手动控制模块 主控模块 温度检测模块

温湿度显示模块

继电器控制模块

温湿度调节装置

湿度检测模块

报警模块

图1

系统结构图

方案一：主控模块采用 FPGA 作为系统的控制器。FPGA(现场可编程门阵列)可以实现 各种复杂的逻辑功能，它把所有的器件都集中在一块芯片上，体积小，稳定性高。同时 FPGA 可用 EDA 软件仿真调式,易于进行功能扩展。显示模块采用 LCD 显示。LCD 具有轻薄短小、低 耗电量，平面直角显示以及影像稳定不闪烁等优势，可视面积大，画面效果好，分辩率高，抗 干扰能力强等特点。温度采集模块采用 DS1822 湿度传感器，是 DS18B20 的简化版本，精度降 低为±2°C,适用于对性能要求不高，成本控制严格的应用，是经济型产品。湿度采集模块采用 HSM20G 湿度传感器，该传感器具有成本低、互换性好，湿滞小、耐高湿，抗污染、微型化， 线性电压信号输出等特点，精确度为±1.5%,工作环境湿度范围 20%-95%。编程语言使用汇 编语言。 方案二：主控模块采用 STC89S51 单片机作为系统的控制器。51 系列的单片机的使用简单， 软件编程灵活。自由度大，可用软件编程实现各种算法和逻辑控制，并且功耗低、体积小、技 术成熟和成本低。显示模块采用液晶模块 1602 作为显示器件。液晶模块具有低能耗、低损耗、 低压、寿命长、耐老化、防晒、防潮、防火、防高(低)温，对外界环境要求低，易于维护， 同时其精度比较高，操作简单；编程容易，资源占用较少。温度采集模块采用 DS18B20 温度传 感器，其精度可达到±0.5°C。它具有线路简单，体积小, 一线总线的特点。因此用它来组成一 个测温系统，具有线路简单，在一根通信线，可以挂很多这样的数字温度计，十分方便。湿度 采集模块采用 HS1101 湿度传感器，该传感器具有互换性好，高可靠性，长期稳定性好，响应快 等特点，精确度为±1.5%工作湿度范围 1%-99%。编程语言使用 C 语言编程。 最终方案：综合考虑到由于本系统对数据处理的速度要求并不是很高，而 FPGA 的管脚也 比较多，布线起来会比较复杂，成本也会偏高。还有，当程序比较小只有几 K 时，使用汇编语 言则比使用 C 语言编程更容易规划清楚，但是当程序稍大一些的时候，C 语言的优势就体现出 来了，开发速度比汇编语言要快得多，维护修改比汇编语言容易得多。故本课题选择了使用 51 系列单片机 STC89S51 与智能温度传感器芯片 DS18B20、湿度传感器 HS1101、液晶模块 1602 的，开发环境：Keil,使用 C 语言编程。使用 Proteus 仿真

调试,完成 PCB 图设计。 程序流程图如图 2 所示。

开始

进入初始化程序

N

设定参数？ Y 进入设定参数子程序 进入控制子程序 进入温湿度检测子程序

进入温湿度显示子程序 进入报警子程序 检测值与参数比较

超限？

Y

N 返回

图2

程序流程图

四、将提交的成果 实物电路板。可测量温度与湿度并显示温湿度数值，当温湿度超过参数范围的时候系统自 动报警并开启继电器，使温湿度降低(升高)到设定参数范围内。并可通手动按键调节参数数 值。设计报告一份。 五、进度计划 学年第一学期 6~9 周 资料查询与分析,初步完成系统硬件结构框图及程序流程图设计。 10~13 周 完善硬件结构及程序流程设计思路，撰写开题报告。 14~17 周 系统电路设计，各模块电路及程序设计、仿真调试。 寒假~ 1~4 周 5~8 周 系统电路及程序总体仿真调试。 系统板电路实现,软硬件整体调试，中期检查，撰写设计报告初稿。 修改检查设计成果、测试程序，设计报告定稿，准备答辩。 学年第二学期

注：课题类型**

1．A－毕业设计 B－毕业论文 2．X－校内题目 Y－校外题目

3．M—实习、N—实验、P—工程实践、Q—社会调查、R—作品设计、S—汇报演出、T—实

例分析、O—其他形式 1、2、3都要填 （2000－3000

字）