基于AT89C52單片機的數字溫度濕度測量計

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基于AT89C52單片機的數字溫度濕度測量計

賀廉云

（德州學院機電工程系，山東德州253023）

摘要：對基于AT89C52單片機的數字式溫度濕度測量計進行了分析設計，由硬件電路和軟件程序兩部分組成。硬件電路主要包括單片機最小系統、溫度濕度傳感器電路、顯示模塊電路3個部分。文中給出了系統軟件流程圖。利用單片機技術來實現對溫度濕度測量具有設備體積小，精度可靠性高等優點，因此在工業、農業、國防等行業有著很重要的作用。

關鍵詞：單片機；溫度濕度傳感器；液晶顯示屏

在某些工業生產過程中，對環境的溫濕度有較高的要求，為保障工業生產有序進行，就要對生產車間內環境的溫濕度進行準確的檢測。本文研究的主要內容是如何利用數字式溫度濕度傳感器適時準確的測量出工業生產車間的溫度及濕度變化。

1　設計方案

一旦環境中的溫度濕度發生變化時，溫度和濕度傳感器DHT11就會根據變化做出相應的響應，然后由A/D轉換器把模擬信號轉換為數字信號并傳送入AT89C52單片機中。單片機會對采集到的信號進行處理，并在12864液晶上顯示溫濕度值，系統功能可通過硬件電路和軟件程序的設計來實現。溫度與濕度測量計原理圖框圖如圖1所示。

圖1　溫度與濕度測量計原理圖框圖

2　硬件電路設計

系統硬件電路包括單片機最小系統、液晶顯示電路和溫度濕度測試電路。

（1）AT89C52單片機最小系統電路。設計中采用AT89C52單片機。AT89C52是一種低功耗、高性能的八位CMOS微型控制器，該控制器具有容量達8KB的可編程Flash存儲器，其技術制造源自于ATMEL公司的非易失性高密度存儲器，它和目前工業生產中使用的80C51產品指令內容和引腳排列完全相兼容。AT89C52單片機片上的Flash不僅適用于通過ROM在系統可編程的方式，同時也可以通過常規編程器來完成編程。單片機最小系統電路如圖2所示。

圖2　單片機最小系統

（2）12864液晶顯示電路。帶有中文字庫的12864液晶顯示屏具有并行與串行2種接口方式，因為帶中文字庫所以它的內部含有國標一級、二級簡體中文字庫的點陣圖形；具有128×64的顯示分辨率，內部含有128個大小為16×8點的ASCII字符集和8192個大小為16×16點的漢字。因為該液晶模塊具有接口方式簡單方便、操作指令方便等優點，可以很容易構成界面為全中文的人機交互圖形。系統顯示模塊采用帶字庫型的12864液晶顯示屏，數據使用并行傳輸方式。系統顯示電路如圖3所示。

圖3　12864　液晶顯示電路

（3）DHT11溫濕度測試電。DHT11數字式單總線溫度濕度傳感器是一款復合傳感器，它在出廠時數字信號的輸出已被校準。為了保證傳感器具有充分的可靠性和長期穩定性，DHT11數字式單總線溫度濕度傳感器使用了比較特殊的溫濕度傳感技術和數字模塊采集技術。與高性能8位單片機相連接的溫濕度傳感器是由電阻式的感濕元件和NTC的測溫元件構成的。這些特點使該傳感器具有了性價比高、響應快、抗干擾能力強、品質卓越等優點。本設計所使用的DHT11溫度濕度傳感器是數字型的，可直接把采集到的環境中的溫度濕度數據以數字的方式發送到單片機中，傳感器使用的通信方式是單總線通信，即在硬件電路的設計中僅僅需要將傳感器的數據口與單片機的一個端口連接，就可以實現溫度濕度數據的采集和傳送。與其他電路相比比較簡單。如圖4所示。

圖4　DHT11　溫度濕度測試電路

（4）總體電路圖。單片機與各模塊之間的連接關系如圖12所示。其中P0口連接12864液晶顯示模塊；P3.5連接溫濕度傳感器；P3.2接按鍵開關S1，當S1按下RST端變為高電平，此時AT89C52單片機復位。

圖5　總體電路圖

3　系統軟件流程圖

根據溫度濕度檢測系統的功能，系統軟件流程圖如圖6所示。

圖6　系統流程圖

4　系統調試

圖7　溫度濕度檢測系統實物圖（未通電）

在系統的硬件電路與軟件設計完成后，需要對設備通電進行調試，要求能夠準確無誤的顯示當前環境的溫度以及濕度。環境溫度的檢測范圍要求為0~50℃，精度要求為上下幅度不超過2℃；環境濕度檢測范圍要求為20% ~90%RH；精度要求為上下幅度不超過

5%RH。溫度濕度檢測系統實物如圖7所示。

溫度濕度檢測系統在完成初始化后，開始對環境中的溫濕度進行實時檢測，此時12864液晶顯示屏上會顯示出測試環境的實時溫度為22度，濕度為35%。溫度濕度傳感器檢測到數據如圖8所示。

圖8　溫度濕度傳感器檢測到數據

當被檢測環境中的溫度與濕度發生變化時，溫度濕度檢測系統會做出相應的響應。可以觀察到12864液晶顯示屏上溫度由22度變為26度，濕度由35%變為59%。溫度濕度檢測系統檢測到數據如圖9所示。

圖9　溫度濕度檢測系統檢測到數據

參考文獻

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A Digital Temperature and Humidity Meter Based on Single Chip Microcomputer AT89C52

HE Lian-yun

（Mechanical and Electronic Engineering Department Dezhou University，Dezhou，Shandong 253023，China）

Abstract：This paper made analysis on the design of digital temperature and humidity meter based on AT89C52 single chip microcomputer，it consists of two parts，including hardware circuit and software program.Hardware circuit mainly includes single chip microcomputer minimum system，temperature and humidity sensor circuit and the circuit of display module.The flow chart of system software are also given out in this paper.To measure temperature and humidity with single chip microcomputer technology would be accurate and reliable，and the equipment is small in siz，thus it is of great importance in industry，agriculture，national defenseandotherindustries.

Key words:single chip microcomputer；temperature and humidity sensor；Liquid crystal display

作者簡介：賀廉云（1966-），女，教授，主要從事模糊控制系統與非線性控制系統研究工作。

收稿日期：2015-08-07

文章編號：2095-980X（2015）09-0045-02

文獻標識碼：A

中圖分類號：TP273.5