溫度和濕度采集模塊

硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)第第15頁(yè)（共48頁(yè)）STC89C52RC單片機(jī)3.3溫度和濕度采集模塊1.通訊過(guò)程如圖1所示圖1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)。DHTH接收到主機(jī)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(shuō)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)表示方法如圖4所示VCCGNI>單總線IlbitVCCGNI>單總線Ilbit開始I50us信號(hào)線諼明:主機(jī)信號(hào)DHT信號(hào)圖4數(shù)字1信號(hào)表示方法.如圖5所示圖5溫濕度傳感器模塊溫濕度傳感器選用瑞士Sensirion公司生產(chǎn)的SHT10。SHT1X系列共有三個(gè)型號(hào)：SHT10、SHT11、SHT15，他們都是SMD貼片封裝的，他們依次性能越來(lái)越好，其中SHT10屬于經(jīng)濟(jì)型的溫濕度傳感器。三者的溫濕度性能如下圖所示。

±0ft10203040508D70BO?100艮口怙h帕Humidity(%RH>06642±±±±±a.o±0ft10203040508D70BO?100艮口怙h帕Humidity(%RH>06642±±±±±a.o.40■?0204090?100Teniperalire(QC|i口E6口重3.zzJLt11±±±±±±￡<圖3.4SHT1X系列各型號(hào)傳感器的濕度、溫度最大誤差從曲線中可以看出，無(wú)論是濕度還是溫度，SHT10的誤差都是最大的，SHT15誤差最小，但是它們的價(jià)格也相差很大，SHT10多為二三十元一個(gè)，而SHT15價(jià)格上百。因此，從滿足大棚溫濕度監(jiān)測(cè)的要求來(lái)看，SHT10已經(jīng)足夠，故選用SHT10。SHT10與單片機(jī)的接口電路如下所示：圖3.5SHT10與單片機(jī)的接口電路SHT10采用類似于I2C的兩線制串行總線，一根是時(shí)鐘線，一根是數(shù)據(jù)線。數(shù)據(jù)線要通過(guò)一個(gè)上拉電阻接到VCC,目的是避免信號(hào)沖突，使單片機(jī)的引腳只提供低電平，要得到高電平則使該引腳懸空，由上拉電阻提供高電平。89C51單片機(jī)溫濕度采樣系統(tǒng)為了更精確的反映溫室的溫度和濕度，取溫濕度各4路信號(hào)采樣簡(jiǎn)單平均處理作為溫室的溫度和濕度。在分辨率達(dá)到的前提下，溫濕度的精度為1%。溫濕度控制系統(tǒng)首先，系統(tǒng)啟動(dòng)后，提示用戶輸入溫度的上限與下限的溫度值。用戶輸入之后，系統(tǒng)自動(dòng)求出中間值，根據(jù)實(shí)際溫度的情況采取相應(yīng)的方案。如下圖2-2-1所示。下限溫度中間溫度上限溫度283236圖2-2-1如果該時(shí)刻的實(shí)際溫度值低于用戶給定的下限溫度值時(shí)，系統(tǒng)立即啟動(dòng)報(bào)警裝置，且系統(tǒng)處于升溫狀態(tài)，直到實(shí)際溫度達(dá)到用戶輸入的上下限溫度的中間值一定區(qū)間內(nèi)時(shí)停止升溫。反之，如果實(shí)際溫度值高于用戶設(shè)定的上限值時(shí)，系統(tǒng)也會(huì)立即啟動(dòng)報(bào)警裝置，且系統(tǒng)處于降溫狀態(tài)，直到實(shí)際溫度達(dá)到用戶輸入的上下限溫度的中間值一定區(qū)間內(nèi)時(shí)停止降溫。選擇中間值作為控制參數(shù)，防止升溫——降溫——升溫的死循環(huán)，因?yàn)闇囟鹊陀谙孪迺r(shí)會(huì)一直升溫，可能導(dǎo)致溫度高于上限系統(tǒng)又開始降溫，這樣系統(tǒng)便一直重復(fù)升溫——降溫——升溫過(guò)程，導(dǎo)致設(shè)備在某一個(gè)溫濕度點(diǎn)附近頻繁的啟停，使設(shè)備壽命下降，而且沒有實(shí)際意義。選擇中間值的一定區(qū)間，是防止達(dá)到中間值時(shí)，采取了停止升溫或者降溫措施，溫度還是會(huì)持續(xù)上升或下降一會(huì)兒，這時(shí)候溫度可能不是正好在中間值處，系統(tǒng)便還是采取升溫或者降溫的措施，而此時(shí)的溫度值可能已經(jīng)是很適合植被生長(zhǎng)的需要的溫度值。所以本方案選在中間值的正負(fù)一度區(qū)間內(nèi)，認(rèn)為此區(qū)間內(nèi)都是適合的，不產(chǎn)生任何控制動(dòng)作變化，這樣就能解決設(shè)備頻繁啟停問(wèn)題。AT89S52DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器，它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性和卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接［15。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)型號(hào)的處理過(guò)程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。超小的體積、極低的功耗，使其成為給類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選擇。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝，連接方便。DHT11的簡(jiǎn)介?相對(duì)濕度和溫度測(cè)量全部校準(zhǔn)，數(shù)字輸出卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性無(wú)需外加器件超長(zhǎng)的信號(hào)傳輸距離超低能耗4引腳安裝完全互換圖3.5DHT11引腳說(shuō)明建議接線長(zhǎng)度短于20米時(shí)，用5K上拉電阻，大于20米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用合適的上拉電阻。弓I腳1：VDD供電3-5.5V引腳2：DATA串行數(shù)據(jù)，單總線引腳3：NC空腳,懸空引腳4：GND接地，電源負(fù)極VDDVDDITMCU1nATA口DHT114戶in圖3.6典型應(yīng)用電源引腳DHT11的供電電壓為3—5.5V。傳感器上電后，要等待1s以越過(guò)不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無(wú)需發(fā)送任何指令。電源引腳（VDD,GND）之間可增加一個(gè)100nF的電容,用以去耦濾波。串行接口（單線雙向）1.單總線說(shuō)明DHT11器件采用簡(jiǎn)化的單總線通信。單總線即只有一根數(shù)據(jù)線，系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)交換、控制均由單總線完成。設(shè)備（主機(jī)或從機(jī)）通過(guò)一個(gè)漏極開路或三態(tài)端口連

至該數(shù)據(jù)線，以允許設(shè)備在不發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)能夠釋放總線，而讓其它設(shè)備使用總線；單總線通常要求外接一個(gè)約5.1k。的上拉電阻，這樣，當(dāng)總線閑置時(shí)，其狀態(tài)為高電平。由于它們是主從結(jié)構(gòu)，只有主機(jī)呼叫從機(jī)時(shí)，從機(jī)才能應(yīng)答，因此主機(jī)訪問(wèn)器件都必須嚴(yán)格遵循單總線序列，如果出現(xiàn)序列混亂，器件將不響應(yīng)主機(jī)1612.單總線傳送數(shù)據(jù)位定義DATA用于微處理器與DHT11之間的通訊和同步，采用單總線數(shù)據(jù)格式，一次傳送40位數(shù)據(jù)，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)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗(yàn)位。.校驗(yàn)位數(shù)據(jù)定義“8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)”8bit校驗(yàn)位等于所得結(jié)果的末8位。.數(shù)據(jù)時(shí)序圖用戶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。蓿號(hào)踐朋：主機(jī)七號(hào)圖3.7數(shù)據(jù)時(shí)序圖.外設(shè)讀取(1)DHT11上電后，測(cè)試環(huán)境溫濕度數(shù)據(jù)，并記錄數(shù)據(jù)，同時(shí)DHT11的DATA

數(shù)據(jù)線由上拉電阻拉高一直保持高電平；此時(shí)DHT11的DATA引腳處于輸入狀態(tài),時(shí)刻檢測(cè)外部信號(hào)。(2)微處理器的I/O設(shè)置為輸出同時(shí)輸出低電平，且低電平保持時(shí)間不能小于18ms,然后微處理器的I/O設(shè)置位輸入狀態(tài)，由于上拉電阻，微處理器的I/O即DHT11的DATA數(shù)據(jù)線也隨之變高，等待DHT11作出回答信號(hào)。圖3.8主機(jī)發(fā)送起始信號(hào)(3)DHT11的DATA引腳檢測(cè)到外部信號(hào)有低電平時(shí)，等待外部信號(hào)低電平結(jié)束，延遲后DHT11的DATA引腳處于輸出狀態(tài)，輸出80us的低電平作為應(yīng)答信號(hào)，緊接著輸出80us的高電平通知外設(shè)準(zhǔn)備接受數(shù)據(jù)，微處理器的I/O此時(shí)處于輸入狀態(tài)，檢測(cè)到I/O有低電平(DHT11回應(yīng)信號(hào))后，等待80us的高電平后的數(shù)據(jù)接收。圖3.9發(fā)送信號(hào)(4)由DHT11的DATA引腳輸出40位數(shù)據(jù)，微處理器根據(jù)I/O電平的變化接收40位數(shù)據(jù)，位數(shù)據(jù)“0”的格式為：50us的低電平和26-28us的高電平；位數(shù)據(jù)“1”的格式為：50us的低電平加70us的高電平。

圖3.11位數(shù)據(jù)“1”的格式測(cè)量分辨率測(cè)量分辨率分別為8bit（溫度）、8bit（濕度）。電氣特性VDD=5V,T=25℃,除非特殊標(biāo)注表3.1電氣特性表參數(shù)條件mintypmax單位供電DC355.5V供電電流測(cè)量0.52.5mA平均0.21mA待機(jī)100150uA采樣周期秒1次89C51

溫濕度檢測(cè)電路的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)選擇的溫濕度傳感器是由瑞士Sensirion公司推出了SHT10單片數(shù)字溫濕度集成傳感器，采用CMOS過(guò)程微加工專利技術(shù)(CMOSenstechnology)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性和出色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。該傳感器包括一個(gè)電容性聚合體濕度敏感元件、一個(gè)用能隙材料制成的溫度敏感元件，并在同一芯片上，與14位的A/D轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接。每個(gè)傳感器芯片都在極為精確的濕度腔室中進(jìn)行標(biāo)定，以鏡面冷凝式濕度計(jì)為參照。校準(zhǔn)系數(shù)以程序形式存儲(chǔ)在OTP內(nèi)存中，在校正的過(guò)程中使用。兩線制的串行接口，使外圍系統(tǒng)集成變得快速而簡(jiǎn)單。微小的體積、極低的功耗，使其成為各類應(yīng)用的首選。如圖2-3所示，傳感器SHT10的原理圖RHSensorTempSensorCalibrationMemeryDigitalinter-faceSCKRHSensorTempSensorCalibrationMemeryDigitalinter-faceSCKDATAGNDVDD圖2-3傳感器SHT10的原理圖如圖2-4所示，傳感器SHT10的電路連接圖

VJLV2匚二㈤U5VJLV2匚二㈤GNDDATASCKVDDSHTSO=TC14100成圖=TC14100成（1）數(shù)字集成溫濕度傳感器SHT10的主要特點(diǎn)a.相對(duì)濕度和溫度的測(cè)量兼有露點(diǎn)輸出；b.全部校準(zhǔn)，數(shù)字輸出；c.接口簡(jiǎn)單（2-wire），響應(yīng)速度快；d.超低功耗，自動(dòng)休眠；e.出色的長(zhǎng)期穩(wěn)定性；f.超小體積（表面貼裝）；g.測(cè)濕精度±45%RH,測(cè)溫精度±0.5℃（25℃）。（2）引腳說(shuō)明a.電源引腳（VDD、GND）SHT10的供電電壓為2.4V?5.5V。傳感器上電后，要等待11ms,從“休眠”狀態(tài)恢復(fù)。在此期間不發(fā)送任何指令。電源引腳（VDD和GND）之間可增力口1個(gè)100nF的電容器，用于去耦濾波。b.串行接口SHT10的兩線串行接口（bidirectional2-wire）在傳感器信號(hào)讀取和電源功耗方面都做了優(yōu)化處理，其總線類似I2C總線但并不兼容I2C總線。①串行時(shí)鐘輸入62）。SCK引腳是MCU與SHTIO之問(wèn)通信的同步時(shí)鐘，由于接口包含了全靜態(tài)邏輯，因此沒有最小時(shí)鐘頻率。即微控制器可以以任意慢的速度與SHT10通信。②串行數(shù)據(jù)（DATA）。DATAm態(tài)引腳是內(nèi)部的數(shù)據(jù)的輸出和外部數(shù)據(jù)的輸入引腳。DATA在SCK時(shí)鐘的下降沿之后改變狀態(tài)，并在SCK時(shí)鐘的上升沿有效。即微控制器可以在SCK的高電平段讀取有效數(shù)據(jù)。在微控制器向SHT10傳輸數(shù)據(jù)的過(guò)程中，必須保證數(shù)據(jù)線在時(shí)鐘線的高電平段內(nèi)穩(wěn)定。為了避免信號(hào)沖突，微控制器僅將數(shù)據(jù)線拉低，在需要輸出高電平的時(shí)候，微控制器將引腳置為高阻態(tài)，由外部的上拉電阻（例如：10k?）將信號(hào)拉至高電平。為避免數(shù)據(jù)發(fā)生沖突，MCU應(yīng)該驅(qū)動(dòng)DATA使其處于低電平狀態(tài)，而外部接1個(gè)上拉電阻將信號(hào)拉至高電平。（3）命令與時(shí)序SHT10命令如表2-1所列。a.表2-1SHT10的命令命命令代碼保留0000X令測(cè)量溫度00011時(shí)序測(cè)量濕度00101讀狀態(tài)寄存器00111寫狀態(tài)寄存器00110保留0101X?1110X軟件復(fù)位，復(fù)位接口、清楚狀態(tài)寄存器為默認(rèn)值，下一個(gè)命令前等待至少11ms11110發(fā)送一組“傳輸啟動(dòng)”序列進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸初始化，如圖2-5所示。其時(shí)序?yàn)椋寒?dāng)SCK為高電平時(shí)口1翻轉(zhuǎn)保持低電平，緊接著SCK產(chǎn)生1個(gè)發(fā)脈沖，隨后在SCK為高電平時(shí)口人1人翻轉(zhuǎn)保持高電平。圖2-5命令時(shí)序緊接著的命令包括3個(gè)地址位（僅支持“000”）和5個(gè)命令位。SHT10指示正確接收命令的時(shí)序?yàn)椋涸诘?個(gè)SCK時(shí)鐘的下降沿之后將DATA拉為低電平62位），在第9個(gè)SCK時(shí)鐘的下降沿之后釋放DATA（此時(shí)為高電平）。b.測(cè)量時(shí)序（RH和T）“00000101”為相對(duì)濕度（RH）量，“00000101”為溫度（。）測(cè)量。發(fā)送一組測(cè)量命令后控制器要等待測(cè)量結(jié)束，這個(gè)過(guò)程大約需要20/80/320ms對(duì)應(yīng)其8/12/14位的測(cè)量。測(cè)量時(shí)間隨內(nèi)部晶振的速度而變化，最多能夠縮短30%。SHT10下拉DATA至低電平而使其進(jìn)入空閑模式。重新啟動(dòng)SCK時(shí)鐘讀出數(shù)據(jù)之前，控制器必須等待這個(gè)“數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好”信號(hào)。接下來(lái)傳輸2個(gè)字節(jié)的測(cè)量數(shù)據(jù)和1個(gè)字節(jié)的CRC校驗(yàn)。MCU必須通過(guò)拉低DATA來(lái)確認(rèn)每個(gè)字節(jié)。所有的數(shù)據(jù)都從MSB開始，至LSB有效。例如對(duì)于12位數(shù)據(jù)，第5個(gè)SCK時(shí)鐘時(shí)的數(shù)值作為MSB位；而對(duì)于8位數(shù)據(jù)，第1個(gè)字節(jié)（高8位）數(shù)據(jù)無(wú)意義。確認(rèn)CRC數(shù)據(jù)位之后，通信結(jié)束。如果不使用CRC-8校驗(yàn)，控制器可以在測(cè)量數(shù)據(jù)LSB位之后，通過(guò)保持ACK位為高電平來(lái)結(jié)束本次通信。測(cè)量和通信結(jié)束后，SHT10自動(dòng)進(jìn)入休眠狀態(tài)模式。c.復(fù)位時(shí)序如果與SHT10的通信發(fā)生中斷，可以通過(guò)隨后的信號(hào)序列來(lái)復(fù)位串口，如圖2-6所示。保持DATA為高電平，觸發(fā)SCK時(shí)鐘9次或更多，接著在執(zhí)行下次命令之前必須發(fā)送一組“傳輸啟動(dòng)”序列。這些序列僅僅復(fù)位串口，狀態(tài)寄存器的內(nèi)容仍然保留。DATADATA傳輸開始SCKSCK123449圖2-6復(fù)位時(shí)序(4)傳感器SHT10與AT89C51的接口電路如圖2-7所示，傳感器SHT10將采集的溫濕度值與鍵盤設(shè)定溫濕度值進(jìn)行比較，并將信息送給89C51進(jìn)行處理，89C51將信息送給顯示模塊進(jìn)行顯示，用戶需要對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的溫濕度調(diào)節(jié)。+5V

Q圖2-7圖2-7傳感器接口電路圖復(fù)位電路的設(shè)計(jì)本系統(tǒng)采用RC復(fù)位電路，RC復(fù)位電路實(shí)質(zhì)是一階充放電電路。如圖2-9所示。該電路提供有效的復(fù)位信號(hào)RST（高電平）直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后撤銷復(fù)位信號(hào)（低電平）。從理論上說(shuō)51系列單片機(jī)復(fù)位引腳只要外加兩個(gè)機(jī)器周期的有效信號(hào)即可復(fù)位，設(shè)t為保持高電平的時(shí)間，只要保證t=RC>2M（M為機(jī)器周期）即可。但在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中，通常C1取10uF以上，R1通常取10K左右。時(shí)間發(fā)現(xiàn)，如果R1取值太小，如R1取1K.則會(huì)導(dǎo)致RST信號(hào)驅(qū)動(dòng)能力變差而無(wú)法使系統(tǒng)可靠復(fù)位。另外實(shí)驗(yàn)證明，圖中的虛線所接的續(xù)流二極管D1對(duì)于改善復(fù)位性能起到了至關(guān)重要的作用，它的作用是在電源電壓瞬間下降時(shí)，電容迅速放電，因此一定寬度的電源毛刺也可使系統(tǒng)可靠復(fù)位。RSTVcC^―||?C122uF-R1D述10K4148圖2-9RC復(fù)位電路溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)包括加濕模塊除濕模塊、加溫模塊和制冷模塊。它是由單片機(jī)的I/O口控制的，有效控制電平為+5丫,執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種設(shè)備都是在市電下正常工作的，必須采用I/O口控制繼電器的導(dǎo)通和切斷來(lái)控制市電的通斷，也即控制執(zhí)行設(shè)備的工作狀態(tài)。由于單片機(jī)的I/O不能提供足夠的電流，不能直接驅(qū)動(dòng)繼電器導(dǎo)通，因此，我們采用達(dá)林頓管，將進(jìn)行兩級(jí)放大，提供了足夠大的驅(qū)動(dòng)電流，讓繼電器中的電感線圈產(chǎn)生足夠大的磁力，將開關(guān)吸合。用戶預(yù)先輸入溫濕度報(bào)警值到程序中，該值作為系統(tǒng)閾值。溫濕度傳感器監(jiān)測(cè)值傳輸給單片機(jī)，當(dāng)單片機(jī)比較監(jiān)測(cè)到的數(shù)值超出所設(shè)定閾值時(shí)，驅(qū)動(dòng)蜂鳴器報(bào)警，并為溫濕度調(diào)節(jié)系統(tǒng)提供控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。單片機(jī)STC89C52測(cè)量溫濕度所用的傳感器為數(shù)字溫濕度傳感器DHT11.DHT11是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性價(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過(guò)程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上，使其成為各類應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選則。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶需求而提供。溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng)溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì)溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng)溫室大棚溫濕度控制系統(tǒng)第第18頁(yè)(共48頁(yè))第第頁(yè)（共48頁(yè)）工作頻率418-455MHZ（1KHZ步進(jìn)）靈活的軟件編程選項(xiàng)設(shè)置內(nèi)置看門狗，保證長(zhǎng)期可靠運(yùn)行無(wú)線傳輸模塊APC220的接口說(shuō)明APC220-43模塊內(nèi)設(shè)256B的緩沖區(qū)，在緩沖區(qū)為空的情況下，用戶可以不用考慮空中波特率與串口波特率的大小關(guān)系1次傳輸256B的數(shù)據(jù)，當(dāng)空中波特率大于設(shè)置的串口波特率時(shí)，可1次傳輸無(wú)限長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)。APC220模塊有UART和USB兩種接口類型可供選擇，支持7種串口波特率設(shè)置。最重要的是它采用透明的數(shù)據(jù)傳輸模式，寫發(fā)送模塊什么，接收模塊就可以讀到什么。收發(fā)模塊采用默認(rèn)的工作參數(shù)就可以正常的進(jìn)行數(shù)據(jù)的收發(fā)。APC220-43模塊共有9個(gè)接腳，具體定義如下表:APC220引腳定義弓1腳定義說(shuō)明1GND地0V2VCC3.3V-5.5V3EN電源是能端，＞=1.6v或者懸空使能，＜=0.5v休眠4RXDURAT輸入口，TTL電平5TXDUART輸出口，TTL電平6AUXUART口的收發(fā)指示輸出，低接收，高輸出7SET參數(shù)設(shè)置，低有效8NC空腳9NC空腳表12APC220無(wú)線模塊引腳定義MCUAPC2J0ModuleMCUAPC2J0Module圖6APC220與單片機(jī)的連接APC220無(wú)線模塊的工作參數(shù)的設(shè)置通過(guò)SET腳進(jìn)行在線修改。在線軟件設(shè)置是通過(guò)模塊的UART/TTL口完成的（4,5PIN）和SET腳完成的，時(shí)序圖見圖7.當(dāng)EN腳置高50ms后，模塊即可正常工作（T1）。設(shè)置時(shí)首先將SET腳置低，此時(shí)無(wú)論UART口是何狀態(tài)，模塊自動(dòng)將UART口轉(zhuǎn)變?yōu)?600bps，無(wú)校驗(yàn)?zāi)Ｊ?，約1ms后模塊進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)（T2）.用戶可以通過(guò)向RXD口發(fā)送設(shè)置命令，模塊校驗(yàn)后，在200ms內(nèi)TXD腳將開始返回參數(shù)信息（T3），用戶在確定設(shè)置信息無(wú)誤后置高SET腳，模塊在10ms內(nèi)切換至用戶設(shè)置的參數(shù)模式運(yùn)行（T4）。需注意的是當(dāng)模塊進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)（SET腳為低），用戶只能發(fā)送一次設(shè)置命令，如發(fā)送設(shè)置命令出錯(cuò)，或已經(jīng)完成設(shè)置，若需再次設(shè)置必須將SET腳置高，后重新進(jìn)入設(shè)置狀態(tài)。

圖7APC220在線設(shè)置工作參數(shù)時(shí)序圖APC220-43設(shè)置時(shí)采用的編碼為ASCII碼，采用的波特率為9600bps，無(wú)校驗(yàn)?zāi)Ｊ?，設(shè)置命令有讀寫各一個(gè)，用大寫字母表示，參數(shù)之間用空格間隔開，回車表示換行結(jié)束，格式如下：1）讀命令設(shè)置：RDPARA-頻率-空中速率-發(fā)射功率-串口速率-串口校驗(yàn)2）寫命令設(shè)置：WRPARA-頻率-空中速率-發(fā)射功率-串口速率-串口校驗(yàn)表13APC220設(shè)置參數(shù)表示方法參數(shù)表示方法參數(shù)字節(jié)數(shù)說(shuō)明頻率6單位KHZ,如434MHZ表示為434000空中速率62400，4800，9600，19200bps用1，2，3，4表示發(fā)射功率10至9，設(shè)置0為-1dBm，9為13dBm（20mW）串口速率11200，2400，4800，9600，19200，38400，57600bps用0，1，2，3，4，5，6表示串口校驗(yàn)1串口校驗(yàn)0為無(wú)效校驗(yàn)，1為偶校驗(yàn)，2為奇校驗(yàn)APC220無(wú)線模塊的技術(shù)指示表14APC220無(wú)線模塊的技術(shù)指示APC220-43技術(shù)指示工作方式418MHzto455MHz（1MHZ步進(jìn)）調(diào)制方式GFSK頻率間隔200KHZ發(fā)射功率20mw（10級(jí)可調(diào)）接收靈敏度-118dBm@1200bps空中傳輸速率2400-9600bps接口速率1200-57600bps接口校驗(yàn)方式8E1/8N1/801接口緩沖空間256bytes工作濕度10%-90%工作溫度-30-85電源3.3-5.5V（50mv紋波）發(fā)射電流<=35mV@20mW接收電源<=28mA休眠電源<=5uA傳輸距離1200米傳輸距離（1200bps開闊的可視距離）尺寸37.5mmX18.3mmX7.0mmAT89S52單片機(jī)溫濕度采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)溫濕度傳感器的概述DHT9x是數(shù)字溫濕度傳感器系列中插針型的傳感器。此類型傳感器把傳感元件和信號(hào)處理集成起來(lái)，輸出全標(biāo)定的數(shù)字信號(hào)。傳感器包括一個(gè)電容性聚合體測(cè)濕敏感元件、一個(gè)用能隙材料制成的測(cè)溫元件