智能溫濕度控制器

李瑞+蔡劉根+梅超

摘 要：智能溫濕度控制器的主控芯片為單片機(jī)STC89C52，該芯片具有品質(zhì)卓越、抗干擾能力強(qiáng)、性?xún)r(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)。溫度傳感器采用DS18B20，反應(yīng)快速、小巧、不易碎壞；濕度傳感器采用DHT11，濕度測(cè)量時(shí)反應(yīng)快、非常穩(wěn)定。本系統(tǒng)的主要組成是由單片機(jī)最小系統(tǒng)、按鍵輸入、溫度檢測(cè)、濕度檢測(cè)、LCD1602顯示電路和繼電器驅(qū)動(dòng)組成。

關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)STC89C52 ；溫濕度控制

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.08.058

1 引言

隨著科技的進(jìn)步社會(huì)的發(fā)展和人類(lèi)物質(zhì)水平的提高，人們?cè)趯?duì)溫度和濕度的要求上越來(lái)越加嚴(yán)格，尤其是在現(xiàn)在蓬勃發(fā)展的溫室大棚，對(duì)溫度和濕度的要求精度很高，并且能快速做出反應(yīng)。以往的溫濕度控制太過(guò)費(fèi)時(shí)費(fèi)力，不僅僅浪費(fèi)材料而且需要人工看管，本次設(shè)計(jì)節(jié)省了人工，可以在無(wú)人的狀態(tài)下對(duì)溫度和濕度進(jìn)行快速和準(zhǔn)確的控制。

2 基于智能溫濕度控制器總體設(shè)計(jì)方案

智能溫濕度控制器先是將溫濕度傳感器放置合適位置后由溫濕度傳感器DHT11采集溫濕度送給單片機(jī)，單片機(jī)把數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理之后的數(shù)據(jù)送到LCD1602進(jìn)行顯示并執(zhí)行相應(yīng)程序。本設(shè)計(jì)含有按鍵功能，用來(lái)調(diào)節(jié)溫度和濕度，當(dāng)溫度或濕度到達(dá)按鍵設(shè)置的值時(shí)，單片機(jī)會(huì)控制繼電器執(zhí)行相應(yīng)的功能并且進(jìn)行報(bào)警。

3 硬件電路設(shè)計(jì)

硬件模塊分為單片機(jī)模塊、電源模塊、傳感器模塊。

3.1 溫濕度檢測(cè)電路

圖1為DHT11和單片機(jī)的連接，如圖所示，DHT11中的DATA引腳是和單片機(jī)通信引腳，可以看出它為單總線(xiàn)的連接方式，并且是串行接口，可以使系統(tǒng)更加簡(jiǎn)便和快速。DHT11可以在20米以上的距離上進(jìn)行傳輸信號(hào)，可以使用于許多場(chǎng)合，而且輕便易攜帶。

3.2 單片機(jī)電路

本電路為主控電路，單片機(jī)的電路上包含有LCD1602、按鍵和最小系統(tǒng)，按鍵的功能是調(diào)節(jié)溫度和濕度到適合的值，最小系統(tǒng)是用來(lái)處理從外界接收的信號(hào)，之后執(zhí)行相應(yīng)的程序，并在LCD1602上顯示出來(lái)。

3.3 顯示電路

本次設(shè)計(jì)使用的顯示屏是LCD1602，1602的顯示容量為16*2個(gè)字符，芯片的電壓范圍為4.5-5.5V。

3.4 繼電器驅(qū)動(dòng)電路

繼電器電路原理為當(dāng)溫度超過(guò)上限的時(shí)候，該驅(qū)動(dòng)執(zhí)行降溫工作，當(dāng)溫度低于下限的時(shí)候，該驅(qū)動(dòng)執(zhí)行升溫工作，當(dāng)濕度超過(guò)上限時(shí)，驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)除濕工作。當(dāng)濕度低于下限時(shí)，驅(qū)動(dòng)啟動(dòng)增濕工作。

4 軟件設(shè)計(jì)

程序主要構(gòu)成是由定時(shí)器中斷、用按鍵輸入設(shè)定值、溫濕度采集、1602顯示、鍵盤(pán)處理等程序組成。定時(shí)器中斷主要用來(lái)定時(shí)，用來(lái)啟動(dòng)溫濕度轉(zhuǎn)換；下面就要對(duì)按鍵進(jìn)行操控，用按鍵輸入適當(dāng)值；溫濕度由SHT11采集完成和處理后，由1602對(duì)采集完成的溫濕度進(jìn)行顯示。最后單片機(jī)開(kāi)始掃描主函數(shù)，函數(shù)的初始化以及調(diào)用子函數(shù)。

5 結(jié)論

該系統(tǒng)采用單片機(jī)最小系統(tǒng)為主控電路、AT89C52為主控芯片，采用濕度傳感器為DHTH11，DHTH11具有安全可靠，成本低，性?xún)r(jià)比高，反應(yīng)快速等特點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)：

[1]沈東凱.智能溫濕度控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐[D].南京：南京航空航天大學(xué)自動(dòng)控制系，1997.

[2]孫曾圻等.智能控制理論與技術(shù)[M].北京：清華大學(xué)出版社，1992.

[3]孫環(huán)，滕召勝.基于SHTI0單片集成傳感器溫濕度檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)[J].國(guó)外電子測(cè)量技術(shù)，2006（06）：49-51.

[4]吳湘劍，王慧，蔡進(jìn)科，家用小范圍環(huán)境控制系統(tǒng)[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2010（18）：38-41.

[5]蔡玲，孫曼，張志會(huì)，夏莉麗，魏希文.基于單片機(jī)AT89S51的溫濕度控制儀[J].化工自動(dòng)化及儀表，2010，37（07）：66-9.