温度湿度检测器的设计

一、选题背景

       温湿度测量是现代检测技术的重要组成部分，在保证产品质量，提高产品产量，节约资源和安全生产方面起着非常重要的作用。因此，能够确保快速、准确的测量温湿度的技术及其装置受到各国的重视。随着信息产业的发展及其工业化的进步，温度和湿度不仅仅表现在以上几个方面直接或间接影响人类基本生活条件，还表现在对农业生产、生物用品、医药卫生、科学研究、国防建设等方面的影响。针对以上情况，实现对温湿度的准确可靠测量显的尤其重要。近年来，利用智能化数字式温湿度传感器以及实现温湿度信息的在线检测已成为温湿度检测技术的一种发展趋势。本设计以STC89C52为核心控制芯片，采集DHT11温湿度一体传感器，利用单片机读取传感器的温湿度后送到1602液晶进行显示。并且可以通过按键对温度、湿度的报警范围进行设置，一旦超出范围，蜂鸣器鸣叫，对应的指示灯点亮。温湿度的测量应用范围是很广的,对温湿度测量系统的研究也具有深远意义，我们设计制作的这种基于单片机的温湿度测量装置，对某些有着特殊要求温度和湿度的场合实现长期、稳定、实时、自动的监测。本装置主要由硬件电路和软件两部分组成，系统通过温湿度检测电路，把采集到的信号传给单片机，通过单片机来处理采集到的信号并通过LCD显示出来，如果温湿度过高或过低，报警电路会自动报警。本装置以STC89C52单片机为核心，采用DHT11集成温湿度传感器,实现一种智能、快捷、方便的温湿度测量。整个装置由温湿度检测电路、LCD显示电路、键盘电路、报警电路和52单片机等组成。

二、设计理念

       整个装置以STC89C52单片机为核心器件，配合电阻电容晶振等器件，构成单片机的最小系统。其它个模块围绕着单片机最小系统展开。其中包括，传感器输采用DHT11温湿度一体的传感器，负责采集温度和湿度的数据后发给单片机；按键部分使用市面上常见的轻触按键作为系统的输入设置模块；显示设备为1602液晶；报警则采用蜂鸣器+LED的形式；电源供电则采用USB 5V供电，也可以用电池盒供电。本装置以STC89C52单片机为核心，采用DHT11集成温湿度传感器,实现一种智能、快捷、方便的温湿度测量系统。整个系统由温湿度检测电路、LCD显示电路、键盘电路、报警电路和单片机等组成。设计的系统结构简单紧凑，功耗较低，抗干扰能力强、总体性能比较好。 

能实现如下功能:

1.同时进行温度和湿度的测量；

2.采用1602液晶显示温湿度数据；

3.可通过按键设置温度和湿度的报警范围；

4.一旦超出报警范围，蜂鸣器鸣叫；

5.有相应的指示灯指示是哪个数据超出范围。

设计思路如下图：

三、过程论述

STC89C52单片机

（1）概述

STC89C52是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元，功能强大的STC89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合。

STC89C52有40个引脚，32个外部双向输入/输出（I/O）端口，同时内含2个外中断口，3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口，2个读写口线。STC89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式。

（2）主要功能特性

◆兼容MCS51指令系统；

◆8k可反复擦写(>1000次）Flash ROM；

◆32个双向I/O口；

◆256x8bit内部RAM ；

◆3个16位可编程定时/计数器中断；

◆时钟频率0-24MHz；

◆2个串行中断；

◆可编程UART串行通道；

◆2个外部中断源；

◆共8个中断源；

◆2个读写中断口线；

◆3级加密位；

◆低功耗空闲和掉电模式；

◆软件设置睡眠和唤醒功能；

（3）8051单片机的引脚功能

STC89C52系列单片机一般采用40个引脚，双列直插式封装，用HMOS工艺制造，其中，各引脚的功能为:

① 主电源引脚

VCC（40脚），接＋5V电源正端；

GND（20脚），接＋5V电源地端；

② 外接晶体或外部振荡器引脚

XTAL1（19脚），接外部晶振的一个引脚。在单片机内部，它是一个反相放大器 的输入端。当采用外部振荡器时，此引脚应接 地。

XTAL2（18脚），接外部晶振的另一个引脚。在片内接至反相放大器的输出端和 内部时钟电路的输入端。当采用外部振荡器时，此脚接外部振荡器的输出端。

③ 控制信号线

RESET（9脚），复位信号输入端，复位/掉电时内部RAM的备用电源输入端。

ALE（30脚），地址锁存允许/编程脉冲输入，用ALE锁存从P0口输出的低8位地址。在对片内EPROM编程时，编程脉冲由此输入。

PSEN（29脚），外部程序存储器读选通信号，低电平有效。

  EA（31脚）,访问外部存储器允许/编程电压输入。EA为高电平时，访问内部存 储器；低电平时，访问外部存储器。

STC89C52引脚图:

④ 多功能I/O口引脚

8051单片机设有4个双向I/O口（P0、P1、P2、P3），每一组I/O口线都可以独立地用作输入或输出口，其中：

P0口（32～39脚）——双向口（三态），可作为输入/输出口，可驱动8个LSTTL门电路。实际应用中常作为分时使用的地址/数据总线口，对外部程序或数据存储器寻址时低8位地址与数据总线分时使用P0口：先送低8位地址信号到P0口，由地址锁存信号ALE的下降沿将地址信号锁存到地址锁存器后，再作为数据总线的口线对数据进行输入或输出。

  P1口（1～8脚）——准双向口（三态），可驱动4个LSTTL门电路。用作输入线时，口锁存器必须由单片机先写入“1”，每一位都可编程为输入或输出线。

  P2口（21～28）——准双向口（三态），可驱动4个LSTTL门电路。可作为输入/输出口，实际应用中一般作为地址总线的高8位，与P0口一起组成16 位地址总线，用于对外部存储器的接口电路进行寻址。

  P3口（10～17脚）——准双向口（三态），可驱动4个LSTTL门电路。双功能口，作为第一功能使用时，与P1口一样；作为第二功能使用时，每一位都有特定用途，其特殊用途如表所示：

端口引脚	第二功能	注    释
P3.0	RXD	串行口数据接收端
P3.1	TXD	串行口数据发送端
P3.2	/INT0	外中断请求0
P3.3	/INT1	外中断请求1
P3.4	T0	定时/计数器0外部计数信号输入
P3.5	T1	定时/计数器1外部计数信号输入
P3.6	/WR	外部RAM写选通信号输出
P3.7	/RD	外部RAM读选通信号输出

STC89C52的最小系统如下图所示，整个最小系统由三个部分组成，晶振电路部分、复位电路部分、电源电路等三个部分组成。

晶振电路包括2个30pF的电容C2和C3，以及12M的晶振X1。电容的作用在这里是起振作用，帮助晶振更容易的起振，取值范围是15-33pF。晶振的取值也可以是24M，晶振的取值越高，单片机的执行速度越快。在进行电路设计的时候，晶振部分越靠近单片机越好。

单片机复位电路就好比电脑的重启部分，当电脑在使用中出现死机，按下重启按钮电脑内部的程序从头开始执行。单片机也一样，当单片机系统在运行中，受到环境干扰出现程序跑飞的时候，按下复位按钮内部的程序自动从头开始执行。

复位电路由10uF的极性电容C1和10K的电阻R5构成。利用电容电压不能突变的性质,可以知道,当系统一上电，RESET脚将会出现高电平，并且这个高电平持续的时间由电路的RC值来决定。典型的51单片机当RESET脚的高电平持续两个机器周期以上就将复位，所以适当组合RC的取值就可以保证可靠的复位。

    最后一个是电源部分，采用5V的USB直接供电，可采用手机充电器、电脑USB口、移动电源等设备进行供电。

此外，除了单片机最小系统的3个部分之外，这里还多了一些外部电路。

由于STC89C52的P0口是漏极开路输出，因此在P0口接了一个10K的排阻R1，使得P0口可以作为普通的I/O口使用，本设计用P0口来做液晶的数据口。

特别注意的是，对于31脚(EA),当接高电平时,单片机在复位后从内部ROM的0000H开始执行；当接低电平时,复位后直接从外部ROM的0000H开始执行。由于我们的程序存储在了单片机内部，所以EA要接高电平，保证单片机是从内部读取程序去执行的。

DHT11传感器电路

 DHT11简介

◆相对湿度和温度测量

◆全部校准，数字输出                 

◆卓越的长期稳定性                  

◆无需额外部件

◆超长的信号传输距离       

◆超低能耗

◆4 引脚安装

◆完全互换

（1）DHT11产品概述

DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为 4 针单排引脚封装。连接方便。

引脚说明

  Pin1：(VDD)，电源引脚，供电电压为3-5.5V。

  Pin2：（DATA），串行数据，单总线。

  Pin3:（NC），空脚，请悬浮。

  Pin4（VDD），接地端，电源负极。

串行接口(单线双向)

DATA 用于微处理器与 DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明。当前小数部分用于以后扩展,现读出为零。操作流程如下：一次完整的数据传输为40bit,高位先出。

数据格式为8位湿度整数数据+8位湿度小数数据+8位温度整数数据+8位温度小数数据+8位校验和，数据传送正确时校验和数据等于“8位湿度整数数据+8位湿度小数数据+8位温度整数数据+8位温度小数数据”所得结果的末8位。

用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后，DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。

通讯过程如下图所示。

总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号。主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后, 读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。通讯初始化要求如下图所示。

总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us,准备发送数据,每一bit数据都以50us低电平时隙开始,高电平的长短定了数据位是0还是1.格式见下面图示.如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常.当最后一bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线50us,随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。

数字0信号表示方法如下图所示：

数字1信号表示方法如下图所示：

DHT11模块电路图

DHT11的模块电路图如下图所示

液晶显示电路

1602液晶简介

液晶显示器是一种显示器件，具有小体积、轻重量、低功耗等特色。由于其功耗低、显示的信息量大（例如，文本，图形，曲线等）、无电磁辐射、使用寿命长，它已被广泛应用在便携式电子产品。

本系统显示采用了工业字符型液晶模块1602，可显示2行16个字符，能方便显示英文字母大小写、阿拉伯数字、常用符号等。通过自定义还可显示简单的汉字。

本系统采用的1602是一款物美价廉的液晶显示屏，可以显示2行标准字符，每行共有16个字符。在通信系统，智能操作仪表和办公设备的自动化中被广泛的应用，主要功能是显示ASCII字符，因此被称为“字符型显示装置”。当在内部没有适合的汉字库的液晶类型显示器想要表达汉字的时候，第一步就是要获得想要的汉文或者图形的子模数据。子模块的软件不能直接提取的子模块的数据5×8点阵，可以从手工提取汉字的字体以模具。第二步，把取得的汉字子模数据保存在液晶存储器里面。

1602液晶分为带背光和不带背光两种，基控制器大部分为HD44780，带背光的比不带背光的厚，是否带背光在应用中并无差别，两者尺寸差别如下图所示：

1602LCD主要技术参数：

◆显示容量:16×2个字符

◆芯片工作电压:4.5—5.5V

◆工作电流:2.0mA(5.0V)

◆模块最佳工作电压:5.0V

◆字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm

液晶引脚说明

1602的引脚如下表所示：

表 1602液晶引脚说明

编号	符号	引脚说明	编号	符号	引脚说明
1	VSS	电源地	9	D2	数据
2	VDD	电源正极	10	D3	数据
3	VL	液晶显示偏压	11	D4	数据
4	RS	数据/命令选择	12	D5	数据
5	R/W	读/写选择	13	D6	数据
6	E	使能信号	14	D7	数据
7	D0	数据	15	BLA	背光源正极
8	D1	数据	16	BLK	背光源负极

第一脚：接地电源VSS。

第二脚：5V正电源为VDD。  

第三脚：VL为液晶显示器对比度调整的端口，对比度的强弱由接电源的不同决定，对比度的调整可以通过一个10k的电位器。

第四脚：RS是寄存器选择，高水平的数据寄存器，低选择指令寄存器。

第五脚：R / W的读和写信号线，高水平低的读操作，写操作。其中RS与R/W的关系决定了当时状态，例如两端共同为0时能够写入命令或者显示其地址，当两端同为1时可以读忙碌信号，当RS为1，R/W为0时能够将数据录入。  

第六脚：使能端E，当E端由1至0时，液晶模块中的命令开始被运行。

第七至十四脚：D0-D7为8位双向数据线。

第十五脚：背光源正极。

第十六脚：背光源负极。

指令介绍

（1）清屏指令

指令如下表所示

功能：

1）能够将液晶显示屏删除，就是讲DDRAM所有内容都添加进“空白”的ASCII   码20II；

2）能够使光标回到原始位置，就是把光标重新摆放回液晶显示屏的左上方；

3）把地址显示器即AC的数值归位零

（2）光标归位指令

指令如下表所示

功能：

1）将光标重新摆放回显示器的左上方；

2）地址计数器即AC的数值被设为零；

3）DDRAM所有的内容将保持原内容不会变化；

（3）进入模式设置指令

指令如下表所示

功能：当定入一位数据之后光标移动的方向将被设置，参数设定的情况如下：

（4）显示开关设置指令

指令如下表所示

功能：能够控制显示器的开关与否，光标的显示或者关闭，光标是否需要闪烁，参数设定的情况如下：

（5）设定显示屏或光标移动方向指令

指令如下表所示

功能：将光标移动或者整个显示屏幕移动位置，参数设定的情况如下：

（6）功能设定指令

指令如下表所示

功能：数据总线的位数何所显示出来的行数字型将被设定，参数设定情况如下：

（7）设定CGRAM地址指令

指令如下表所示

功能：下一次被存入数据的CGRAM地址将被设置，字符号为DB5DB4DB3即未来显示此字符的时候被采用的字符的地址（000-111）可同时定义八个字符，行号为DB2DB1DB0 （000-111）八行。

（8）设定DDRAM地址指令

指令如下表所示

功能：下一次要存入数据的DDRAM地址将被设置。

（9）读取忙或AC地址指令

指令如下表所示

功能：下一次要存入数据的DDRAM地址将被设置。

1）HF（忙碌信号）读取，假如液晶显示器忙碌的时候则BF=1，暂时不能接收被单片机送出的数据和指令，当BF=0的时候则相反。  

2）地址计数器（AC）内容被接收。

（10）数据写入DDRAM或者CGRAM指令

指令如下表所示

功能：

1）DREAM被写入字符码，液晶显示屏随即显示出相应的字符；

2）OGRAM被存入由使用者设计的图案。

液晶显示模块电路

本液晶模块的电路的连接图如上图所示，第1脚和第2脚分别接到了电路的GND和VCC，这2个脚是液晶工作的电源输入脚。第3脚通过一个10K的电位器连接到地端，可通过调节该电位器来调节液晶的对比度。第4脚是液晶的寄存器控制脚，接到了单片机的P12脚上。第5脚是液晶的读写控制脚，接到了单片机的P13脚上。第6脚是液晶的使能脚，接到了单片机的P14脚上。第7脚到第14脚是液晶的数据/地址8位总线，接到了单片机的P0口上。最后第15脚和第16脚是液晶的背光电源脚，直接连接系统VCC和GND。

蜂鸣器模块

蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。

蜂鸣器主要分为压电式蜂鸣器和电磁式蜂鸣器两种类型。压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。当接通电源后多谐振荡器起振，输出1.5~2.5kHZ的音频信号，阻抗匹配器推动压电蜂鸣片发声。电磁式蜂鸣器由振荡器、电磁线圈、磁铁、振动膜片及外壳等组成。接通电源后，振荡器产生的音频信号电流通过电磁线圈，使电磁线圈产生磁场。振动膜片在电磁线圈和磁铁的相互作用下，周期性地振动发声。本设计使用的是电磁式蜂鸣器。

此外，蜂鸣器还有有源蜂鸣器与无源蜂鸣器的区别。注意这里的“源”不是指电源，而是指震荡源。也就是说，有源蜂鸣器内部带震荡源，所以只要一通电就会叫；而无源内部不带震荡源，所以如果用直流信号无法令其鸣叫，必须用2K-5K的方波去驱动它。本设计使用的是有源蜂鸣器。

由于蜂鸣器工作时，需要的电流比较大，单片机的IO口输出的电流又比较小，所以这里利用三极管的开关管功能来控制蜂鸣器发音，本设计选用的三极管型号是PNP三极管S8550，而且本设计选用的蜂鸣器属于有源蜂鸣器，即在蜂鸣器内部已经内置了震荡电路，单片机无需连续发出高低电平来驱动它，而只要输出高（或低）电平即可，这大大简化了单片机程序的设计。由于选用的是PNP型而单片机上电IO口默认是高电平的，所以上电时蜂鸣器是不会发出鸣叫的。蜂鸣器电路如下图所示：

按键输入模块

键盘是人与单片机打交道的主要设备。站在系统监控软件设计的立场上来看，仅仅完成键盘扫描，读取当前时刻的键盘状态是不够的，还有不少问题需要妥善解决，否则，人们在操作键盘就容易引起误操作和操作失控现象。在单片机应用中键盘用得最多的形式是独立键盘及矩阵键盘。它们各有自己的特点，其中独立键盘硬件电路简单，而且在程序设计上也不复杂，一般用在对硬件电路要求不高的简单电路中；矩阵键盘与独立键盘有很大区别，首先在硬件电路上它要比独立键盘复杂得多，而且在程序算法上比它要烦琐，但它在节省端口资源上有优势得多，因此它更适合于多按键电路。其次就是消除在按键过程中产生的“毛刺”现象。这里采用最常用的方法，即延时重复扫描法，延时法的原理为：因为“毛刺”脉冲一般持续时间短，约为几ms，而我们按键的时间一般远远大于这个时间,所以当单片机检测到有按键动静后再延时一段时间后再判断此电平是否保持原状态,如果是则为有效按键，否则无效。

本设计中由于采用的按键数量较少，只有3个按键，分别是“设置”、“减”、“加”，故采用了独立键盘的方式。按键的连接图如下图所示：

LED显示电路

发光二极管简称为LED。由含镓（Ga）、砷（As）、磷（P）、氮（N）等的化合物制成。当电子与空穴复合时能辐射出可见光，因而可以用来制成发光二极管。在电路及仪器中作为指示灯，或者组成文字或数字显示。

它是半导体二极管的一种，可以把电能转化成光能。发光二极管与普通二极管一样是由一个PN结组成，也具有单向导电性。当给发光二极管加上正向电压后，从P区注入到N区的空穴和由N区注入到P区的电子，在PN结附近数微米内分别与N区的电子和P区的空穴复合，产生自发辐射的荧光。不同的半导体材料中电子和空穴所处的能量状态不同。当电子和空穴复合时释放出的能量多少不同，释放出的能量越多，则发出的光的波长越短。砷化镓二极管发红光，磷化镓二极管发绿光，碳化硅二极管发黄光，氮化镓二极管发蓝光。

发光二极管的反向击穿电压大于5伏。它的正向伏安特性曲线很陡，使用时必须串联限流电阻以控制通过二极管的电流。

本设计中采用了4颗LED灯，2颗红色和2颗绿色，红色代表过高，绿色代表过低，其电路连接如下图所示：

四、结果分析

1.单片机程序

#include <reg52.h>		   		
#include <intrins.h>#define uchar unsigned char		
#define uint  unsigned int		sfr ISP_DATA  = 0xe2;			
sfr ISP_ADDRH = 0xe3;			
sfr ISP_ADDRL = 0xe4;			
sfr ISP_CMD   = 0xe5;			
sfr ISP_TRIG  = 0xe6;			
sfr ISP_CONTR = 0xe7;			sbit Buzzer_P  = P1^0;    		
sbit DHT11_P   = P1^1;	 		
sbit LcdRs_P   = P1^2;    		  
sbit LcdRw_P   = P1^3;    		
sbit LcdEn_P   = P1^4;    		
sbit KeySet_P  = P1^5;			
sbit KeyDown_P = P1^6;			
sbit KeyUp_P   = P1^7;			
sbit LedTL_P   = P3^4;			
sbit LedTH_P   = P3^5;			
sbit LedHL_P   = P3^6;			
sbit LedHH_P   = P3^7;			uchar temp;					
uchar humi;					uchar AlarmTL;				
uchar AlarmTH;				
uchar AlarmHL;				
uchar AlarmHH;				void ISP_Disable()
{ISP_CONTR = 0;ISP_ADDRH = 0;ISP_ADDRL = 0;
}unsigned char EEPROM_Read(unsigned int add)
{ISP_DATA  = 0x00;ISP_CONTR = 0x83;ISP_CMD   = 0x01;ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);// 对STC89C51系列来说，每次要写入0x46，再写入0xB9,ISP/IAP才会生效ISP_TRIG  = 0x46;	   ISP_TRIG  = 0xB9;_nop_();ISP_Disable();return (ISP_DATA);
}void EEPROM_Write(unsigned int add,unsigned char ch)
{ISP_CONTR = 0x83;ISP_CMD   = 0x02;ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);ISP_DATA  = ch;ISP_TRIG  = 0x46;ISP_TRIG  = 0xB9;_nop_();ISP_Disable();
}void Sector_Erase(unsigned int add)	  
{ISP_CONTR = 0x83;ISP_CMD   = 0x03;ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);ISP_TRIG  = 0x46;ISP_TRIG  = 0xB9;_nop_();ISP_Disable();
}void DelayMs(uint time)
{uint i,j;for(i=0;i<time;i++)for(j=0;j<112;j++);
}void LcdWriteCmd(uchar cmd)
{ LcdRs_P = 0;LcdRw_P = 0;LcdEn_P = 0;P0=cmd;DelayMs(2);LcdEn_P = 1;    DelayMs(2);LcdEn_P = 0;	
}void LcdWriteData(uchar dat)
{LcdRs_P = 1; LcdRw_P = 0;LcdEn_P = 0;P0=dat;DelayMs(2);LcdEn_P = 1;    DelayMs(2);LcdEn_P = 0;
}void LcdInit()
{LcdWriteCmd(0x38);     LcdWriteCmd(0x0C);        LcdWriteCmd(0x06);       LcdWriteCmd(0x01);        
}void LcdGotoXY(uchar line,uchar column)
{// 第一行if(line==0)        LcdWriteCmd(0x80+column); // 第二行if(line==1)        LcdWriteCmd(0x80+0x40+column); 
}void LcdPrintStr(uchar *str)
{while(*str!='\0') 			LcdWriteData(*str++);
}void LcdPrintNum(uchar num)
{LcdWriteData(num/10+48);	// 十位LcdWriteData(num%10+48); 	// 个位
}void LcdShowInit()
{LcdGotoXY(0,0);							// 第0行的显示内容LcdPrintStr("  DHT11 System  ");LcdGotoXY(1,0);						   	// 第1行的显示内容LcdPrintStr("T:   C   H:  %RH");LcdGotoXY(1,4);							// 温度单位摄氏度上面的圆圈符号LcdWriteData(0xdf);	
}void Delay10us()
{_nop_();	// 执行一条指令，延时1微秒_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();
}uchar DhtReadByte(void)
{   bit bit_i; uchar j;uchar dat=0;for(j=0;j<8;j++)    {while(!DHT11_P);	Delay10us();			Delay10us();Delay10us();if(DHT11_P==1)		{bit_i=1; while(DHT11_P);} else{bit_i=0;}dat<<=1;		   		dat|=bit_i;    }return(dat);  
}void ReadDhtData()
{    	 uchar HumiHig;		uchar HumiLow;		 uchar TemHig;			uchar TemLow;		uchar check;			DHT11_P=0;			DelayMs(20);			DHT11_P=1;			Delay10us();	 		Delay10us();Delay10us();while(!DHT11_P);		while(DHT11_P);		//进入数据接收状态HumiHig = DhtReadByte(); 	HumiLow = DhtReadByte(); 	TemHig  = DhtReadByte(); 	 TemLow  = DhtReadByte(); 	check   = DhtReadByte();	while(!DHT11_P);DHT11_P=1;				if(check==HumiHig + HumiLow + TemHig + TemLow) 		{temp=TemHig; 			humi=HumiHig;			}
}void AlarmJudge(void)
{uchar i;if(temp>AlarmTH)			{LedTH_P=0;LedTL_P=1;}else if(temp<AlarmTL)		{LedTL_P=0;LedTH_P=1;}else						{LedTH_P=1;LedTL_P=1;}if(humi>AlarmHH)	   		{LedHH_P=0;LedHL_P=1;}else if(humi<AlarmHL)		{LedHL_P=0;LedHH_P=1;}else				   		{LedHH_P=1;LedHL_P=1;}if((LedHH_P==0)||(LedHL_P==0)||(LedTH_P==0)||(LedTL_P==0)) 		{for(i=0;i<3;i++){Buzzer_P=0;DelayMs(100);Buzzer_P=1;DelayMs(100);}}
}void KeyScanf()
{if(KeySet_P==0)		{LcdWriteCmd(0x01);				LcdGotoXY(0,0);LcdPrintStr("Temp:   -       ");LcdGotoXY(1,0);LcdPrintStr("Humi:   -       ");LcdGotoXY(0,6);	 				LcdPrintNum(AlarmTL);	LcdGotoXY(0,9);	 				LcdPrintNum(AlarmTH);LcdGotoXY(1,6);	 				LcdPrintNum(AlarmHL);	LcdGotoXY(1,9);	 	 			LcdPrintNum(AlarmHH);LcdGotoXY(0,7);	 				LcdWriteCmd(0x0F);				DelayMs(10);	  					while(!KeySet_P);	 				DelayMs(10);					  	while(KeySet_P)					{if(KeyDown_P==0)				{if(AlarmTL>0)				AlarmTL--;LcdGotoXY(0,6);	 		LcdPrintNum(AlarmTL);  		LcdGotoXY(0,7);			DelayMs(350);			}if(KeyUp_P==0)		  		{if(AlarmTL<99)	  			AlarmTL++;LcdGotoXY(0,6);	 	 	LcdPrintNum(AlarmTL);LcdGotoXY(0,7);			DelayMs(350);				}	}LcdGotoXY(0,10);DelayMs(10);	  					while(!KeySet_P);	 				DelayMs(10);					  	while(KeySet_P)	  				{if(KeyDown_P==0)				{if(AlarmTH>0)  					AlarmTH--;LcdGotoXY(0,9);	 	  	LcdPrintNum(AlarmTH);LcdGotoXY(0,10);			DelayMs(350);				// 延时}if(KeyUp_P==0)			   {if(AlarmTH<99)	 		AlarmTH++;LcdGotoXY(0,9);			 	LcdPrintNum(AlarmTH);LcdGotoXY(0,10);			DelayMs(350);				}								 }LcdGotoXY(1,7);DelayMs(10);	  					while(!KeySet_P);	 				DelayMs(10);					  	while(KeySet_P)				 	{if(KeyDown_P==0)				{if(AlarmHL>0)	 			AlarmHL--;LcdGotoXY(1,6);				LcdPrintNum(AlarmHL);LcdGotoXY(1,7);		DelayMs(350);}if(KeyUp_P==0)			 	{if(AlarmHL<99)	  		AlarmHL++;LcdGotoXY(1,6);	 		LcdPrintNum(AlarmHL);LcdGotoXY(1,7);	  		DelayMs(350);				}	}LcdGotoXY(1,10);DelayMs(10);	  					// 去除按键按下的抖动while(!KeySet_P);	 				// 等待按键释放DelayMs(10);					  	// 去除按键松开的抖动while(KeySet_P)				 	{if(KeyDown_P==0)		 		{if(AlarmHH>0)			  	AlarmHH--;LcdGotoXY(1,9);	 		LcdPrintNum(AlarmHH);LcdGotoXY(1,10);			DelayMs(350);}if(KeyUp_P==0)				{if(AlarmHH<99)			AlarmHH++;LcdGotoXY(1,9);	 			LcdPrintNum(AlarmHH);LcdGotoXY(1,10);	 		DelayMs(350);				}	}LcdWriteCmd(0x0C);	  			LcdShowInit();						DelayMs(10);	  					while(!KeySet_P);	 				DelayMs(10);					  	Sector_Erase(0x2000);			 	EEPROM_Write(0x2000,AlarmTL);		EEPROM_Write(0x2001,AlarmTH);		EEPROM_Write(0x2002,AlarmHL);		EEPROM_Write(0x2003,AlarmHH);		}
}void main()
{uchar i;LcdInit();										LcdShowInit(); 					AlarmTL=EEPROM_Read(0x2000);		AlarmTH=EEPROM_Read(0x2001);		AlarmHL=EEPROM_Read(0x2002);			AlarmHH=EEPROM_Read(0x2003);	if((AlarmTL==0)||(AlarmTL>100))		AlarmTL=20;if((AlarmTH==0)||(AlarmTH>100))		AlarmTH=35;if((AlarmHL==0)||(AlarmHL>100))		AlarmHL=40;if((AlarmHH==0)||(AlarmHH>100))	AlarmHH=85;		DelayMs(1200);					while(1){ReadDhtData(); 				LcdGotoXY(1,2);	 			LcdPrintNum(temp);			LcdGotoXY(1,11);				LcdPrintNum(humi);			AlarmJudge();					for(i=0;i<110;i++){KeyScanf();			DelayMs(20);		}}
}

2.Proteus仿真

未上电：

检测状态：

报警状态：

3.实物演示

初始状态：

报警值设置：

报警状态：

经过调试运行，完全达到题目要求。能实现同时进行温度和湿度的测量；采用1602液晶显示温湿度数据；并可通过按键设置温度和湿度的报警范围；一旦超出报警范围，蜂鸣器鸣叫；并有相应的指示灯指示是哪个数据超出范围。

五、元件清单

STC89C52	1个
单片机座子	1个
12M晶振	1个
30pF独石电容	2个
电解电容10uF	1个
电解电容220uF	1个
电阻1K	4个
电阻4.7K	1个
电阻10K	1个
排阻10K	1片
轻触开关	3个
1602液晶	1个
1602液晶座子	1个
10K电位器	1个
DHT11传感器	1个
DHT11座子	1个
有源蜂鸣器	1个
（PNP）三极管	1个
绿色led灯	2个
红色led灯	2个
电源开关	1个
电源座	1个
洞洞板	1张
电源线	1根

六、原理图