温度、湿度对半导体激光器的工作特性有重要影响，本论文针对碟片激光器的泵浦源--大功率半导体激光器的技术需求，提出了一种将传感器技术与单片机控制技术结合起来的温湿度监测方案。系统从实际应用出发，采用多路复用分时采集的思想，分别对硬件设计、软件设计进行了相关研究，并使之有效结合，融合了信息采集，信息传输，信息处理等多项技术。系统以新一代51单片机C8051F340为核心，测量结果以十进制的形式显示在液晶屏上，若超出设定值会及时发出声光报警并执行相关措施。系统采用RS-485标准与上位机进行串口通信，同时也支持USB2.0通信。本课题具体做了以下几项工作：首先从理论上分析了温度、湿度对半导体激光器特性的影响，在此基础上提出了温湿度实时监测系统的研究方案。其次是硬件电路设计。以PT100和HIH4000为核心的传感器电路将温度和湿度信号转换为电压信号。经传感器电路得到的模拟信号通过调理模块进行相应的滤波、放大等，以与后级数据采集电路的输入匹配。通过开关芯片CD4067来选择输入通道。通信部分通过MAX485实现串口通信，C8051F340集成有USB控制器，所以无需外接芯片即可进行USB通信。显示电路采用的器件是LCD模块，直接以并口的形式与单片机相连。为了提高系统的抗干扰能力，硬件方面除了选用低噪声器件外，还设计了以隔离运放ISO124和光电耦合器TLP521-4为核心的隔离电路。最后是完成软件设计，系统调试及实验工作。软件的编写采用模块化设计方式，将整个软件系统分割成几个功能单一的模块，这样既使系统结构分明，又便于调试工作。软件系统中完成了数据处理，滤波，显示，报警处理，通信等功能。通过调试及实验可看出，本系统达到了所要求的技术指标。