1.2 课题研究的意义

AT89C51单片机是常用于控制的芯片，在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果，用其作为温湿度控制系统的实力也很多。使用AT89C51单片机能够实现温湿度全程的自动控制，而且AT89C51单片机易于学习掌握，性价比高。

使用AT89C51型单片机设计温湿度控制系统，可以即时精确的反应温室内的温度以及湿度的变化。完成诸如升温到特定的温度、降温到特定的温度。在温度上下限范围内保持恒温等多种控制方式，在湿度控制方面也是如此。将此系统应用到温室当中无疑为植被生长提供了更加适宜的环境。对于大棚种植和花圃、花卉栽培，必须在某些特定环境安装温湿度装置对其进行监控。本系统可以及时、精确的反映室内的温度以及湿度的变化，能够满足温湿度的控制要求。

1.3 本论文主要研究内容

本系统所要实现的功能是：

1.温湿度实时检测及显示。通过LCD1602实时地显示传感器DHT11检测到的温湿度值，并且固定时间（2s）检测更新显示一次。

2.报警阈值的手动设置。通过四个按键实现温湿度阈值的设置，使得系统更加人性化、智能化，具有更高的实用价值。

3.当温湿度超出阈值时能自动开启相应的继电器驱动负载。通过小灯指示哪一路工作，以提醒用户。阈值可以通过AT24C02存储，实现断电保存。

4.系统主要可以应用在温室大棚的智能控制，当温度超限通风降温；当湿度超限可以抽湿的改进措施。

1.4 系统的工作原理简介

总体来说，本次设计主要涉及了温湿度的测量、显示以及实现简单控制。硬件方面有五个模块，即AT89C51单片机主控模块、传感器模块、LCD1602液晶显示模块、继电器模块以及阈值设置模块。

传感器模块使用的是DHT11数字温湿度传感器。通过DHT11检测出当前环境下的温湿度，将所测数据交给STC单片机进行分析和处理，并分别存入不同数组以便显示时候用,本系统每间隔2s采集一次数据送入单片机。本系统采用的是继电器驱动负载，因此无论温度还是湿度超出范围继电器均可以驱动负载工作，及时启用降温风扇以及抽湿风扇来有效的调整大棚等应用场所内的温湿度。

2 设计方案论证

2.1 设计要求及框图

用新型的智能集成温湿度传感器DHT11实现温度、湿度的检测，将温度和湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号，再运用单片机AT89C51进行数据分析和处理，为显示电路提供信号。设计模块图2-1所示。

图2-1 设计模块图    

设计要求如下：

1. 通过DHT11传感器对周边温湿度信息的采集并转换成数字信号，将信息提供给单片机进行处理和分析，传感器的检测范围与精度：

温度检测范围 ： 0~50  ℃  

测 量  精 度 ： 1℃

湿度检测范围 ：20~90%RH       

检 测  精 度 ：1%RH

2. 通过编程用单片机来实现温湿度的显示。

3. 通过LCD1602液晶显示器来显示温湿度数值。

本设计需要设计一个大棚温湿度测控系统，设计选用单片机为执行器，通过温度监测电路，湿度监测电路，控制系统，报警电路，显示电路等组成这样一个系统。 系统电路设计框图

2.2  元器件的选择

将单片机用作测控系统时，总要有被测信号输入通道，由计算机拾取必要的输入信息。对于测量系统而言，其核心任务是怎么样获得准确的被测信号；而对测控系统来说，不可缺少的环节是对条件的监测和对被控对象状态的测试，传感器是实现测量与控制的第一环节，是测控系统的关键部分，一切准确的测量和控制都将在传感器对于原始信号的准确可靠的转换和捕捉，工业生产过程的自动化测量和控制，基本主要依赖各种传感器来控制和检测生产过程中的各种量，使系统和设备在最佳状态正常运行，从而保证生产的高质量和高效率 。论文网