1、“溫濕度傳感器”作品簡介作品名稱：基于51單片機的溫濕度檢測電路 目 錄1、 作品名稱······························（3）2、 作品簡介及其功能··········

2、83;···········（3）3、 電路設計思路及其硬件的選擇············（3）4、 電路的設計與成型·····················

3、·（3）4.1供電部分·····························（3）4.2微控制器部分················&#

4、183;········（4）4.3測溫部分·····························（4）4.4測濕部分·········

5、····················（5）4.5報警部分····························&#

6、183;（5）4.6鍵盤部分·····························（5）4.7顯示部分·················

7、············（6）4.8整體電路及其PCB板····················（6）5、電路軟件的設計·············&#

8、183;············（7）5.1溫度部分······························（7）5.2濕度部分····

9、··························（8）5.3液晶顯示部分······················

10、····（9）5.4主程序································（10）6、所思所感···········

11、;·····················（11）7、參考文獻···························&

12、#183;····（11）1、作品名稱：基于單片機的溫濕度檢測電路2、作品簡介及其功能：隨著工業自動化的愈趨完善，各種各樣的傳感器被用在了各式各樣的場合。而溫度和濕度這兩個重要的參數成為了實現過程控制自動化必不可少的過程。換言之，問題具體化為了選擇怎樣的傳感器及如何去檢測溫濕度的變化，并根據檢測結果調整系統以使之保持在最佳工作狀態。本電路即是用來檢測環境溫度及濕度的情況并實時顯示及作出處理的。雖然原理很簡單卻可靠實用。下面將給出詳細描述。 3、電路設計思路及其硬件的選擇 先說測溫部分。 考慮到測溫方案有很多種，包括電阻式測溫、熱電偶測溫等等。而由于外界諸

13、多因素的變化，由分立元件所搭建的電路會受到各種各樣的干擾而導致測量結果的偏差，比如電阻會因溫度升高而阻值降低，三極管在發熱狀態下基極電流會升高等等。這會帶來測量誤差，從而導致一系列負面響應。考慮到這些問題，方案最終被定在了集成溫度測量傳感器DS18B20上。 DS18B20是美國DALLAS公司生產的集成溫度傳感器。它將測溫、處理及輸入輸出等模擬+數字電路集成在一塊形似三極管的三端芯片上，體積小巧、功能強大，且數據的輸入輸出只需要一跟端口線，并且可在一根總線上并聯多個芯片以實現多點測溫。用之與單片機結合簡直是溫度檢測的不二選擇。 再說濕度檢測部分。 濕度檢測部分也有許多方案可供選擇，同樣也有集

14、成濕度檢測元件。但考慮到其價格及普遍使用程度，最后放棄了集成元件的方案，改用分立式的電容測濕電路。本電路在工業上使用普遍且方案成熟，不失為可行方法之一。 控制器方面，自然是使用STC89C52了，實惠夠用。 輔助部分有鍵盤部分和顯示部分，會在后面有詳細的介紹。4、電路的設計與成型:4.1供電部分： 電路圖如圖4.1.1所示。 圖4.1.1 電源電路 考慮到取電源的方便性，電路的電源部分采取了標準9V電源接口引入然后用LM7805集成穩壓芯片穩壓輸出穩定5V電壓的方案。這種方案最大的好處是節省電源部分的體積，缺點則是無法透徹理解電源穩壓的原理及實現方法。 4.2微控制器部分：微控制器電路圖如圖4

15、.2.1所示： 圖4.2.1 微控制器電路微控制器為通用的51單片機系統，簡單明了。4.3測溫部分： 溫度檢測電路如圖4.3.1所示。 如圖所示，集成溫度傳感器的數據接口 直接與單片機的P2.5口相連,且需要加一個10K的上拉電阻。圖 測溫電路4.4測濕部分：測濕電路圖如圖4.4.1所示。由于測濕傳感器是采用的電容式測濕傳感器，故對濕度的測量轉變為了對變化電容的容值檢測。檢測容值的有效方案首選由555芯片組成的多諧振蕩器，如右圖所示。 如圖，當電路通電時，電容HS0001被充電。當觸發端2腳的電壓上升到2*VCC5/3 圖4.4.1 測濕電路時，輸出端3變為低電平，同時電容通過7腳放電，2腳電

16、平下降；當2腳電平下降到VCC5/3時，輸出端3腳轉變為高電平。電容HS0001放電所需時間為：Td=RH4*CHS0001*2 當放電結束時，VCC5將通過RH3、RH4向電容HS0001充電。2腳電壓由VCC5/3上升到2*VCC5/3所需的時間為：Tu=(RH4+RH3)*CHS0001*2 當3腳上升到2*VCC5/3時，電路又翻轉為低電平。如此周而復始，就在電路的輸出端3腳得到一個周期性的矩形波，通過單片機的外部中斷口可以檢測這個矩形波并得到其頻率，頻率的計算公式如下：f=1/(Td+Tu)=1/(2*RH4+RH3)* CHS0001*2 進而得到電容值的計算公式：CHS0001=

17、1/(2*RH4+RH3)*f*2 這樣就能得到測濕電容CHS0001的電容值并與濕度一一對應起來了。4.5報警部分：報警部分如圖4.5.1所示。當溫度或者濕度超過設定值時，單片機會控制蜂鳴器發聲報警。電路中的三極管9012當做開關管使用，給低電平就導通。 圖 圖 報警電路4.6鍵盤部分：鍵盤部分如圖4.6.1所示。由于整體電路不需要很多按鍵，所以用不到矩陣鍵盤的方案。單片機只需要檢測哪個按鍵有了低電平，即可確定哪個按鍵被按下了。圖圖4.6.1 按鍵電路4.7顯示部分：顯示部分如圖4.7.1所示。本電路采用了1602液晶顯示，接口簡單，控制方便。由于本電路占用單片機的I/O口并不多，所以采用了

18、并行接口方式。圖 液晶顯示電路4.8整體電路及其PCB板：整體電路如圖4.8.1所示：圖 整體電路PCB圖如圖4.8.2所示：圖4.8.2 PCB印制板圖5、電路軟件的設計：5.1溫度部分：用單片機控制DS18B20非常方便。先對之進行初始化，之后就能從其中讀出數據了。以下是程序。/初始化程序段void init_18B20(void) reset_18B20();/總線復位 wbyte_18B20(0xcc);/忽略檢查ROM匹配操作 wbyte_18B20(0x4e);/設置寫模式（寫暫存器） /*wbyte_18B20(0x21);/設置溫度上限為33【設置則精度只能是0.5】 wbyt

19、e_18B20(0x1c);/設置最低溫度為28*/ wbyte_18B20(0x1f);/寫溫度計配置寄存器/數據提取程序段uint getdat_18B20()float c;uint temp;uchar h,l;conv_18B20();reset_18B20();delay_18B20(1);/稍作延時wbyte_18B20(0xcc);wbyte_18B20(0xbe);/發送讀取溫度數據的命令l=rbyte_18B20();/讀取低8位h=rbyte_18B20();/讀取高8位flag_18B20=h&0x80;if(flag_18B20) /最高位為1，溫度為負tem

20、p=h;temp=temp<<8;/讀取的高8位數據裝在temp高8位temp=temp|l;temp=temp+1;c=temp*0.0625;temp=c*100+0.5;elsetemp=h;temp=temp<<8;temp=temp|l;c=temp*0.0625;temp=c*100+0.5;return(temp); /溫度整數部分2位，小數部分2位5.2濕度部分：由于需要檢測的信號是一定頻率的方波，所以最佳檢測方案莫過于用單片機的計數器在一定時間內進行計數，進而計算出其頻率。其函數如下所示。/初始化程序段,用于對外部中斷0和定時器0進行初始化設置void

21、 init_freq()TMOD=0x02;TH0=56;TL0=56;/定時器0,計時中斷一次為200usEA=1; ET0=1;EX0=1;/開外部中斷0 IT0=1;/跳變沿觸發方式 （“0”為低電平觸發方式）TR0=1;/中斷程序段void EX0_int()interrupt 0 num+;void T0_timer0()interrupt 1 time+; if(time=500)/200us*500=100ms，此乃100ms的定時 EX0=0;/先把外部中斷關掉TR0=0;/再把定時器關掉time=0;/記得復位，很重要display_freq();num=0;/同時把中斷計數

22、清零TR0=1;/開啟定時EX0=1;/開啟外部中斷5.3液晶顯示部分：液晶顯示部分已經是固化程序了，程序如下：/初始化void init_1602()en_1602=0;wcom_1602(0x38);/數據總線8位，顯示兩行5*7點陣/字wcom_1602(0x0c);/開顯示功能，且光標不顯示，不閃爍wcom_1602(0x06);/寫入一個字后光標后移，且屏幕不移動/顯示程序void wcom_1602(uchar c)rw_1602=0;rs_1602=0;P0=c;en_1602=0;delay_1602(2);en_1602=1;delay_1602(2);en_1602=0;void wdat_1602(uchar d)rw_1602=0;rs_1602=1;P0=d;en_1602=0;delay_1602(2);en_1602=1;delay_1602(2);en_1602=0;void wsingle_160