实验室环境指标是否符合要求，直接关系到实验能否顺利进行，乃至实验的成败，特别是对于实验室作为学生实验和科研活动的重要场所。

医学院校生物、生理等实验课程，都要求稳定的实验室环境，所以对于实验室环境参数的检测就显得尤为重要。保守的实验室温度湿度检测方案基本使用温湿度传感器采集信号，经放大、滤波、校准、模数转换、显示等硬件电路实现，这种方案由于硬件系统复杂，调试困难，使用时系统小元件故障就可能造成系统不稳定乃至瘫痪。鉴于此，采用数字温湿度实验室多点温湿度报警系统原理框图如图1所示，由低性价比

图1报警系统原理图

单片机选用国产宏晶科技生产的高性价比STC89C51RC系列，与传统8051单片机相比，其具有功耗低，抗外部电磁辐射干扰强，顺序下载方式为UA RT方式等优点，使用非常方便。显示模块采用自带汉字库的LCD12864主控芯片为ST7921要求支持串口通信(局部LCD模块需要跳线才干实现串口通信功能)报警装置采用DHT11数字温湿度传感器，一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。丈量范围相对湿度20%90%RH摄氏温度050℃。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。数据接口采用单线制串行接口，信号传输距离可达20m以上。传感器典型连接方式如图2所示，

图2传感器典型连接方式

DHT11数字温湿度传感器采用单线双向的串行接口技术，一次通讯时间约4m数据分小数局部和整数部分，一次完整的数据传输为40bit高位在先。即8bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验码，其中校验数据等于上述4个8bit数据之和所得结果的末8位。例如：读取数据为：湿度为：36.50%;温度为22.80℃，则对应的40bit数据为：00100100001100100001O1100101000010111100其数值对应于温湿度如表1所示。

DHT11与单片机主机通讯过程时序如图3所示，总线空闲状态为高电平，主机把总线拉低大于18m等待DHT11响应，等开始信号结束后，延时等待2040μsDHT11然后发送80μs低电平响应信号，然后主机读取DHT11响应信号，若总线为低电平，说明DHT11发送响应信号，DHT11发送响应信号后，再把总线拉高80μs准备发送数据，每1bit数据都以50μs低电平时隙开始，高电平的长短(26μs28μs表示数字0;70μs表示数字1决定了数据位是0或1如果读取响应信号为高电平，则DHT11没有响应，应当检测器件或电路。当最后1bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线50μs随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。当用户

软件结构比较简单，主要包括了系统各部分的初始化，数据的读取、计算、显示、超限判断等。顺序编写首先要用单片机软件模拟DHT11时序，驱动单个传感器模块，然后应用模块化编程方法集成整个系统软件，以实现各项功能。

本文采用了单总线数字温度、湿度传感器，应用单片机原理，LCD显示技术，实现了实验室多点温湿度参数的实时显示和超限报警系统，保证了实验室环境的可靠性，有效地提高了实验胜利率。本系统还可以根据需要增加其他模块，通过控制比如通风，加温等装置，达到自动控制实验室环境的目的