1881 基于STC89C51和STH11温湿度采集和测量系统设计【毕设课设】

摘要

本文设计了一种基于STC89C51单片机和SHT11温湿度传感器的采集与测量系统。该系统通过Keil开发平台,采用C语言进行模块化编程,实现了温湿度数据的采集、处理、显示及报警功能。具体设计包括主控制、温湿度采集、数据处理、LCD显示、按键设置以及LED和蜂鸣器报警等模块。系统可实时显示环境温湿度,并可通过按键设置报警上下限值,当温湿度超出设定范围时,系统将触发LED和蜂鸣器报警。

关键词:STC89C51;SHT11;温湿度采集;模块化编程;报警系统

一、引言

随着科技的不断发展,温湿度测量在日常生活和工业生产中扮演着越来越重要的角色。本文设计了一种基于STC89C51单片机和SHT11温湿度传感器的采集与测量系统,旨在实现对环境温湿度的实时监测和报警功能。

二、系统总体设计

本系统主要由STC89C51单片机、SHT11温湿度传感器、LCD1602显示模块、按键模块、LED和蜂鸣器报警模块等组成。STC89C51单片机作为系统的核心控制器,负责数据的采集、处理和控制;SHT11温湿度传感器用于感应环境的温度和湿度;LCD1602显示模块用于实时显示温湿度数据;按键模块用于设置报警上下限值;LED和蜂鸣器报警模块用于在温湿度超出设定范围时发出报警信号。

三、软件设计

本系统的软件部分以Keil为开发平台,采用C语言进行模块化编程。具体设计如下:

  1. 主控制模块:负责系统的整体控制,协调各模块的工作。
  2. 温湿度采集模块:通过SHT11传感器读取环境的温湿度数据,并将其传输给单片机进行处理。
  3. 数据处理模块:对采集到的温湿度数据进行处理,包括数据转换、滤波等,以提高数据的准确性和稳定性。
  4. LCD显示模块:将处理后的温湿度数据实时显示在LCD1602屏幕上,方便用户查看。
  5. 按键设置模块:通过按键模块设置温湿度报警的上下限值,以满足不同场景的需求。
  6. LED和蜂鸣器报警模块:当温湿度值超出设定范围时,LED灯闪烁,蜂鸣器发出报警声音,提醒用户注意。

四、实现功能

  1. 温湿度读取与显示:系统通过SHT11传感器实时读取环境的温湿度数据,并通过LCD1602显示模块进行显示。
  2. 报警上下限设置:用户可通过按键模块设置温湿度报警的上下限值,以满足不同场景的需求。
  3. 报警功能:当温湿度值超出设定范围时,系统将触发LED和蜂鸣器报警,提醒用户注意。当温湿度值恢复正常后,报警解除。

五、系统测试与验证

经过实际测试,本系统能够准确读取环境的温湿度数据,并在LCD1602屏幕上实时显示。同时,通过设置不同的报警上下限值,系统能够在温湿度超出设定范围时准确触发报警功能。测试结果表明,本系统具有良好的稳定性和实用性。

六、结论

本文设计了一种基于STC89C51单片机和SHT11温湿度传感器的采集与测量系统。通过模块化编程和实际测试验证,系统实现了温湿度数据的采集、处理、显示及报警功能。该系统具有结构简单、操作方便、稳定性好等优点,可广泛应用于需要实时监测环境温湿度的场合。

资料下载地址:

https://docs.qq.com/doc/p/ffc421513a628b30450ae742547c0b850456d7c8

 

AT89C51是一款常用的51系列单片机型号,而STH11是一种温湿度传感器模块,常用于物联网(IoT)项目中测量环境的温度湿度。编写这类项目的代码通常涉及以下几个步骤: 1. **连接硬件**: - 将STH11传感器通过I2C接口连接到AT89C51的P0口(模拟输入)SCL/SDA管脚。 2. **初始化**: - 置I2C通信参数,包括时钟频率、地址等,并开启I2C功能。 - 初始化SHT11,读取其ID信息确认连接。 ```c void init_sensor(void){ ... // I2C初始化代码 STH11_Init(); // 初始化SHT11函数 } ``` 3. **数据采集**: - 发送读取命令给SHT11,获取温度湿度数据。 ```c struct sensor_data { float temperature; float humidity; }; sensor_data read_sensors(void){ struct sensor_data data; data.temperature = STH11_ReadTemperature(); data.humidity = STH11_ReadHumidity(); return data; } ``` 4. **处理数据并显示**: - 可能会将数据存储起来,或者通过串口、LCD屏幕或者其他方式展示结果。 ```c void display_results(sensor_data data){ printf("Temperature: %.2f°C, Humidity: %.2f%%\n", data.temperature, data.humidity); } ``` 5. **主循环**: - 定期读取数据,更新显示。 ```c while(1){ sensor_data current_data = read_sensors(); display_results(current_data); delay_ms(sampling_interval); // 指定采样间隔时间 } ``` 注意,以上代码是一个简化版本,实际应用中可能需要处理异常情况,并使用中断或其他机制减少对CPU资源的占用。
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