基于单片机的温湿度传感器课程设计学士学位论文.docx
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基于单片机的温湿度传感器课程设计学士学位论文
基于单片机的温湿度传感器课程设计
摘要
由于温度与湿度不管是从物理量本身还是在实际人们的生活中都有着密切的关系，所以温湿度一体的传感器就会相应产生。
DHT11与单片机之间能采用简单的单总线进行通信，仅仅需要一个I/O口。
操作简单，使用基亚5110二手屏幕显示DHT11传感器
读出来的温度和湿度值。
关键字：
AT89S52;5110液晶;DHT11传感器;单总线
Abstract
Becauseofthetemperatureandthehumidityfromboththephysicalquantityitselforintheactuallifeofpeoplearecloselyrelated,sothetemperatureandhumiditysensorintegratedwillariseaccordingly.BetweenDHT11andSCMcanadoptthesimplesinglebus,onlyneedaI\/Oport.Simpleoperation,usingthebaseof5110secondhandscreendisplayDHT11sensorReadoutthetemperatureandhumidity.
Keywords:
AT89S52;DHT115110LCD;sensor;singlebus
目录
引言------------------------------------------1
1.1DHT11描述---------------------------------------------------2
1.2管脚排列----------------------------------------------2
1.3应用电路连接说明--------------------------------------2
1.4DHT11数据结构-----------------------------------------3
1.5DHT11的传输时序---------------------------------------3
1.5.1DHT11开始发送数据流程--------------------------3
1.5.2主机复位信号和DHT11响应信号--------------------3
1.5.3数字‘0’信号表示方法-----------------------------3
1.5.4数字‘1’信号表示方法-----------------------------4
2、诺基亚5110液晶简介（PCD8544驱动）--------------------4
2.1引脚---------------------------------------------------4
2.2功能描述：
---------------------------------------------5
2.2.1地址计数器（AC）--------------------------------5
2.2.2初始化-------------------------------------------5
2.2.3复位的作用----------------------------------------6
2.2.4显示控制------------------------------------------6
2.2.5串行接口时序--------------------------------------6
2.2.6指令集------------------------------------------6
3、总结-------------------------------------------------7
4、谢辞-------------------------------------------------8
5、参考文献---------------------------------------------9
6、附录-------------------------------------------------10
5.1实验总框架图---------------------------------------------10
5.2硬件部分-------------------------------------------------10
5.2.1硬件原理图-------------------------------------------10
5.2.2硬件PCB图-------------------------------------------11
5.2.3所需元器件-------------------------------------------11
5.3实验效果-------------------------------------------------11
5.4实验软件程序---------------------------------------------12
引言
可靠性与卓越的长期稳定性。
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8位单片机相连接。
该产品具有通信便捷、超快响应、抗干扰能力强等优点。
每个DHT11传感器都在OTP内存中存入了在湿度校验室中获得的校准系数。
校准系数以程序的形式储存，在传感器内部在检测信号的处理过程中要调用这些校准系数。
单总线串行接口，仅需1个I/O口即可实现对温度和湿度的同时测量，使系统集成变得简易快捷，小体积、低功耗，使其成为一种温湿度测量原件的不错选择。
是居家温湿度表不错的传感器件。
1.1DHT11描述
DHT11是广州奥松有限公司生产的一款湿温度一体化的数字传感器。
该传感器包括一个电阻式测湿元件和一个NTC测温元件，并与一个高性能8位单片机相连接。
通过单片机等微处理器简单的电路连接就能够实时的采集本地湿度和温度。
DHT11与单片机之间能采用简单的单总线进行通信，仅仅需要一个I/O口。
传感器内部湿度和温度数据40Bit的数据一次性传给单片机，数据采用校验和方式进行校验，有效的保证数据传输的准确性。
DHT11功耗很低，5V电源电压下，工作平均最大电流0.5mA。
性能指标和特性如下：
1、工作电压范围：
3.5V-5.5V
2、工作电流：
平均0.5mA
3、湿度测量范围：
20－90％RH
4、温度测量范围：
0－50℃
5、湿度分辨率：
5％RH8位
6、温度分辨率：
1℃8位
7、采样周期：
1S
8、单总线结构
9、与TTL兼容（5V）
1.2管脚排列：
PIN
名称
注释
1
VDD
供电（3--5V）
2
DATA
串行数据，单总线
3
NC
悬空
4
GND
电源地
1.3应用电路连接说明
DHT11数字湿温度传感器连接方法极为简单。
第一脚接电源正，第四脚接电源地端。
数据端为第二脚。
可直接接主机（单片机）的I/O口。
为提高稳定性，建议在数据端和电源正之间接一只1K的上拉电阻。
第三脚为空脚，此管脚悬空不用。
因为DHT11是数字传感器，所以建议在电源正引脚接上滤波电容以提高稳定性。
1.4DHT11数据结构
DHT11数字湿温度传感器采用单总线数据格式。
即，单个数据引脚端口完成输入输出双向传输。
其数据包由5Byte（40Bit）组成。
数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明。
一次完整的数据传输为40bit，高位先出。
数据格式：
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校验和
校验和数据为前四个字节相加。
传感器数据输出的是未编码的二进制数据。
数据（湿度、温度、整数、小数）之间应该分开处理。
如果，某次从传感器中读取如下5Byte数据：
byte4byte3byte2byte1byte0
0010110100000000000111000000000001001001
整数小数整数小数校验和
湿度温度校验和
由以上数据就可得到湿度和温度的值，计算方法：
humi（湿度）=byte4.byte3=45.0（％RH）
temp（温度）=byte2.byte1=28.0（℃）
Jiaoyan=byte4+byte3+byte2+byte1=73（=humi+temp）（校验正确）
注意：
DHT11一次通讯时间最大3ms，主机连续采样间隔建议不小于100ms。
1.5DHT11的传输时序
1.5.1、DHT11开始发送数据流程
主机发送开始信号后,延时等待20us-40us后读取DH11T的回应信号，读取总线为低电平,说明DHT11发送响应信号，DHT11发送响应信号后，再把总线拉高,准备发送数据,每一bit数据都以低电平开始,格式见下面图示。
如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常。
VCC主机开始DHT响应输出
数据’0’数据‘1’
GND拉高并等待准备输出
1.5.2主机复位信号和DHT11响应信号
VCC主机拉高20--40usDHT拉高40-50us
GND主机至少拉低18msDHT拉高40-50us
传送指令开始
1.5.3数字‘0’信号表示方法
VCC26--28us表示‘0’
下一位开始
GND
12-14us
1BIT开始
1.5.4数字‘1’信号表示方法
VCC116--118us表示‘1’
下一位开始
GND
1BIT开始
12-14us
2、诺基亚5110液晶简介（PCD8544驱动）
特征：
单芯片LCD控制/驱动
48行，84列输出
显示数据RAM48*84位
芯片集成：
——LCD电压发生器（也可以使用外部电压供应）
——LCD偏置电压发生器
——振荡器不需要外接元件（也可以使用外部时钟）
外部RES（复位）输入引脚
串行界面最高4.0Mbits/S
CMOS兼容输入
混合速率：
48
逻辑电压范围VDD到VSS：
2.7V~3.3V
显示电压范围VLCD到VSS：
——6.0~8.5VLCD内部电压发生器（充许电压发生器）
——6.0~9.0VLCD外部电压供应（电压发生器关闭）
低功耗，适用于电池供电系统
关于VLCD的温度补偿
使用温度范围：
-25~70℃
2.1引脚
SDIN
串行数据输入端
SCLK
串行时钟输入端
D/C
数据/命令
SCE
芯片使能
RES
外部复位输入端
SDIN:
串行数据线
输入：
数据线。
SCLK:
串行时
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