1、1湖南工程学院课 程 设 计课程名称 单片机原理与应用 课题名称 温湿度检测系统 专 业 自动化 班 级 学 号 姓 名 指导教师 年 月 日2湖南工程学院课 程 设 计 任 务 书课程名称 单片机与应用 课 题 环境温、湿度检测系统设计 专业班级 学生姓名 学 号 指导老师 审 批 任务书下达日期 年 月 日任务完成日期 年 月 日3设 计 内 容 与 设 计 要 求设计内容：本课题要求以单片机为核心，采用温湿度传感器 DHT11设计一个对环境温度湿度的检测系统，要求用按键控制系统选择分别对温度或湿度的测试、复位、清除功能，用四位 LED 数码管显示实时温度和湿度。还可由用户设定温度和湿度的
2、上、下限，设计越限报警功能。设计要求：1）确定系统设计方案；2）进行系统的硬件设计；3）完成必要元器件选择；4）系统软件设计及调试；5）系统联调及操作说明6）按规范要求写设计说明书4主 要 设 计 条 件1、 PC 机及单片机调试软件；2、 开发板 1 块； 3、系统设计、调试所需的元器件。说 明 书 格 式1. 课程设计任务书2. 目录3. 总体方案确定4. 各单元硬件电路设计及计算方法5. 软件设计与说明（包括流程图）6. 调试结果与必要的调试说明7. 总结8、参考文献9、附录附录 A 系统原理图附录 B 程序清单 10、课程设计成绩评分表。5进 度 安 排设计时间分为二周第一周星期一、上
3、午：布置课题任务，课题介绍及讲课。下午：借阅有关资料，总体方案讨论。星期二、确定总体方案，学习与设计相关内容。星期三、各部分方案设计，各部分设计。星期四、设计及调试。星期五、设计及调试。星期六、设计及调试。第二周星期一：设计及调试。星期二：设计及调试。星期三：调试、写说明书。星期四-星期五上午：写说明书、完成电子版并打印成稿。星期五下午：答辩。参 考 文 献1 王迎旭等.单片机原理及及应用.机械工业出版社.2012 年6目录第 1 章 系统总体方案设计 .81.1 系统设计方案总体思路 .81.2 系统总体方案框图 .8第 2 章 硬件设计 .92.1 STC89C52 简介 .92.2 晶振
4、电路 .92.3 复位电路 .92.4 共阳数码管显示电路 .102.5 键盘电路 .102.6 DHT11 传感器电路 .112.7 报警电路 .12第 3 章 软件设计与说明 .123.1 系统软件设计思路 .123.2 主程序设计 .133.3 键盘函数 .143.4 显示程序设计 .15第 4 章 调试结果与说明 .174.1 系统调试说明 .174.2 调试结果 .17第 5 章 总结 .18参考文献 .19附录 A 系统电理图路原 .20附录 B 系统程序清单 .217第 1 章 系统总体方案设计1.1 系统设计方案总体思路根据课题，设计温湿度检测系统电路，采用单片机 STC89C
5、52 为控制芯片。根据设计要求所需的实现要求，将总电路分为键盘接口电路、单片机时钟电路、复位电路、LED 显示电路、DHT11 传感器电路、报警电路几个模块。键盘接口电路为 4*4 矩阵式键盘，采用查询法，键盘连接到单片机的 P2 口（P1.0-P1.3 列线， P1.4-P1.7 行线） ，在本系统中采用内部时钟电路，由一个石英晶体管振荡器和两个微调电容组成；复位电路中给给 RST 引脚连续输入 2 个机器周期（即 24 个时钟振荡周期）以上高电平，就可完成初始化操作；显示电路与单片机 I/O 相连，采用4 段 7 位共阳 LED 显示管显示温湿度。 。1.2 系统总体方案框图根据设计思路确
6、定的总体方案如图 1-2 所示。图 1-2 系统总体框图DHT11 传感器STC89C52晶振电路键盘电路LED 数码管显示复位电路段码位控制报警电路8第 2 章 硬件设计2.1 STC89C52 简介STC89C52 是 STC 公司生产的一种低功耗高性能 CMOS8 位微控制器，具有 8K 在系统可编程 FLASH 存储器。STC89C52 使用经典的 MCS-51内核，但做了很多改进使得芯片具有传统 51 单片机不具备的功能。拥有灵巧的 8 位 CPU 和在系统可编程 Flash，使得 STC89C52 为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。2.2 晶振电路单片机工作的时
7、间基准是由时钟电路所控制的。在单片机的XTAL1 和 XTAL2 两个管脚，接一只晶振及两只电容就构成了单片机的时钟电路。电路中，电容器 C1 和 C2 对振荡频率有微调作用,均选用20pF，石英晶体选择 12MHZ。晶振电路如图.图 2-2 晶振电路 2.3 复位电路复位电路是保证单片机正常运行的关键因素，所以可靠地复位电路设9计是必要的。将 RST 引脚连续输入 2 个机器周期（即 24 个时钟振荡期间）以上高电平，即可以完成单片机的初始化操作。本设计采用按钮复位方式。复位电路如图：图 2-3 复位电路2.4 共阳数码管显示电路LED 数码管采用共阳数码管，采用动态显示方式，减少硬件资源。
8、动态扫描显示接口是单片机中应用最广泛的一种显示方式。数码管的 dp 段以及 g-a 段依序与 P0 口的 P0.7-P0.0 连接。4 位 LED的位选线分别由相对应的 P2.0-P2.3 控制。显示电路如图：图 2-4 显示电路102.5 键盘电路该系统采用 4*4 矩阵式键盘电路，在矩阵式键盘中，每条水平线和垂直线交叉处都由一个按钮连接。键盘的行线与 P1 口的 P1.4-P1.7 相连，列线与 P1.0-P1.3 相连。本系统采用 4 个键：键 0：启动系统，传感器有响应。键 1：设置温湿度的上下限。键 2：暂停。键 3：单片机复位，系统停止工作。键盘电路如下 ：图 2-5 键盘电路图2.6 DHT11 传感器电路DHT11是一种能对环境的温湿度参数进行采样的传感器。传感器中的DATA 用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步，采用单总线数据格式，一次通讯时间4ms左右，数据分小数部分和整数部分，具体格式在下面说明，当前小数部分用于以后扩展，现读出为零.操作流程如下：一次完整的数据传输为40bit，高位先出。数据格式：8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据。 +8bi温度整数数据+8bit温度小数数据。+8bit校验和。DHT11传感器电路如下：
