傳感器硬件課程設(shè)計

1、中國傳媒大學南廣學院課 程 論 文室內(nèi)溫濕度環(huán)境檢測及顯示系統(tǒng)學 院 傳媒技術(shù)學院專 業(yè) 電子信息工程班 級 09電信專轉(zhuǎn)本姓 名 丁 炎學 號 201108004指導教師 歐陽禹中國傳媒大學南廣學院2012年11月2日摘 要隨著科技的進步高科技產(chǎn)品不斷的走進我們的生活，給我們的生活帶來了極大的便利。與此同時，一些精密儀器對周圍的運行環(huán)境有一定的要求。比如一些大型的機房。本文基于STM32F103RBT6嵌入式設(shè)計了一個室內(nèi)溫濕度環(huán)境檢測與顯示系統(tǒng)，本設(shè)計采用了DHT11數(shù)字溫濕度傳感器對室內(nèi)的溫濕度信號進行采集與測量，并把采集后的信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換后用 LCD液晶顯示屏進行顯示并報告實時時間，從而

2、可以直觀的了解室內(nèi)溫濕度的情況。本系統(tǒng)實現(xiàn)質(zhì)優(yōu)價廉，系統(tǒng)穩(wěn)定。關(guān)鍵詞：室內(nèi)；溫濕度；STM32F103；DHT11；目 錄中文摘要I緒論1一、系統(tǒng)介紹2（一）設(shè)計原理5（二）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)7二、傳感器選型11（一）功能說明12（二）引腳說明13三、MCU及復(fù)位電路與電源電路15（一）MCU17（二）復(fù)位電路的設(shè)計19（三）電源電路的設(shè)計21四、接口電路與LCD液晶顯示模塊30結(jié)論45參考文獻47后記49注：1一般列兩級標題。行距1.5倍。亦可采取三級標題形式。2目錄正文用小四號宋體緒 論(三號黑體居中)隨著信息交流的日益增多、經(jīng)濟增長，社會對通信建設(shè)的要求越來越高。在21世紀初，單一的話音業(yè)務(wù)已經(jīng)過

3、渡到話音、數(shù)據(jù)、多媒體的窄寬帶綜合業(yè)務(wù)。多數(shù)技術(shù)發(fā)達國家都計劃在21世紀普及寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)（B-ISDN），構(gòu)建“信息高速公路”。 (正文內(nèi)容為宋體小四，1.25倍行距,首行縮進2字符)一、系統(tǒng)介紹（正文一級標題三號黑體居中，段前、段后0.5行，如果有副標題，加破折號，黑體四號居中。）(一)設(shè)計原理(二級標題和題序，用黑體四號，首行縮進2字符)本系統(tǒng)以STM32F103為核心控制器件，通過它向DHT11數(shù)字溫度傳感器發(fā)送指令，使DHT11進行溫濕度信號的采集并進行測量。測量完畢后，單片機讀取測量結(jié)果，并將讀取的溫濕度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為液晶字符，然后通過指令送給LCD液晶顯示屏進行顯示，第一行顯示實

4、時時間，第二行顯示溫度數(shù)據(jù)，第三行顯示濕度數(shù)據(jù)。從而可以直觀的了解室內(nèi)溫度與濕度的情況。(二)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)根據(jù)原理，系統(tǒng)由六個模塊組成。分別為MCU STM32F103, 時鐘電路，復(fù)位電路，電源，溫濕度傳感器，液晶顯示模塊。系統(tǒng)框圖如圖1.1所示.二、傳感器選型(一)概述DHT11是一款濕溫度一體化的數(shù)字傳感器。該傳感器包括一個電阻式測濕元件和一個NTC測溫元件，并與一個高性能8位單片機相連接，通過單片機等微處理器簡單的電路連接就能夠?qū)崟r的采集本地濕度和溫度。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。所以廣泛應(yīng)用于暖通空調(diào)測試及檢測設(shè)備，汽車數(shù)據(jù)記錄器，消費品自動控制，氣

5、象站，家電濕度調(diào)節(jié)器，醫(yī)療除濕器等。(2) 功能說明DHT11與單片機之間能采用簡單的單總線進行通信，僅僅需要一個I/O口。傳感器內(nèi)部濕度和溫度數(shù)據(jù)40Bit的數(shù)據(jù)一次性傳給單片機，數(shù)據(jù)采用校驗和方式進行校驗，有效的保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性。DHT11功耗很低，5V電源電壓下，工作平均最大電流0.5mA。濕度范圍2090%RH，溫度范圍 050C(3) 引腳說明引腳名稱功能Vcc正電源Dout數(shù)據(jù)輸出Nc空腳GND電源地DHT11數(shù)字溫濕度傳感器連接方法極為簡單，第一腳接正電源，第四腳接電源地第二腳接數(shù)據(jù)端?？芍苯咏訂纹瑱C的I/O口。為提高穩(wěn)定性在數(shù)據(jù)端與電源正接一個1K的上拉電阻。第三腳為空腳，

6、此管腳不接空置。3、 MCU及電源電路與復(fù)位電路設(shè)計(1) MCU用STM32F103RBT6作為MCU，STM32F103的型號眾多，我采用這款的原因是其性價比超高，STM32系列基于專為要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式應(yīng)用專門設(shè)計的ARM Cortex-M3內(nèi) 核。時鐘頻率達到72MHz，是同類產(chǎn)品中 性能最高的產(chǎn)品。內(nèi)32K到 128K的閃存，不同的是SRAM的最大容量和外設(shè)接口的組合。時鐘頻率72MHz時，從閃存執(zhí)行代碼，STM32功耗36mA，是32位市場上功耗最低 的產(chǎn)品，相當于0.5mA/MHz。引腳分布圖(2) 電源電路(3) 復(fù)位電路復(fù)位電路如下圖所示因為STM32是低電平

7、撫慰的，所以我設(shè)計的電路也是低電平復(fù)位的，這里R32和C51構(gòu)成了上電復(fù)位電路。同時，開發(fā)板把TFT_LCD的復(fù)位引腳也接在RESET上，這樣這個復(fù)位按鈕不僅可以用來復(fù)位MCU，還可以復(fù)位LCD。(4) 時鐘電路4、 接口電路與LCD液晶顯示模塊（1） 接口電路接口采用RS-485通信接口，這種接口可以實現(xiàn)點對點的通信方式。用于多點互連時非常方便，可以省掉許多信號線。RS-485可以聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成分布式系統(tǒng)，其允許最多并聯(lián) 32臺驅(qū)動器和 32臺接收器。RS485接口電路如圖所示RS485不能直接連接到STM32上，需要電平轉(zhuǎn)換芯片。我們使用Sp485來做485電平轉(zhuǎn)換，其中R45為匹配電阻。（2）

8、 LCD液晶顯示模塊圖中的T_MISO/T_PEN/T_CS/T_CS用來實現(xiàn)對液晶觸摸屏的控制。LCD_BL則控制LCD的背光。液晶復(fù)位信號RESET則是直接連接在開發(fā)板的復(fù)位按鈕上，和MCU共用一個復(fù)位電路。結(jié) 論 (與上文空一行，三號黑體居中)XXXXXXXXXXXXXXX(小四宋體，與正文要求一致)參考文獻(三號黑體，居中)一、中文部分1劉小龍.電視藝術(shù)美學M.北京:中國廣播電視出版社,19992吳海霞,沈劍平.電視論壇C.北京:人民教育出版社,2003.(2)3 (宋體五號，1.25倍行距)二、英文部分1Chow,W.S.,Shyu,J.C.and Wang,K.C. Developing A Forecast System for Hotel Occupancy Rate Using Integrated ARIMA ModelsJ.Journal of International Hospitality,LeisureTourism Management,1998.(2).2. (Times New Roman ll號，行距1.25倍,標點符號為英文格式)附 錄 (黑體三號，居中)若附錄有好幾項，則每項附錄均另起一頁?！局匾崾尽糠?/p>