SHT11传感器的温度湿度测量系统设计（Proteus仿真+论文+C程序+原理图）

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概述
系统通过SHT11温湿度传感器感应周围的环境的温度和湿度，通过单片机对采集到的数据进行读取处理，经过LCD1602显示模块实时显示温湿度数据，同时可以通过按键模块对温湿度报警上、下限值进行设定。当SHT11读取的温湿度值不再设定范围内时，报警模块LED灯指示故障信息，同时蜂鸣器报警；当温湿度读取数据正常后，LED灯熄灭，蜂鸣器关闭。

设计要求
1.设计一套基于51单片机的温湿度Proteus仿真监控系统；
2.采用高精度的SHT11温湿度传感器模块；
3.LCD液晶实时显示当前环境温湿度值；
4.设计报警单元，实现对超限温湿度监控报警；
5.设计输入单元，可调节系统正常温湿度范围；
6.仿真系统能够可靠、稳定地运行；

系统框架
温湿度监测系统主要是利用AT89C51单片机最小系统为核心，包括晶振电路、复位电路和排阻电路，SHT11温湿度传感器对环境温湿度的采集，经过单片机进行数据处理，最终通过LCD1602液晶显示模块准确、快捷、实时地显示出当前环境的温度和湿度，同时，按键模块可设置温湿度的上下限值，当采集的数据不在设定范围内时，实现LED和蜂鸣器报警，从而达到对环境温湿度监测的目的。本系统的总体设计如下图。

系统框架.jpg

仿真电路图

完整电路图.jpg

仿真运行结果
LCD显示当前湿度为43%RH，温度为28℃。

湿度温度显示

按下“设置”键后，可对温度和湿度的上下限范围进行设置。

上下限设置.jpg

部分C程序设计

/*********************************************************/

// SHT11温湿度检测

/*********************************************************/

char ShtMeasure(unsigned char *p_value, unsigned char*p_checksum, unsigned char mode)

{

       unsignederror=0;

       unsignedint i;

       ShtTransStart(); 

       switch(mode)  

       {

              case1 : 

                     error+=WriteByte(0x03);

                     break;

              case2 :            

                     error+=ShtWriteByte(0x05);

                     break;

              default:

                     break;

       }

       for(i=0;i<65535;i++)

              if(Data_P==0)

                     break; 

              if(Data_P)

                     error+=1; 

       *(p_value)=ShtReadByte(1);

       *(p_value-1)=ShtReadByte(1);

       *p_checksum=ShtReadByte(0);

       returnerror;      

}

/*********************************************************/

// SHT11温湿度值标度变换及温度补偿

/*********************************************************/

void CalcSHT11(float *p_humidity ,float*p_temperature)

{

       constfloat C1=-4.0

       constfloat C2=+0.0405;  

       constfloat C3=-0.0000028;

       constfloat T1=+0.01;

       constfloat T2=+0.00008;

       floatrh=*p_humidity;

       floatt=*p_temperature;   

       floatrh_lin; 

       floatrh_true;      

       float t_C;

       t_C=t*0.01- 40;

       rh_lin=C3*rh*rh+ C2*rh + C1;

       rh_true=(t_C-25)*(T1+T2*rh)+rh_lin;

       *p_temperature=t_C;

       *p_humidity=rh_true;

}

/*********************************************************/

// 温度校正

/*********************************************************/

unsigned char TempCorrect(int temp)

{

       if(temp<0)    temp=0;

       if(temp>970)  temp=970;

       if(temp>235)  temp=temp+10;

       if(temp>555)  temp=temp+10;

       if(temp>875)  temp=temp+10;

       temp=(temp%1000)/10;

       returntemp;

}

/*********************************************************/

// 湿度校正

/*********************************************************/

unsigned char HumiCorrect(unsigned int humi)

{

       if(humi>999)  humi=999;

       if((humi>490)&&(humi<951))  humi=humi-10;

       humi=(humi%1000)/10;

       returnhumi;

}

/*********************************************************/

// 读取SHT11的温湿度数据

/*********************************************************/

void ReadShtData()

{

       valuehumi_val,temp_val;

       unsignedchar error;

       unsignedchar checksum; 

       unsignedint temp1,humi1;     

       error=0;

       error+=ShtMeasure((unsignedchar*)&temp_val.i,&checksum,1);

       error+=ShtMeasure((unsignedchar*)&humi_val.i,&checksum,2);

 

       if(error!=0)

              ShtConnectReset();

       else

       {


              temp_val.f=(float)temp_val.i;

              CalcSHT11(&humi_val.f,&temp_val.f);    

              temp1=temp_val.f*10;

              temp=TempCorrect(temp1);

              humi1=humi_val.f*10-50;

              humi=HumiCorrect(humi1);

       humi = humi + 2;

       }
}

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资料1.jpg

资料2.jpg

资料3.jpg

程序1.jpg

程序2.jpg

资源获取方法
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