基于51單片機(jī)的溫濕度DHT11采集(共15頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上1、 設(shè)計(jì)目的 溫濕度控制系統(tǒng)早已經(jīng)成為當(dāng)今社會(huì)研究的熱門領(lǐng)域之一，同時(shí)溫濕度也是現(xiàn)今工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)生活中必須要首先考慮的重要因素之一。因此現(xiàn)今社會(huì)生產(chǎn)生活中就迫切需要一種價(jià)格便宜、容易操作而且精確度高的溫濕度控制系統(tǒng)。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)就是利用AT89C52單片機(jī)對(duì)溫濕度參量進(jìn)行檢測(cè)進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)溫濕度參量的控制。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)通過使用AT89C52單片機(jī)、DHT11傳感器模塊、LCD1602液晶顯示屏模塊以及LED閃爍和蜂鳴器報(bào)警模塊。簡(jiǎn)單的系統(tǒng)設(shè)計(jì)就可以基本上滿足本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。DHT11數(shù)字溫濕度傳感器負(fù)責(zé)把采集到的溫濕度信號(hào)傳送給AT89C52單片機(jī)。溫濕度經(jīng)過AT8

2、9C52單片機(jī)處理，然后AT89C52準(zhǔn)確地把溫濕度信號(hào)發(fā)送到LCD1602液晶顯示屏模塊，溫濕度數(shù)據(jù)就可以準(zhǔn)確地顯示到LCD1602液晶屏上面，同時(shí)我們可以分別對(duì)溫度和濕度設(shè)置上下限，越限LED閃爍和蜂鳴器報(bào)警模塊。2、 設(shè)計(jì)要求和方案選擇 LCD1602能夠?qū)崟r(shí)、準(zhǔn)確的顯示AT89C52采樣溫度值和濕度值，顯示設(shè)定報(bào)警的溫度和風(fēng)扇的狀態(tài)。 DHT11采集溫度及濕度值，AT89C52能夠?qū)HT11輸送過來的采集信息，準(zhǔn)確的判斷標(biāo)準(zhǔn)值與設(shè)定值之間的差異，及時(shí)的啟動(dòng)報(bào)警裝置（LED閃爍和蜂鳴器）進(jìn)行報(bào)警。 根據(jù)采集溫濕度的數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，控制繼電器進(jìn)行風(fēng)扇的開閉傳感器選擇方案 方案一：利用兩個(gè)傳

3、感器分別檢測(cè)溫度和濕度值，溫度檢測(cè)模塊選用DS18B20溫度傳感器(+-0.5)。濕度檢測(cè)模塊選用HS1101電容式濕度傳感器(+-5%RH)。這兩款傳感器都是我們大學(xué)實(shí)踐電子設(shè)計(jì)中非常常見和常用的傳感器。 方案二：檢測(cè)溫濕度數(shù)值選用DHT11傳感器作為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的溫濕度檢測(cè)模塊。DHT11傳感器能夠同時(shí)對(duì)溫度和濕度數(shù)值進(jìn)行檢測(cè)，而且其精確度能過完全滿足本課程設(shè)計(jì)的精度要求。濕度、溫度測(cè)量誤差：+-5%、+-2度 經(jīng)過上述分析，方案一雖然精度更精確。卻稍顯復(fù)雜。方案二雖然DHT11傳感器沒怎么使用過，即便不能達(dá)到方案一那么高的精度要求，仍也能滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求，而且更加簡(jiǎn)單，更加容易實(shí)現(xiàn)，也更加穩(wěn)

4、定可靠。所以我選擇方案二。DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款4針單排引腳封裝的傳感器模塊。DHT11傳感器主要應(yīng)用于場(chǎng)所溫濕度的檢測(cè)，性能穩(wěn)定可靠。DHT11傳感器主要由一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件組成，DHT11傳感器引腳可以直接與AT89C52直接相連接。該傳感器連接十分方便，所以利用該傳感器制作本系統(tǒng)設(shè)計(jì)可以使系統(tǒng)制作變得十分簡(jiǎn)單。一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit,高位先出。數(shù)據(jù)格式:8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗(yàn)和數(shù)據(jù)傳送正確時(shí)校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于“8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bi

5、t溫度小數(shù)數(shù)據(jù)”8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)”所得結(jié)果的末8位。用戶MCU發(fā)送一次開始信號(hào)后,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束后,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào),送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號(hào)采集,用戶可選擇讀取部分?jǐn)?shù)據(jù).從模式下,DHT11接收到開始信號(hào)觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒有接收到主機(jī)發(fā)送開始信號(hào),DHT11不會(huì)主動(dòng)進(jìn)行溫濕度采集.采集數(shù)據(jù)后轉(zhuǎn)換到低速模式。通訊過程如圖總線空閑狀態(tài)為高電平,主機(jī)把總線拉低等待DHT11響應(yīng),主機(jī)把總線拉低必須大于18毫秒,保證DHT11能檢測(cè)到起始信號(hào)。DHT11接收到主機(jī)

6、的開始信號(hào)后,等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束,然后發(fā)送80us低電平響應(yīng)信號(hào).主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)結(jié)束后,延時(shí)等待20-40us后, 讀取DHT11的響應(yīng)信號(hào),主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)后,可以切換到輸入模式,或者輸出高電平均可, 總線由上拉電阻拉高?？偩€為低電平,說明DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào),DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)后,再把總線拉高80us,準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù),每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電平時(shí)隙開始,高電平的長(zhǎng)短定了數(shù)據(jù)位是0還是1.格式見下面圖示.如果讀取響應(yīng)信號(hào)為高電平,則DHT11沒有響應(yīng),請(qǐng)檢查線路是否連接正常.當(dāng)最后一bit數(shù)據(jù)傳送完畢后，DHT11拉低總線50us,隨后總線由上拉電阻拉高進(jìn)入空閑狀態(tài)。數(shù)字0信號(hào)

7、表示方法如圖數(shù)字1信號(hào)表示方法DHT11軟件流程圖顯示器選擇方案 方案一：采用12864液晶顯示屏。12864液晶顯示模塊自身內(nèi)置8192個(gè)中文漢字、128個(gè)字符及64X256點(diǎn)陣顯示RAM。可以顯示漢字以及圖案。 方案二：選擇使用LCD1602液晶顯示屏。LCD1602能夠顯示16列2行,但是只能顯示字母、數(shù)字和符號(hào)能顯示16*2個(gè)字符，不能顯示漢字。由于LCD1602寄存器不止32個(gè)，所以軟件編寫可以使字符一個(gè)個(gè)顯示、字符從左到右或從右到左顯示等等，顯示效果比較簡(jiǎn)單。 經(jīng)過上述分析，在編程使用方面，12864液晶顯示屏和LCD1602難度差不多，雖然12864液晶屏可以顯示更多的字符，漢字

8、，乃至圖案，有更多LCD1602不具備的功能。但是LCD1602液晶屏也能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求，而且LCD1602價(jià)格比較便宜，而12864液晶顯示屏最至少四十塊錢。綜上所述，LCD1602就是最好的選擇。 LCD1602能夠同時(shí)顯示32個(gè)字符（16列2行）LCD1602液晶模塊里面的字符發(fā)生存儲(chǔ)器已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的字符圖，但是沒有漢字，12864液晶模塊可以顯示漢字。我們是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)LCD1602的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作等操作的（1為高電平，0為低電平） 寫操作時(shí)序讀操作時(shí)序程序流程圖3、 硬件部分總電路圖：DHT11模塊電路無源蜂鳴器電路LCD1602電路繼電器電路4、 軟

9、件設(shè)計(jì)LCD1602顯示程序延時(shí)函數(shù)溫濕度DHT11主程序和按鍵5、 調(diào)試及運(yùn)行結(jié)果當(dāng)濕度達(dá)到設(shè)定的范圍的時(shí)候，顯示風(fēng)扇開當(dāng)濕度低于設(shè)定的范圍的時(shí)候，顯示風(fēng)扇關(guān)6、 總結(jié)（感想和心得等）此次的課程設(shè)計(jì)做的是我最心塞的一次，因?yàn)殛?duì)友實(shí)在是太不給力了，本來是打了一張板了，可是不知道什么原因LCD1602一直顯示不出來，也沒有在檢查，后來就只能用直接用開發(fā)板做了。這個(gè)溫濕度采集控制系統(tǒng)，最最關(guān)鍵的就是溫濕度模塊DHT11。因?yàn)橐鶕?jù)DHT11的參考手冊(cè)里面的時(shí)序來寫，才能讀取到DHT11傳回來的數(shù)據(jù)，一開始怎么也不能讀取到，最后還是萬能的百度幫了忙，學(xué)到了一個(gè)FOR循環(huán)大概是8us才能準(zhǔn)確的控制時(shí)間來讀取數(shù)據(jù)。還有一個(gè)問題不能解決的是LCD的判斷忙