1. 研究目的与意义
随着社会生产的不断发展进步以及科技的飞速发展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的要求也越来越高。许多民用场合都需要对环境的温度和湿度进行检测并控制，比如：粮仓、温室蔬菜大棚、通信基站、电力变电房、药厂、图书馆、博物馆等。
温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数，例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度、湿度的监测与控制。并且随着人们生活水平的提高，人们对自己的生存环境越来越关注，而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响，所以对温度、湿度的检测及控制就非常有必要了。
随着科技的飞速发展和普及，高性能设备越来越多，各行各业对温湿度的要求也越来越高。传统的温湿度监测模式是以人为基础，依靠人工轮流值班，人工巡回查看等方式来测量和记录环境状况信息。在这种模式下，不仅效率低下不利于人才资源的充分利用，而且缺乏科学性，许多重大事故都是由人为因素造成的，人工维护缺乏完整的管理系统。而温湿监控系统就可以解决这样人才资源浪费，管理不及时的问题，这是由于它的智能化设计所决定的。故本次设计对于类似项目还具有普遍意义。
2. 研究内容和预期目标
研究内容：
本设计以stc89c52rc单片机的温度、湿度测量和控制系统为核心来对温湿度进行实时巡检。单片机能独立完成各自功能，同时能根据主控机的指令对温度进行定时采集。测量结果不仅能在本地显示，而且可以利用单片机的串行口和 rs-232总线通信协议能把温室中的温度、湿度等参数及时上传至上位机，并与设定值进行比较，与设定值不符时采取相应的处理措施，以实现恒温恒湿环境。
在设计的过程中充分考虑到性价比和精度，在选用低价格、通用元件的的基础上，尽量满足设计要求，并使系统具有高的精度，故使用温湿度传感器sht11。本控制系统以单片机的控制为核心，实时监测环境的温度和湿度，并设定了这两个参数的上下限定值，并具有相应的报警系统，当超过设定的限定值时，单片机控制报警系统进行报警，而且同时驱动继电器打开相应的开关使相应的执行机构运行。当参数值恢复到设定值范围内时，单片机控制执行机构停止运行。从而使环境的温湿度在一定的范围内得到控制。
3. 研究的方法与步骤
研究方法以及步骤如下：
1.学习传感器技术、现代检测技术以及Labview仿真软件等的相关知识；
2.选取和研究合适的温湿度传感器。暂定选取STH11为温湿度传感器。其温度测量范围为-40℃～ 123℃，分辨率为0.01℃，测量精度为±0.4，相对湿度测量范围为0～100%RH，分辨率为0.03%RH，最高精度为±3%RH。此外，SHT11还具有体积小，低功耗，响应时间短，抗干扰能力强等特点，是一款性价比极高的温湿度传感器。单片机选用宏晶科技公司推出的STC89C52RC，STC89系列单片机，它具有功耗超低，加密性强，抗干扰能力强等特点。其系统可编程，指令代码完全兼容传统的8051单片机。
3.系统硬件设计，系统前向通道由温湿度传感器和单片机最小系统构成，进行温湿度数据的采集和传送，是系统硬件设计的核心电路。SHT11与单片机的连接电路如图2所示。为减少开发成本，应用串行总线实现单片机和计算机之间的数据通信，从而取代昂贵的数据采集卡。目前，带有串口的计算机越来越少，但是，每台电脑都有USB接口，系统硬件设计采用一种USB转串口电路，进行PC机的USB接口和通用串口之间的转换，实现计算机和单片机之间的通信，USB转串口电路图如图3所示；
4.系统软件设计，包括前向通道硬件的C语言程序的编写和用于数据分析的处理的LabVIEW程序设计，软件设计是整个系统开发的核心内容。前向通道C语言程序设计主要是进行单片机烧录程序的编写，即应用单片机控制SHT11进行实时温湿度的获取并将所采集温湿度值进行相应处理后采用串口通信的方式发送至PC机。对SHT11操作的程序流程图如图4所示。LabVIEW程序设计主要是安装了LabVIEW2017软件的PC机从USB口读取前向通道发送的温湿度数据，应用LabVIEW2017进行显示界面和用户操作界面的设计；
5.尽可能利用相关设备和软件进行系统的分析与调试。
4. 参考文献
[1]范晶彦.传感器与检测技术应用[m].北京：机械工业出版社，2005.
[2]刘迎春等.传感器原理设计与应用[m].长沙：国防科学技术大学出版社，2004.
[3]李性珂，王辉.基于stc的多路温湿度监测系统[j].仪表技术与传感器.2013年9期
5. 计划与进度安排
2022.1.22 ～3.18根据前期查阅相关文献资料对课题的调研，和对相关知识的学习，认真撰写开题报告、确定毕业设计方案
2022.3.19 ～4.22进入全面的毕业设计阶段，在需求分析的基础上，按照设计方案进行详细的设计（或初步的样机设计），其中包括系统硬件设计，原理图绘制，搭建模型与调试；进行五千字的英文翻译
2022.4.23 ～5.20系统软件设计，编写程序，仿真与调试；系统软硬件统调（系统抗干扰问题的研究）；整理必要的数据资料
