基于51单片机的温湿度控制器Proteus仿真设计

基于51单片机温湿度控制器仿真设计

proteus仿真+程序+原理图+器件清单+简单报告

原理图:Altium Designer

仿真原版本:proteus 7.8

程序编译器:keil 4/keil 5

编程语言:C语言

设计编号:S0013

目录标题

  • 基于51单片机温湿度控制器仿真设计
  • 基本功能
  • 仿真电路
  • 程序
  • 温湿度检测
  • LCD1602显示
  • 主函数
  • 原理图
  • 下载链接

    基本功能

    1、本设计基于STC89C51/52(与AT89C51/52、AT89S51/52通用,可任选)单片机;

    2、AT24c02芯片掉电存储设置的上下限;

    3、四个按键为设置、加、减、确定,实现了阀值的调节;

    4、LCD1602液晶显示,上面行显示当前的温度和湿度,下面行显示相应的冷、热、干、湿;

    5、配用全数字型温湿度传感器DHT11,温度测量范围0℃–50℃,湿度测量范围20%RH—90%RH,可以满足一般需要;

    6、当超过阀值的时候,有蜂鸣器闪烁报警提示。并有开关可以关闭或打开报警;

    7、当温度或湿度超限后,报警信号灯点亮同时相应的继电器吸合。继电器可以驱动打开或切断通风机、抽湿机、加热器、制冷器、加湿器、报警器等外部设备。

    仿真电路

    img

    程序

    img

    温湿度检测

    //--------------------------------
    //-----温湿度读取子程序 ------------
    //--------------------------------
    //----以下变量均为全局变量--------
    //----温度高8位== U8T_data_H------
    //----温度低8位== U8T_data_L------
    //----湿度高8位== U8RH_data_H-----
    //----湿度低8位== U8RH_data_L-----
    //----校验 8位 == U8checkdata-----
    //----调用相关子程序如下----------
    //---- Delay();, Delay_10us();,COM(); 
    //--------------------------------
    uchar RH(void)
    {
        //主机拉低18ms 
        DATA=0;
    	Delay1(180);  //原来为5
    	DATA=1;
    	//总线由上拉电阻拉高 主机延时20us
    	Delay_10us();
    	Delay_10us();
    	Delay_10us();
    	Delay_10us();
    	//主机设为输入 判断从机响应信号 
    	DATA=1;
    	//判断从机是否有低电平响应信号 如不响应则跳出,响应则向下运行	  
    	if(!DATA)		 //T !	  
    	{
    	    U8FLAG=2;
    	    //判断从机是否发出 80us 的低电平响应信号是否结束	 
    	    while((!DATA)&&U8FLAG++);
    	    U8FLAG=2;
    	    //判断从机是否发出 80us 的高电平,如发出则进入数据接收状态
    	    while((DATA)&&U8FLAG++);
    	    //数据接收状态		 
    	    COM();
    	    U8RH_data_H_temp=U8comdata;
    	    COM();
    	    U8RH_data_L_temp=U8comdata;
    	    COM();
    	    U8T_data_H_temp=U8comdata;
    	    COM();
    	    U8T_data_L_temp=U8comdata;
    	    COM();
    	    U8checkdata_temp=U8comdata;
    	    DATA=1;
    	    //数据校验 
    	    U8temp=(U8T_data_H_temp+U8T_data_L_temp+U8RH_data_H_temp+U8RH_data_L_temp);
    	    if(U8temp==U8checkdata_temp)
    	    {
    	   	   U8RH_data_H=U8RH_data_H_temp;
    	   	   U8RH_data_L=U8RH_data_L_temp;
    	   	   U8T_data_H=U8T_data_H_temp;
    	   	   U8T_data_L=U8T_data_L_temp;
    	   	   U8checkdata=U8checkdata_temp;
    	    }
    		return 1;
    	}
    	else   //传感器不响应
    	{
    	   return 0;
    	}
    }
    

    LCD1602显示

    /********************************************************************
    * 文件名  : 液晶1602显示.c
    * 描述    :  该程序实现了对液晶1602的控制。
    ***********************************************************************/
    
    
    /********************************************************************
    * 名称 : delay()
    * 功能 : 延时,延时时间大概为140US。
    * 输入 : 无
    * 输出 : 无
    ***********************************************************************/
    
    void delay()
    {
    	int i,j;
    	for(i=0; i<=10; i++)
    	for(j=0; j<=2; j++);
    }	  
    	
    /********************************************************************
    * 名称 : enable(uchar del)
    * 功能 : 1602命令函数
    * 输入 : 输入的命令值
    * 输出 : 无
    ***********************************************************************/
    
    void enable(uchar del)
    {
    	P0 = del;
    	RS = 0;
    	E = 1;
    	delay();
    	E = 0;
    	delay();
    }
    
    /********************************************************************
    * 名称 : write(uchar del)
    * 功能 : 1602写数据函数
    * 输入 : 需要写入1602的数据
    * 输出 : 无
    ***********************************************************************/
    
    void write(uchar del)
    {
    	P0 = del;
    	RS = 1;
    	E = 1;
    	delay();
    	E = 0;
    	delay();
    }
    
    /********************************************************************
    * 名称 : L1602_init()
    * 功能 : 1602初始化,请参考1602的资料
    * 输入 : 无
    * 输出 : 无
    ***********************************************************************/
    void L1602_init(void)
    {
    	
    	enable(0x38);
    	enable(0x0c);
    	enable(0x06); 
    	enable(0x01); //清屏要放在最后
    }
    
    /********************************************************************
    * 名称 : L1602_char(uchar hang,uchar lie,char sign)
    * 功能 : 改变液晶中某位的值,如果要让第一行,第五个字符显示"b" ,调用该函数如下
    		 L1602_char(1,5,'b')
    * 输入 : 行,列,需要输入1602的数据
    * 输出 : 无
    ***********************************************************************/
    void L1602_char(uchar hang,uchar lie,char sign)
    {
    	uchar a;
    	if(hang == 1) a = 0x80;
    	if(hang == 2) a = 0xc0;
    	a = a + lie - 1;
    	enable(a);
    	write(sign);
    }
    
    /********************************************************************
    * 名称 : L1602_string(uchar hang,uchar lie,uchar *p)
    * 功能 : 改变液晶中某位的值,如果要让第一行,第五个字符开始显示"ab cd ef" ,调用该函数如下
    	 	 L1602_string(1,5,"ab cd ef;")
    * 输入 : 行,列,需要输入1602的数据
    * 输出 : 无
    ***********************************************************************/
    void L1602_string(uchar hang,uchar lie,uchar *p)
    {
    	uchar a;
    	if(hang == 1) a = 0x80;
    	if(hang == 2) a = 0xc0;
    	a = a + lie - 1;
    	enable(a);
    	while(1)
    	{
    		if(*p == '\0') break;
    		write(*p);
    		p++;
    	}
    }
    

    主函数

    /********************************************************************
    * 名称 : Main()
    * 功能 : 主函数
    ***********************************************************************/
    void main()
    {
        uint i, j, testnum;
    
        EA = 0;
    
    	Timer0_Init();  //定时器0初始化
    
        Data_Init();
    	EA = 1;
    
    	L1602_init();
    	L1602_string(1,1," ID:GO66666666 ");
    	L1602_string(2,1,"  Smalldi@2017");
    	//延时
    	for (i=0;i<1000;i++)
    	   for (j=0;j<1000;j++)
    	   {;}
        //清屏
    	L1602_string(1,1,"                ");
    	L1602_string(2,1,"                ");
        L1602_string(1,1,"Tem:   C Hum:  %");
    	L1602_string(2,1,"Smalldi@2017");
        
        /***载入温度上限和湿度上限设定值***/
    	TH=rdeeprom(0);	 
    	Delay1(20);		 //加延时可以存取稳定
    	TL=rdeeprom(1);
    	Delay1(20);
    	HH=rdeeprom(2);
    	Delay1(20);
    	HL=rdeeprom(3);
    
    	while(1)
    	{
           
    		 if (FlagStartRH == 1)	 //温湿度转换标志检查
    		 {
    		     TR0 = 0;
                 testnum = RH();
     			 FlagStartRH = 0;
    			 TR0 = 1;
    			 humidity = U8RH_data_H;	 //读出温湿度,只取整数部分
    			 temperature = U8T_data_H;
    
    			 
    			 if(Mode==0)		//温湿度控制
    			 {
    			 	if (temperature > TH)
    				{
    					Led_jiangwen = 0;
    					hot=1;
    					Led_shengwen = 1;
    					cold=0;
    			//		BJ=1;
    				}
    				else if(temperature<TL)
    				{
    					Led_shengwen = 0;
    					cold=1;
    					Led_jiangwen = 1;
    					hot=0;
    					buzz=0;
    			//		BJ=1;
    				}			      
    				else
    				{
    					Led_jiangwen=1;
    					Led_shengwen=1;
    					hot=0;
    					cold=0;
    					buzz=1;
    				}
    				if (humidity > HH)
    				{
    					Led_qushi = 0;
    					humid=1;
    					Led_jiashi = 1;
    					dry=0;
    			//		BJ=1;
    				}
    				else if(humidity<HL)
    				{
    					Led_jiashi = 0;
    					dry=1;
    					Led_qushi = 1;
    					humid=0;
    			//		BJ=1;
    				}		
    				else
    				{
    					Led_qushi=1;
    					Led_jiashi=1;
    					humid=0;
    					dry=0;
    				}	
    			 }
    			 else
    			 {
    			 	Led_shengwen=1;
    				Led_jiangwen=1;
    				Led_jiashi=1;
    				Led_qushi=1;
    				hot=0;
    				cold=0;
    				humid=0;
    				dry=0;
    				BJ=0;
    			 }	
    		}
    		display();
    		KEY();
    	}	
    }
    

    原理图

    img

    系统设计框架

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    配用全数字型温湿度传感器DHT11,温度测量范围0℃–50℃,湿度测量范围20%RH—90%RH,可以满足一般需要。若要求更宽测量范围,只需更换温湿度传感器型号,硬件电路及软件程序全兼容。

    温湿度测量响应时间快、长期稳定性好。

    采用先进的专用微处理器芯片STC89C52,可靠性高,抗干扰能力强。

    配用EEPROM芯片AT24C02,使存储的温度上下限和湿度上下限可以掉电永久保存。

    可以通过三个按键方便地实现温湿度上下限的调整。

    当温度或湿度超限后,报警信号点亮相应报警灯同时继电器吸合。继电器可以打开或切断风机、加热器等外部设备。

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