the hair drier will running to change the humidity of surroundings. Key words: STC89C52; DHT11; humidity control; Sensors1 前言 濕度是表示空氣潮濕程度的物理量，它主要是指設施內空氣的相對濕度。在一定的溫度下在一定體積的空氣里所含有的水汽越少，則空氣越干燥；相反，水汽越多，則空氣越潮濕。人類的生產、生活等各種活動與濕度有著密切的關系，同時

7、也是工業生產時最基本最常見的工藝指數。隨著社會的不斷發展，人們對自己的生存環境也越發關注，而且人體的舒適度和情緒都與空氣中溫濕度有直接的關系。1.1 研究背景和意義 濕度分為絕對濕度和相對濕度兩種是表示空氣中水蒸氣的含量。絕對濕度也叫水蒸氣密度，它表示水蒸氣的質量與總容積的比值；相對濕度則是表示相同濕度下，大氣中水蒸氣的實際壓強與飽和時的壓強之比，相對濕度的英文縮寫為(Relative Humidity)通常是用百分數來表示。濕度作為農作物最為敏感的因子之一，濕度的大小不僅影響著地面蒸發量和設施內農作物蒸騰，而且直接與作物光合強度與病害情況有關。在一般情況下，采用常規的方法測量濕度,它的誤差將

8、達到±5%±20%。濕度是一個比較容易受外界因素影響的被測量量。此外，濕度的校準也是一個難以攻克的難題。濕度標定對環境的要求十分苛刻，而且在國內外的濕度標定設備又十分高昂。因此，在此條件上，本設計提出了基于STC89C52單片機來控制濕度檢測及控制的方法。1.2 國內外發展狀況 在現代社會信息科技的快速發展中，網絡傳輸、計算機技術和濕敏元件的高速更新，因而使得濕度的測量朝著自動化、網絡化，高速化發展。在常規的環境測量參數中，濕度是最難準確測量的一個。事實上，濕度測量技術發展到現今，已歷時200多年。早在18世紀，人類就發明了干濕球濕度計。干濕球濕度計的準確度主要取決于干球、

9、濕球兩支溫度計本身的設計精度；濕度計必須處在通風狀態：只有水質、紗布、水套、風速都滿足一定要求時，才能保證其準確度，干濕球濕度計的準確度只有57RH。干濕球測濕法采用間接測量方法，它通過測量干球、濕球的溫度，然后經過計算得到濕度值。因此對使用溫度范圍沒有嚴格限制，在高溫環境下也不會影響傳感器的工作。干濕球測濕法的維護很簡易，在實際使用中，只需定期給濕球更換濕球、紗布及加水即可。干濕球測濕法與電子式濕度傳感器比較，不會出現老化，精度下降等問題。人們根據頭發隨大氣濕度變化而產生伸長或縮短的原理，從而制成了毛發濕度計。但人們對濕度傳感器中的濕敏元件的探究，是從1938年美國的F. W .Dunnor

10、e 研制浸涂式氯化鋰濕敏元件成功才開始的。干濕球濕度計和毛發濕度計來測量濕度的方法，早已無法滿足現代科技發展的需求。因為測量濕度比測量溫度要復雜很多，溫度是個獨立的被測量，而濕度卻受其他因素（大氣壓強、溫度，表層材質）的影響。開發一種低成本、高效益的濕度控制系統用來控制小型大棚濕度將會減少人工負擔，從而提高種植業的經濟效益。取用濕度傳感器芯片進行濕度測量加之以單片機編程進行控制，打破原有的人工控制模式，采用智能化的方式進行處理控制，研制的系統具有小型化，智能化，濕度控制范圍可以根據不同的應用環境進行設定。國外早已將濕度控制技術應用到了很多領域，從最早的手動控制到自動控制，然后再到最后的智能化；

11、向著低功耗、小型化、完全自動化的方向全面發展。我國站在國外技術發展的基礎上，雖然與發達國家還有一些差距，但也取得了很大的進步。1.3 設計要求（1）濕度測量范圍：3080%RH。（2）濕度控制50±10RH范圍內。（3）測量精度：±5RH。（4）用LED顯示所測到的濕度。（5） 根據所測濕度值，與控制范圍內的兩臨界值進行對比，來控制加濕裝置與去濕裝置。1.4 設計方案研究 現如今，濕度控制系統的種類有很多種，而且它的實現方式有很多樣：可采取PLC、基于單片機和Labview語言等多種實現方式去體現它的功能。通過Labview語言和基于PLC來實現功能的方式雖然存在很多的優勢

12、。但基于我現在所了解的專業知識及對單片機的廣泛認知度，采用單片機系統來設計濕度控制系統更方便此設計。2 硬件系統設計 2.1 系統結構概述此系統的硬件部分主要將由鍵盤控制、數字濕度采集模塊、報警電路、控制模塊、LED數碼管顯示電路等幾大模塊組成。系統通過數字濕度傳感器來采集特定環境下的濕度，并將所采集的數據送入單片機中，將測量值與設置的濕度范圍進行對比以此來控制環境的濕度。如圖2-1所示。圖2-1 系統結構圖2.2 單片機STC89C52簡介本設計系統所選的是STC89C52單片機。STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統可編程Flash 存儲器。

13、在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應用系統提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標準功能： 8k字節Flash，512字節RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時器，內置4KB EEPROM，MAX810復位電路，三個16 位定時器/計數器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口。另外 STC89X52 可降至0Hz 靜態邏輯操作，支持2種軟件可選擇節電模式。空閑模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時器/計數器、串口、中斷繼續工作。掉電保護方式下，RAM內容被保存，振蕩器被凍結，單片機 一切工作停止，直到下一個中斷

14、或硬件復位為止。最高運作頻率35MHz，6T/12T可選。STC89C52單片機引腳圖如圖2-2所示。 圖2-2 引腳圖引腳說明： p0 口：p0口是一個8位漏極開路的雙向i/o口。作為輸出口，每位能驅動8個ttl邏輯電平。對p0端口寫“1”時，引腳用作高阻抗輸入。當訪問外部程序和數據存儲器時，p0口也被作為低8位地址/數據復用。在這種模式下， p0具有內部上拉電阻。在flash編程時，p0口也用來接收指令字節；在程序校驗時，輸出指令字節。程序校驗時，需要外部上拉電阻。p1 口：p1 口是一個具有內部上拉電阻的8 位雙向i/o 口，p1 輸出緩沖器能驅動4 個 ttl 邏輯電平。對p1 端口寫

15、“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（iil）。此外，p1.0和p1.2分別作定時器/計數器2的外部計數輸入（p1.0/t2）和時器/計數器2 的觸發輸入（p1.1/t2ex），具體如表2-1所示。 在flash編程和校驗時，p1口接收低8位地址字節。引腳號第二功能表2-1 引腳號第二功能p1.0t2（定時器/計數器t2的外部計數輸入），時鐘輸出p1.1t2ex（定時器/計數器t2的捕捉/重載觸發信號和方向控制）p1.5mosi（在線系統編程用）p1.6miso（在線系統編程用）p1.7sck（在線系統編程用）

16、p2 口：p2 口是一個具有內部上拉電阻的8 位雙向i/o 口，p2 輸出緩沖器能驅動4 個 ttl 邏輯電平。對p2 端口寫“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（iil）。在訪問外部程序存儲器或用16位地址讀取外部數據存儲器（例如執行movx dptr） 時，p2 口送出高八位地址。在這種應用中，p2 口使用很強的內部上拉發送1。在使用 8位地址（如movx ri）訪問外部數據存儲器時，p2口輸出p2鎖存器的內容。在flash編程和校驗時，p2口也接收高8位地址字節和一些控制信號。p3 口：p3 口是一個具有

17、內部上拉電阻的8 位雙向i/o 口，p2 輸出緩沖器能驅動4 個 ttl 邏輯電平。對p3 端口寫“1”時，內部上拉電阻把端口拉高，此時可以作為輸入口使用。作為輸入使用時，被外部拉低的引腳由于內部電阻的原因，將輸出電流（iil）。 p3口亦作為stc89c52特殊功能（第二功能）使用，如下表2-2所示。在flash編程和校驗時，p3口也接收一些控制信號。表2-2 p3口控制信號端口引腳第二功能p3.0rxd(串行輸入口)p3.1txd(串行輸出口)p3.2into(外中斷0)p3.3int1(外中斷1)p3.4to(定時/計數器0)p3.5t1(定時/計數器1)p3.6wr(外部數據存儲器寫選

18、通)p3.7rd(外部數據存儲器讀選通)此外，p3口還接收一些用于flash閃存編程和程序校驗的控制信號。rst復位輸入。當振蕩器工作時，rst引腳出現兩個機器周期以上高電平將是單片機復位。ale/prog當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時，ale（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節。一般情況下，ale仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個ale脈沖。此外，p3口還接收一些用于flash閃存編程和程序校驗的控制信號。rst復位輸入。當振蕩器工作時，rst引腳出現兩個機器周期以上高電平將是單片機復

19、位。ale/prog當訪問外部程序存儲器或數據存儲器時，ale（地址鎖存允許）輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節。一般情況下，ale仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號，因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是：每當訪問外部數據存儲器時將跳過一個ale脈沖。對flash存儲器編程期間，該引腳還用于輸入編程脈沖（prog）。如有必要，可通過對特殊功能寄存器（sfr）區中的8eh單元的d0位置位，可禁止ale操作。該位置位后，只有一條movx和movc指令才能將ale激活。此外，該引腳會被微弱拉高，單片機執行外部程序時，應設置ale禁止位無效。psen程序儲存允許（psen）輸出是外部程

20、序存儲器的讀選通信號，當stc89c52由外部程序存儲器取指令（或數據）時，每個機器周期兩次psen有效，即輸出兩個脈沖，在此期間，當訪問外部數據存儲器，將跳過兩次psen信號。ea/vpp外部訪問允許，欲使cpu僅訪問外部程序存儲器（地址為0000h-ffffh），ea端必須保持低電平（接地）。需注意的是：如果加密位lb1被編程，復位時內部會鎖存ea端狀態。如ea端為高電平（接vcc端），cpu則執行內部程序存儲器的指令。flash存儲器編程時，該引腳加上+12v的編程允許電源vpp，當然這必須是該器件是使用12v編程電壓vpp。 圖2-3 單片機電路模塊 2.3 濕度采集模塊 2.3.1

21、濕度傳感器的選取 該系統設計要求濕度測量范圍在3080%RH之間，測濕精度在±5RH，DHT11溫濕度傳感器,它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術,確保產品具有極高的可靠性與卓越的長期穩定性。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個NTC測溫元件,并與一個高性能8位單片機相連接。因此該產品具有品質卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優點。每個DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗室中進行校準。校準系數以程序的形式儲存在OTP內存中，傳感器內部在檢測信號的處理過程中要調用這些校準系數。單線制串行接口，使系統集成變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號傳輸距離可達20米以上，使

22、其成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。產品為4針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據用戶需求而提供。 （1）濕度測量范圍為 2090RH； （2）濕度測量精度為 ±5RH； （3）濕度測量分辨率為 1RH；（4）互換性：可完全互換 ，（5）長期穩定性：<±1%RH/年 DHT11的供電電壓為3.35.5V DC。傳感器上電后，要等待 1s 以保持穩定狀態在，此期間無需發送任何指令。電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個100nF 的電容，以此來去耦濾波。2.3.2 DHT11引腳說明表2-3 DHT11引腳說明表Pin名稱注釋1VDD供電 3-5.5

23、VDC2DATA串行數據，單總線3NC空腳，請懸空4GND接地，電源負極2.3.3 濕度測量電路 圖2-4 DHT11與單片機連接原理圖DHT11的供電電壓為3-5.5VDC，DATA 用于微處理器與 DHT11之間的通訊和同步,采用單總線數據格式,一次通訊時間5ms左右,具體格式在下面說明,當前數據傳輸為40bit,高位先出。由原理圖可得，濕度測量電路主要由溫濕度傳感器DHT11組成，如圖2-5所示。 圖2-5 濕度采集電路模塊2.4 電源模塊該模塊主要通過兩個10uf的電容及兩個104的二極管構成的。 圖2-6 電源模塊電路2.5 鍵盤及LED顯示2.5.1 LED數碼管顯示模塊 1602

24、液晶也叫1602字符型液晶，它是一種專門用來顯示字母、數字、符號等的點陣型液晶模塊。它由若干個5X7或者5X11等點陣字符位組成，每個點陣字符位都可以顯示一個字符，每位之間有一個點距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因為如此所以它不能很好地顯示圖形（用自定義CGRAM，顯示效果也不好）。1602LCD是指顯示的內容為16X2，即可以顯示兩行，每行16個字符液晶模塊（顯示字符和數字）。市面上字符液晶大多數是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫的控制程序可以很方便地應用于市面上大部分的字符型液晶1602采用標準的16腳接口，其中：第1

25、腳：GND為電源地第2腳：VCC接5V電源正極第3腳：V0為液晶顯示器對比度調整端，接正電源時對比度最弱，接地電源時對比度最高（對比度過高時會 產生“鬼影”，使用時可以通過一個10K的電位器調整對比度）。第4腳：RS為寄存器選擇，高電平1時選擇數據寄存器、低電平0時選擇指令寄存器。第5腳：RW為讀寫信號線，高電平(1)時進行讀操作，第6腳：E(或EN)端為使能(enable)端,高電平（1）時讀取信息，負跳變時執行指令。第714腳：D0D7為8位雙向數據端。第1516腳：空腳或背燈電源。15腳背光正極，16腳背光負極。 圖2-7 顯示模塊電路圖2.5.2 鍵盤模塊2.5.2.1 鍵盤接口技術原

26、理 鍵盤接口技術可分為兩類：獨立式和矩陣式兩類。（1） 獨立式鍵盤電路。 各個鍵間相互獨立，每個按鍵獨立與一根輸入線相連，一根線上的工作狀態不影響其他輸入線的工作狀態；通過檢測輸入線的電平狀態可以很容易判斷哪個按鍵按下了，是最簡單的鍵盤電路。（2）行列式鍵盤 獨立式鍵盤雖然結構簡單，使用方便。但每一個按鍵開關都要占一根I/O口線，因此在按鍵數較多的時侯，采用行列式結構鍵盤。行列式鍵盤由鍵盤開關矩陣、輸入（列線）緩沖器、輸出（行線）鎖存器三部分所組成。在行列式鍵盤中有以下幾種結構形式。第一種直接使用I/O構成行形式鍵盤電路。MCU的I/O口輸出具有鎖存器，輸入具有緩沖器，因此應用I/O口直接與行

27、線、列線相連就可以組成行列式鍵盤。第二種利用I/O口和譯碼器構成行列式鍵盤電路。第三種利用串行口和移位寄存器構成的鍵盤接口電路。2.5.2.2 鍵盤電路鍵盤電路采用獨立式按鍵接口設計，一共設置了3個按鍵，按鍵的作用分別是加、減、設置選項。除此之外，在復位電路中，還有一個復位鍵。鍵盤電路如圖2-8所示。 圖2-8 鍵盤模塊電路圖2.6 報警電路模塊2.6.1 蜂鳴器簡介 蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種。1 壓電式蜂鳴器 壓電式蜂鳴器主要由壓電蜂鳴片、多諧振蕩器、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。有些壓電式蜂鳴器的外殼上還裝有發光二極管；多諧振蕩器由晶體管或集成電路組成。當電源接通后（

28、1.515V直流工作電壓）,多諧振蕩器起振將輸出1.52.5kHZ的音頻信號然后阻抗匹配器促發壓電蜂鳴片發聲。 2電磁式蜂鳴器 電磁式蜂鳴器由振動膜片、電磁線圈、振蕩器、磁鐵及外殼等組成。接通電源后，振蕩器產生音頻信號，電流通過電磁線圈，然后產生磁場。振動膜片在電磁線圈和磁鐵的共同作用下，周期性產生振動發聲。2.6.2 報警電路 圖2-9 報警電路原理圖 2.7 濕度控制模塊 在本設計中，濕度控制模塊和濕度檢測模塊一樣，是較為關鍵及重要的一個環節。首先要完成單片機接收STC89C52檢測到由特定環境下濕度轉換而來的數字信號。接著在中斷響應中，單片機要完成數據收集、數字濾波、判斷是否越限、標度轉

29、換處理、繼續顯示當前濕度、與設定值進行對比、輸出控制信號等一些功能，該模塊主要實現加濕及除濕設備的控制。控制模塊根據所測濕度的大小來控制所測環境的濕度。本設計采用兩個裝置來控制濕度，一個是超聲波加濕器另一個是電機小風扇。一部分就是增加濕度的蒸汽機，也就是用來增加空氣濕度的加濕設備；另一部分就是降低濕度的的吹風機，也就是用來減小空氣中的濕度含量，這兩個方面合起來共同實現空氣濕度的自動調節。2.7.1 去濕模塊當所測濕度高于設定的濕度范圍的上限時，單片機就發出指令使電吹風驅動，然后使環境的濕度降低。在本設計中，濕度的的調節還可以進行手動調節。當你按下JIAKEY鍵時，電機會加速運轉；相反的，當你按

30、下JIANKEY鍵時，電機則會減速運行；當你按下ZFKEY鍵時，電機將停止運行而不管濕度檢測信號。并且在此過程中，濕度檢測電路還會不斷的將濕度信號送入處理器中。同時當前濕度值會通過數碼管顯示出來，但此時濕度檢測信號不會改變吹風機的工作，直到滿足濕度在要求范圍內的時候。如圖2-11所示為去濕電路模塊，主要采用了一個驅動芯片L298。其引腳排列如圖2-10中所示。圖2-10 L298引腳圖L298是SGS(通標標準技術服務有限公司)公司的產品，比較常見的是15腳Multiwatt封裝的L298N，內部包含4通道邏輯驅動電路。是一種二相和四相電機的專用驅動器，即內含二個H橋的高電壓大電流雙全橋式驅動

31、器，接收標準TTL邏輯電平信號，可驅動46V、2A以下的電機。L298N的引腳9為LOGIC SUPPLY VOLTAGE Vss，即邏輯供應電壓。引腳4為SUPPLY VOLTAGE Vs，即驅動部分輸入電壓。Vss電壓要求輸入最小電壓為4.5V，最大可達36V；Vs電壓最大值也是36V，它的引腳2，3，13，14為L298N芯片輸入到電動機的輸出端，其中引腳2和3能控制兩相電機，對于直流電動機，即可控制一個電動機。同理，引腳13和14也可控制一個直流電動機。引腳6和11腳為電動機的使能接線腳。引腳5，7，10，12為單片機輸入到L298N芯片的輸入引腳。1腳和15腳可單獨引出連接電流采樣電

32、阻器，形成電流傳感信號，也可以直接接地。在可設計中就將它們直接接地。L298N是內含二個H橋的高電壓大電流雙全橋式驅動器可驅動46v,2A以下電機,1和15腳可單獨引出接電流采樣電阻器,形成電流傳感信號.接錯無法控制電機.引腳8為芯片的接地引腳，它與L298N芯片的散熱片連接在一起。由于本芯片的工作電流比較大，發熱量也比較大，所以在本芯片的散熱片上又連接了一塊鋁合金，以增大它的散熱面積。圖2-11為由L298所構成的去濕電路。圖2-11 去濕電路模塊2.7.2 加濕模塊 當所測環境的濕度低于設定的濕度范圍下限值時，單片機就會發出一條指令信號，驅動超聲波加濕器開始加濕。采用的是G5V-1繼電器。

33、如電路圖2-12所示。 圖2-12 加濕模塊電路圖3 軟件設計系統的軟件主要是采用C語言，對單片機進行編程實現各項功能。主程序對模塊進行初始化，然后調用溫度、處理溫度、顯示、鍵盤等模塊。3.1 主程序流程設計 圖3-1 主程序流程圖圖3-1 為該電路流程圖，X為STC89C52所采集到的濕度值，Y為控制的定值，即50%RH。3.2 DHT11的信號發送用戶主機（MCU）發送一次開始信號后，DHT11從低功耗模式轉換到高速模式，待主機開始信號結束后，DHT11發送響應信號，送出40bit的數據，幵觸發一次信采集。信號發送如圖所示。（注：主機從DHT11讀取的溫濕度數據總是前一次的測量值，如兩次測

34、間隔時間很長，請連續讀兩次以第二次獲得的值為實時溫濕度值。） 圖3-2 發送信號圖4 硬件測試結果及誤差分析4.1 測試方法 將濕度計和DHT11濕度傳感器放置在相同的環境下，分別營造不同的濕度環境范圍。首先測得當前環境濕度，然后通過控制模塊以穩定當前環境的濕度。濕度傳感器可得到一個能控制的濕度值。現營造一濕度測量環境，自制一紙盒為當前測試環境，對紙盒內的5個點分別進行測試。 圖4-1 濕度環境的測試點分布圖4.2 結果分析 濕度測試結果及控制誤差如表4-1所列： 表4-1 A點濕度測試結果及濕度控制誤差測量次數RH0(%RH)RH1(%RH)測量誤差1(%RH)RH2(%RH)控制誤差2(%

35、RH)188.7863.155.85.8274.8761.555.65.6364.4650.955.55.5427.125.94.444.45.653233.54.444.55.563941.25.344.25.8 如表4-1所示為在A點所測試的6組實驗數據，RH0表示的是DHT11濕度傳感器所測的濕度值，RH1表示濕度計測得濕度，RH2表示系統測得的濕度值，1= (RH1- RH0)/ RH0*100%的值，控制誤差2= (RH2- 50)%RH，測量誤差最大也在4.4%RH，控制誤差最大在5.5%RH。表4-2 B點濕度測試結果及濕度控制誤差測量次數RH0(%RH)RH1(%RH)測量誤差

36、1(%RH)RH2(%RH)控制誤差2(%RH)186.584.62.154.74.7277.9762.453.73.7372.770.13.555.55.5434.132.93.847.82.2532.333.52.444.75.3626.928.14.445.14.9 如表4-2所示為在B點所測試的6組實驗數據，測量誤差最大也在3.8%RH，控制誤差最大在4.9%RH。 表4-3 C點濕度測試結果及濕度控制誤差 測量次數RH0(%RH)RH1(%RH)測量誤差1(%RH)RH2(%RH)控制誤差2(%RH)192.189.41.855.65.6286.984.23.154.94.93817

37、9.51.854.14.1440.738.94.445.84.2534.633.53.144.95.162928.22.745.34.7 如表4-3所示為在C點所測試的6組實驗數據，測量誤差最大也在4.4%RH，控制誤差最大在5.6%RH。 表4-4 D點濕度測試結果及濕度控制誤差測量次數RH0(%RH)RH1(%RH)測量誤差1(%RH)RH2(%RH)控制誤差2(%RH)186.784.32.753.63.6284.681.24.055.15.1367.764.84.254.54.5438.136.73.645.44.6535.333.55.046.13.9625.124.13.944.1

38、5.9 如表4-4所示為在D點所測試的6組實驗數據，測量誤差最大也在5.0%RH，控制誤差最大在5.9%RH。 表4-5 E點濕度測試結果及濕度控制誤差測量次數RH0(%RH)RH1(%RH)測量誤差1(%RH)RH2(%RH)控制誤差2(%RH)189.1863.454.55.5272.669.14.855.55.4365.3641.954.25.8431.930.83.446.34.7528.626.84.144.15.9620.319.63.444.95.1如表4-4所示為在E點所測試的6組實驗數據，測量誤差最大也在4.8%RH，控制誤差最大在5.9%RH。 上述表中所測量數據表明，以D

39、HT11為標準值，與其測試值相比較，測量誤差在0.9%RH5%RH，可知道系統基本達到設計要求。但也存在一定的誤差，誤差可能由以下幾個方面引起：1） 首先在測量誤差上：用作比對的濕度計本身存在著一定的誤差。而本系統所采取的濕度傳感器的誤差在±3RH%，存在著一定的偏差。2） 其次在控制誤差上：人為制造濕度環境的變化比較不穩定，會在控制上存在一定的誤差。3） 電路受外部環境不穩定干擾因素的影響所造成的誤差。 5 結束語 為了本次設計的成功，我通過網絡搜尋相關的知識，先從理論上下手，打好基礎，熟悉了很多以前沒有接觸的電子元件，查閱了大量的資料，并積極的了解了一些相關的理論知識，才順利的做

40、好實物。但是通過理論上的分析，我學到了很多知識，通過濕度檢測及控制電路的設計，我學到了以前沒有了解過的知識：熟悉了一些以前沒有接觸的電子元件；了解了一些相關的理論知識；掌握了一些電子元氣件的使用方法；鞏固了大學四年來所學過的電子知識。另外，在此設計過程中，我遇到了很多問題，但在老師的指導和同學的幫助下，我試著去解決那些問題。在分析解決問題的過程中，又學到了不少知識。總之，此次畢業設計，是對我大學四年來學習的一個完美總結，是對我自己的一次綜合考驗，讓我受益非淺，將來對我的學習、工作、生活、思想產生巨大的促進作用。隨著科學技術的發展、電子產品制造技術的提高、集成傳感技術的進步，濕度控制系統技術也會

41、取得一定的突破性進展，到時候濕度的檢測也就會更準確，更具有科學價值，也會真正的成為我們日常生活的一個重要的參數。最后，我要再次感謝我的指導老師楊金華老師，他對我認真負責，用充分的熱情和耐心的指導，讓我學習到許多電子知識，提升了我的學習能力和動手能力，強化了我的專業水平。同時，我也要真摯感謝在畢業設計過程中，給過我幫助的所有老師和同學們，謝謝！參考文獻1 K. Nagaya , T. Senbongi, Y. Li, J. Zheng, I. Murakami. High energy efficiency desiccant assisted automobile air-conditione

42、r and its temperature and humidity control systemJ. Applied Thermal Engineering,2006, (26):59-83.2 周俊.基于LabVIEW的溫、濕度遠程控制系統D.福建：東南大學，2009.3 李俊，張曉東.基于單片機的溫濕度檢測與控制系統研究J.微計算機信息，2008，(17)： 116-118.4 楊海.基于AT89C52單片機的藥品庫房溫濕度控制系統設計J.機械與電子，2010，(07)： 82-83. 5 王方江，李樂超.基于PLC的禽舍溫濕度控制系統J.上海電器技術，2007，(04)：36-40.6

43、 張明洋.基于AT89C51單片機的溫室大棚溫濕度測控系統J.黎明職業大學學報，2007，（02) ：25-30.7 易順明.基于單片機的大棚溫濕度控制系統設計J.現代電子技術，2011，34(07)：55-58.8 喻曉莉，楊堅，倪彥.濕度傳感器的選用及發展趨勢J.自動化技術與應用，2009，28(2)： 107-110.9 沙占友，薛樹琦，葛家怡.濕度傳感器的發展趨勢J.電子技術應用，2003，29(07)：6-7.10 倪天龍.單總線傳感器DHT11在溫濕度測控中的應用J.單片機與嵌入式系統應用,2010，(06)：60-62.11 張冬林，林李鑫，戴梅，全雷旺.基于DHT11的低成本蠶

44、室溫濕度自動控制系統的設計J.現代農業科技，2010，（18)：14-15. 12 梁婧宇.智能溫室環境溫濕度測控系統的研究與設計D.太原：太原理工大學，2005.13 張昱，陸文龍，宋治文.遙控式土壤溫、濕度數據采集儀的研制開發J.天津農業科學 , 2006，(03) ：42-43. 14 蔡用霞，呂曉梁，盧佩.基于AT89C51的溫室大棚溫濕度測控系統設計J.機械與電子， 2010，(13)：79-80.15 張艷麗，楊仁弟.數字溫濕度傳感器SHT11及其應用J.工礦自動化, 2007，(03)： 113-115.16 蔣輝平，周國雄，陳愛武.單片機在孵化箱溫、濕度控制系統中的應用J.湖南

45、科技學院學報，2007，28（04）：25-27.17 朱旭光，劉建輝.農業大棚的溫濕度控制系統J.自動化技術與應用， 2005，(02)：45-47.18 周焱,胡氫.濕度傳感器發展方向鄒議J. 科技廣場，2006，(01):111-113.19 馮顯英，葛榮雨.基于數字溫濕度傳感器SHT11的溫濕度測控系統J.自動化儀表，2006， (01)：59-61.20 鐘曉偉，宋蟄存.基于單片機的實驗室溫濕度控制系統設計J.林業機械與木工設備， 2010，38(01)：39-42.附錄1：總體設計原理圖附錄2：總體設計PCB圖附錄3：實物圖附錄4：軟件程序#include <reg52.h&

46、gt;#include "LCD1602.h"#define uchar unsigned char#define uint unsigned int sbit DIn = P20;/定義狀態輸入uchar U8FLAG,k;uchar U8count,U8temp;uchar U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;uchar U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_temp;uch

47、ar U8comdata;void delay_1ms(uint x)uint a,b;for(a=x;a>0;a-)for(b=110;b>0;b-); void Delay(uint j) uchar i;for(;j>0;j-) for(i=0;i<27;i+);void Delay_10us(void) uchar i; i-; i-; i-; i-; i-; i-;void COM(void) uchar i; for(i=0;i<8;i+) U8FLAG=2; while(!DIn)&&U8FLAG+);Delay_10us();Del

48、ay_10us();Delay_10us(); U8temp=0; if(DIn)U8temp=1;U8FLAG=2;while(DIn)&&U8FLAG+); /超時則跳出for循環 if(U8FLAG=1)break; /判斷數據位是0還是1 / 如果高電平高過預定0高電平值則數據位為 1 U8comdata<<=1; U8comdata|=U8temp; /0 void RH(void) /主機拉低18ms DIn=0;Delay(180);DIn=1; /總線由上拉電阻拉高 主機延時20usDelay_10us();Delay_10us();Delay_10us();Delay_10us(); /主機設為輸入 判斷從機響應信號 DIn=1; /判斷從機是否有低電平響應信號 如不響應則跳出，響應則向下運行 if(!DIn) /T ! U8FLAG=2; /判斷從機是否發出 80us 的低電平響應信號是否結束 while(!DIn)&&U8FLAG+); U8FLAG=2; /判斷從機是否發出 80us 的高電平，如發出則進入數據接收狀態 while(DIn)&&U8FLAG+); /數據接收狀態 COM(); U8RH_data_H_temp=