基于AT89C52单片机的数字温度湿度测量计



基于AT89C52单片机的数字温度湿度测量计

贺廉云

（德州学院机电工程系，山东德州253023）

摘要：对基于AT89C52单片机的数字式温度湿度测量计进行了分析设计，由硬件电路和软件程序两部分组成。硬件电路主要包括单片机最小系统、温度湿度传感器电路、显示模块电路3个部分。文中给出了系统软件流程图。利用单片机技术来实现对温度湿度测量具有设备体积小，精度可靠性高等优点，因此在工业、农业、国防等行业有着很重要的作用。

关键词：单片机；温度湿度传感器；液晶显示屏

在某些工业生产过程中，对环境的温湿度有较高的要求，为保障工业生产有序进行，就要对生产车间内环境的温湿度进行准确的检测。本文研究的主要内容是如何利用数字式温度湿度传感器适时准确的测量出工业生产车间的温度及湿度变化。

1　设计方案

一旦环境中的温度湿度发生变化时，温度和湿度传感器DHT11就会根据变化做出相应的响应，然后由A/D转换器把模拟信号转换为数字信号并传送入AT89C52单片机中。单片机会对采集到的信号进行处理，并在12864液晶上显示温湿度值，系统功能可通过硬件电路和软件程序的设计来实现。温度与湿度测量计原理图框图如图1所示。

图1　温度与湿度测量计原理图框图

2　硬件电路设计

系统硬件电路包括单片机最小系统、液晶显示电路和温度湿度测试电路。

（1）AT89C52单片机最小系统电路。设计中采用AT89C52单片机。AT89C52是一种低功耗、高性能的八位CMOS微型控制器，该控制器具有容量达8KB的可编程Flash存储器，其技术制造源自于ATMEL公司的非易失性高密度存储器，它和目前工业生产中使用的80C51产品指令内容和引脚排列完全相兼容。AT89C52单片机片上的Flash不仅适用于通过ROM在系统可编程的方式，同时也可以通过常规编程器来完成编程。单片机最小系统电路如图2所示。

图2　单片机最小系统

（2）12864液晶显示电路。带有中文字库的12864液晶显示屏具有并行与串行2种接口方式，因为带中文字库所以它的内部含有国标一级、二级简体中文字库的点阵图形；具有128×64的显示分辨率，内部含有128个大小为16×8点的ASCII字符集和8192个大小为16×16点的汉字。因为该液晶模块具有接口方式简单方便、操作指令方便等优点，可以很容易构成界面为全中文的人机交互图形。系统显示模块采用带字库型的12864液晶显示屏，数据使用并行传输方式。系统显示电路如图3所示。

图3　12864　液晶显示电路

（3）DHT11温湿度测试电。DHT11数字式单总线温度湿度传感器是一款复合传感器，它在出厂时数字信号的输出已被校准。为了保证传感器具有充分的可靠性和长期稳定性，DHT11数字式单总线温度湿度传感器使用了比较特殊的温湿度传感技术和数字模块采集技术。与高性能8位单片机相连接的温湿度传感器是由电阻式的感湿元件和NTC的测温元件构成的。这些特点使该传感器具有了性价比高、响应快、抗干扰能力强、品质卓越等优点。本设计所使用的DHT11温度湿度传感器是数字型的，可直接把采集到的环境中的温度湿度数据以数字的方式发送到单片机中，传感器使用的通信方式是单总线通信，即在硬件电路的设计中仅仅需要将传感器的数据口与单片机的一个端口连接，就可以实现温度湿度数据的采集和传送。与其他电路相比比较简单。如图4所示。

图4　DHT11　温度湿度测试电路

（4）总体电路图。单片机与各模块之间的连接关系如图12所示。其中P0口连接12864液晶显示模块；P3.5连接温湿度传感器；P3.2接按键开关S1，当S1按下RST端变为高电平，此时AT89C52单片机复位。

图5　总体电路图

3　系统软件流程图

根据温度湿度检测系统的功能，系统软件流程图如图6所示。

图6　系统流程图

4　系统调试

图7　温度湿度检测系统实物图（未通电）

在系统的硬件电路与软件设计完成后，需要对设备通电进行调试，要求能够准确无误的显示当前环境的温度以及湿度。环境温度的检测范围要求为0~50℃，精度要求为上下幅度不超过2℃；环境湿度检测范围要求为20% ~90%RH；精度要求为上下幅度不超过

5%RH。温度湿度检测系统实物如图7所示。

温度湿度检测系统在完成初始化后，开始对环境中的温湿度进行实时检测，此时12864液晶显示屏上会显示出测试环境的实时温度为22度，湿度为35%。温度湿度传感器检测到数据如图8所示。

图8　温度湿度传感器检测到数据

当被检测环境中的温度与湿度发生变化时，温度湿度检测系统会做出相应的响应。可以观察到12864液晶显示屏上温度由22度变为26度，湿度由35%变为59%。温度湿度检测系统检测到数据如图9所示。

图9　温度湿度检测系统检测到数据

参考文献

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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

作者简介：贺廉云（1966-），女，教授，主要从事模糊控制系统与非线性控制系统研究工作。

收稿日期：2015-08-07

文章编号：2095-980X（2015）09-0045-02

文献标识码：A

中图分类号：TP273.5