基于AT89S51的温湿度控制系统

大连理工大学城市学院 裴若男 姜 宁 宁秋月 孟萧振 谢印庆

基于AT89S51设计了一款自动温湿度检测控制系统，它是一个具有温度和湿度检测、判断是否达到设定极限值以及报警提示等功能的系统。方便人们对环境指标的及时了解。

温度、湿度和人们的生活息息相关，无论是日常生活中人们关注的环境指标，还是工农业生产过程中需要注意的重要因素，例如实验室、种菜的大棚、储粮的粮仓等领域以及机械工程、石油、化工等各个产业中都需要对温度和湿度进行掌控。而且随着科学技术的飞速发展，各行各业对温湿度的要求也越来越高。所以本设计产品的低成本、方便快捷且检测精确的优势，很好的满足了大众的需求。

1 系统总体设计

系统由AT89S51主控模块、1602液晶显示模块、DHT11传感器模块以及蜂鸣报警器模块组成。总体系统可以分为温湿度传感器的测量、AT89S51单片机主控芯片、1602液晶显示和蜂鸣报警器四大模块。系统结构框图如图1所示。

图1 系统结构框图

2 系统硬件设计

2.1 DHT11温湿度传感器

湿度采集范围5%～95%，在环境温度为25℃时，湿度采集精度是±5%。温度采集范围是-20℃～60℃，在环境温度为25℃时，温度采集精度是±2℃。品质高、响应快、抗干扰能力强、性价比高。DHT11传感器模块的软件流程图如图2所示。

2.2 1602液晶显示模块

1602A 是一种字符型液晶显模块，能够同时显示32个字符（16列2行）。数字式的显示模块，与单片机系统的接口更加清晰地连接，操作更加简单方便。 清晰度较高且不会闪烁，而且耗电量比其它显示器少很多。软件流程图如图3所示。

图2 DHT11传感器模块程序流程图

图3 1602液晶显示模块程序流程图

2.3 主控芯片

图4 系统PCB板图

表1 P3口的第二功能

图5 程序流程图

AT89S51[5]具有如下特点：40个引脚，32个外部双向输入/输出(IO)口，5个中断优先级2层中断嵌套中断，2个16位可编程定时计数器，2个全双工串行通信口，看门狗(WDT)电路，片内时钟振荡器。功能强大的AT89S51[5]可为许多嵌入式控制应用系统提供高性价比的解决方案。它的P3口也可作为一些特殊功能口，如表1所示。

2.4 蜂鸣报警器

采用的是NPN型三极管驱动，蜂鸣器工作电压只要不超过管子的极限参数即可随时取用。使用P/O口（P/0由于内部没有上拉电阻，所以要在电路板上外接上拉电阻，而其他I/O口内部都有上拉电阻）控制，蜂鸣器响，而且声音大。

2.5 系统硬件板图

系统硬件板图如图4所示。

3 软件程序设计

当开始供电后、等待几秒，1602液晶屏就能显示当前温湿度。之后将其与已经设置好的极限值相比较，若当前温度没有超标，可以用手捂住传感器，使温度升高至超标，则蜂鸣器报警。湿度则同理。软件程序流程图如图5所示。

结束语：本系统是基于AT89S51单片机设计的温湿度控制器，它可以反映环境中温度和湿度的变化情况，并及时得到温湿度情况的反馈，以便人们对温湿度进行调整和控制。本系统温湿度检测控制的方法，既节省了人力和物力资源，又体现了科技水平随着社会的进步取得了显著的提高。