【单片机毕业设计】基于单片机的三路温湿度检测的设计

 一、功能简介

题目拓展：基于单片机的多路温湿度控制的设计

                  基于单片机的恒温恒湿箱的设计

                  基于单片机的保温保湿箱的设计

项目编号：mcuclub-hj-004

单片机类型：STC89C52、STM32F103C8T6

具体功能：

1、通过三路DHT11测量环境温湿度平均值，当温湿度不在设定的上下限值之内时，进行相应的加热制冷加湿除湿，并进行声光报警
2、通过按键设置温湿度上下限值，可以手动控制加热制冷加湿除湿、切换模式
3、通过显示屏显示数据
扩展功能：通过蓝牙模块将测量数据发送到手机端，手机端可以设置温湿度上下限，并可以远程控制加热制冷加湿除湿、切换模式

二、系统框图设计

本设计以单片机为核心控制器，加上其他模块一起组成此次设计的整个系统，其中包括中控部分、输入部分和输出部分。中控部分采用了单片机控制器，其主要作用是获取输入部分的数据，经过内部处理，逻辑判断，最终控制输出部分。输入由三部分组成，第一部分是温湿度检测模块，通过该模块检测当前环境的温湿度；第二部分是按键模块，通过该模块可以切换界面、设置阈值、切换模式等；第三部分是供电模块，通过该模块可给整个系统进行供电。输出由三部分组成，第一部分是显示模块，通过该模块可以显示监测的数据以及设置的阈值；第二部分是继电器模块，通过四个个继电器分别控制加热和制冷以及加湿和除湿；第三部分是声光报警模块，当监测值不在设置的阈值内时进行声光报警。除此之外，蓝牙模块既作为输入又作为输出，蓝牙模块和手机进行连接，可以将监测的数据传输到用户手机端，用户也可以通过手机端发送指令控制继电器的工作及其模式的切换。具体系统框图如图3.1所示。

三、软件流程设计

系统的主流程图如图所示。在主程序中：首先对各个模块进行初始化，随后进入while主循环，在主循环中，首先进入第一个函数按键函数，该函数主要分为两部分，第一部分为调用按键扫描函数获取按键键值，第二部分通过键值进行相应的处理操作，包括切换界面、设置阈值等；紧接着进入第二个函数监测函数，该函数主要通过调用相应的驱动函数获取测量值，并通过蓝牙模块将监测的数据传输到手机端，用户也可以通过手机端发送指令，设备根据用户发送的指令执行对应的处理；紧接着进入第三个函数显示函数，该函数显示监测值及阈值；最后进入第四个函数处理函数，该函数主要判断当前温湿度是否在设置的阈值之内，如果温度大于设置的最大值，则声光报警，并且打开制冷继电器进行降温，如果温度小于设置的最小值，则声光报警，并且打开加热继电器进行加热，如果湿度大于设置的最大值，则声光报警，并且打开除湿继电器进行除湿，如果湿度小于设置的最小值，则声光报警，并且打开加湿继电器进行加湿，如果温度和湿度在设置的阈值之内，则取消声光报警，并关闭加热和制冷以及加湿和除湿继电器。

 四、51单片机实物展示

单片机型号：STC89C52

PCB板是嘉立创打板，板子颜色为绿色，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C，5V电压，使用充电宝供电即可。

 

 五、51单片机仿真展示

仿真软件版本：proteus8.9

电路连线方式：网络标号连线方式

注意：部分实物元器件仿真中没有，仿真中会用其他工作原理相似的元件代替，这样可能导致实物程序和仿真程序不一样

 六、32单片机实物展示

单片机型号：STM32F103C8T6

PCB板是嘉立创打板，板子颜色为绿色，两层板，厚度1.2，上下覆铜接地。元器件基本上为插针式，个别降压芯片会使用贴片式。

供电接口：TYPE-C，5V电压，使用充电宝供电即可。

七、原理图和PCB展示

软件版本：AD2013

电路连线方式：网络标号连线方式

 ​​

 

 八、部分程序展示

软件版本：keil5

逻辑程序和驱动程序分开，分布于main.c和其他.c文件

/****
*******处理函数
*****/
void Manage_function(void)
{
	if(flag_display == 0)									//测量界面
	{
		if(flag_mode == 0)                  //如果处于自动模式
    {
      if(temp_value > temp_max)													//温度大于设置最大值，制冷继电器闭合，开启报警
      {
        RELAY_ZL = 0;
        RELAY_JR = 1;
        flag_alarm_t = 1;
      }
      else if(temp_value < temp_min)										//温度小于设置最小值，加热继电器闭合，开启报警
      {
        RELAY_ZL = 1;
        RELAY_JR = 0;
        flag_alarm_t = 1;
      }
      else																							//温度处于设置的上下限值之间，两个继电器断开，关闭报警
      {
        RELAY_ZL = 1;
        RELAY_JR = 1;
        flag_alarm_t = 0;
      }
      
      if(humi_value > humi_max)													//湿度大于设置最大值，除湿继电器闭合
      {
        RELAY_CS = 0;
        RELAY_JS = 1;
        flag_alarm_h = 1;
      }
      else if(humi_value < humi_min)										//湿度小于设置最小值，加湿继电器闭合
      {
        RELAY_CS = 1;
        RELAY_JS = 0;
        flag_alarm_h = 1;
      }
      else																							//湿度处于设置的上下限值之间，两个继电器断开
      {
        RELAY_CS = 1;
        RELAY_JS = 1;
        flag_alarm_h = 0;
      }
    }
    else                  //手动模式下，关闭声光报警，根据按键按下控制继电器
    {
      flag_alarm_h = 0;
      flag_alarm_t = 0;
      if(temp_ctrl == 1)
			{
				RELAY_JR = 0;
				RELAY_ZL = 1;
			}
			else if(temp_ctrl == 2)
			{
				RELAY_JR = 1;
				RELAY_ZL = 0;
			}
			else
			{
				temp_ctrl = 0;
				RELAY_JR = 1;
				RELAY_ZL = 1;
			}
 
			if(humi_ctrl == 1)
			{
				RELAY_JS = 0;
				RELAY_CS = 1;
			}
			else if(humi_ctrl == 2)
			{
				RELAY_JS = 1;
				RELAY_CS = 0;
			}
			else
			{
				humi_ctrl = 0;
				RELAY_JS = 1;
				RELAY_CS = 1;
			}
    }
    if(flag_alarm_h == 1 || flag_alarm_t == 1)            //温度或湿度过高或过低，声光报警
    {
      if(time_num % 40 == 0)
      {
        LED = ~LED;
        BEEP = ~BEEP;
      }
    }
    else
    {
      LED = 1;
      BEEP = 1;
    }
	}
	else																	//设置界面，关闭所有继电器及声光报警
	{
		LED = 1;
    BEEP = 1;
    RELAY_CS = 1;
    RELAY_JS = 1;
    RELAY_ZL = 1;
    RELAY_JR = 1;
	}
}