基于51单片机的温湿度DHT11采集word文档良心出品.docx

1、基于51单片机的温湿度DHT11采集word文档良心出品一.设计目的温湿度控制系统早己经成为当今社会研究的热门领域之一，同时温湿 度也是现今工农业生产生活中必须要首先考虑的崑要因素之一。因此现今 社会生产生活中就迫切需要一种价格便宜、容易操作而且精确度高的温湿 度控制系统。本系统设计就是利用AT89C52单片机对温湿度参最进行检测 进而实现对温湿度参量的控制。本系统设计通过使用AT89C52单片机、DHT11传感器模块、LCD 1602 液晶显示屏模块以及LED闪烁和蜂鸣器报警模块。简单的系统设计就可以 基本上满足本系统设计的系统设计耍求。DHTU数字温湿度传感器负责把 采集到的温湿度信号传送

2、给AT89C52单片机。温湿度经过AT89C52单片机 处理，然后AT89C52准确地把温湿度信号发送到LCD1602液晶显示屏模块, 温湿度数据就可以准确地显示到LCD1602液晶屏上面，同时我们可以分别 对温度和湿度设置上下限，越限LED闪烁和蜂鸣器报警模块。二.设计要求和方案选择LCD1602能够实时、准确的显示AT89C52采样温度值和湿度值，显示设定 报警的温度和风扇的状态。DHT11采集温度及湿度值，AT89C52能够将DHT11输送过來的采集信息， 准确的判断标准值与设定值之间的差异，及吋的启动报警装置(LED闪烁 和蜂鸣器)进行报警。根据采集温湿度的数据进行判断，控制继电器进行

3、风扇的开闭传感器选择方案方案一：利用两个传感器分别检测温度和湿度值，温度检测模块选用DS18B20温度传恋器(+-0.5C)o湿度检测模块选用HS1101电容式湿度传 感器(+-5%RH) o这两款传感器都是我们大学实践电子设计中非常常见和常 用的传感器。方案二：检测温湿度数值选用DHT11传感器作为系统设计的温湿度检测模 块。DHT11传感器能够同时对温度和湿度数值进行检测，而且其精确度能 过完全满足本课程设计的精度要求。湿度、温度测量误差：+-5% +-2度 经过上述分析，方案一虽然精度更精确。却稍显复杂。方案二虽然DHT11传感器没怎么使用过，即便不能达到方案一那么高的精度要求，仍也能满

4、 足系统设计要求，而且更加简单，更加容易实现，也更加稳定可靠。所以 我选择方案二。DHT11数字温湿度传感器是一款4针单排引脚封装的传感器模块。DHT11 传感器主要应用于场所温湿度的检测，性能稳定可靠。DHT11传感器主要 由一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件组成，DHT11传感器引脚可以 宜接与AT89C52宜接相连接。该传感器连接十分方便，所以利用该传感器 制作本系统设计可以使系统制作变得十分简单。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+8bi温度整数数据十8bit温度小数数据+8bit校验和 数据传送正确时校验和数据等于“8

5、bit湿度整数数据+8bit湿度小数数据 +8bi温度整数数据+8bit温度小数数据”8bit湿度整数数据+8bit湿度小 以数据+8bi温度楼数数据+8bit温度小数数据”所得结果的末8位。 用户MCU发送一次开始信号后,DHTU从低功耗模式转换到高速模式，等待 主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号，送出40bit的数据，并触发一 次信号采集，用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号 触发一次温湿度采集，如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主 动进行温湿度采集采集数据后转换到低速模式。总线空闲状态为高电半,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉 低必

6、须大于18毫秒，保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的 开始信号后，等待主机开始信号结束，然后发送80us低电平响应信号.主 机发送开始信号结束后，延吋等待20-40us后，读取DHT11的响应信号， 主机发送开始信号后，可以切换到输入模式,或者输出高电平均可，总线 由上拉电阻拉髙。他号线说酬：主机信号DHTtt 号总线为低电平，说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后，再把总 线拉高80us,准备发送数据，每一 bit数据都以50us低电平时隙开始，高 电半的长短定了数据位是0还是1.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

7、连接正常.当最后一 bit数据 传送完毕后，DHT11拉低总线50us,随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状 态。数字0信号表示方法如信号线说明:数字1信号表示方法信号线说明：主机信号 DHT信号DHTU软件流程显示器选择方案方案一：采用12864液晶显示屏。12864液晶显示模块口身内置8192个 中文汉字、128个字符及64X256点阵显示RAM。可以显示汉字以及图案。方案二：选择使用LCD1602液晶显示屏。LCD1602能够显示16列2行, 但是只能显示字母、数字和符号能显示16*2个字符，不能显示汉字。由 于LCD1602寄存器不止32个，所以软件编写可以使字符一个个显示、字 符从左到右

8、或从右到左显示等等，显示效果比较简单。经过上述分析，在编程使用方面，12864液晶显示屏和LCD1602难度差不 多，虽然12864液晶屏可以显示更多的字符，汉字，乃至图案，有更多 LCD 1602不具备的功能。但是LCD1602液晶屏也能实现系统设计的要求, 而且LCD1602价格比较便宜，而12864液晶显示屏最至少四十块钱。综上 所述，LCD1602就是最好的选择。LCD1602能够同时显示32个字符（16列2行）LCD1602液晶模块里面的字符发生存储器已经存储了 160个不同的字符图，但是没有汉字,12864 液晶模块可以显示汉字。我们是通过指令编程來实现LCD1602的读写操作、

9、屏幕和光标的操作等操作的（1为高电平，0为低电平）写操作时序读操作时序1C程序流程图卄始三、硬件部分总电路图:;一三耳pq II-th e 7rJ- .1/OOO&OCT： 18 1/OC2BJO2K3 JO7rTF 4QCgfS:黑.frrAM IMAWTZELIW *esrWCMF2 UT2：xuu XTM： 32 3c c4TtOMr jTirrrcuwrr iff nU*2! UM*1DF2! um 4UWMLAYEDHT11模块电路GND无源蜂鸣器电路VCC 5VIK!NDR GKD继电器电路P44四、软件设计LCD1602显示程序tifndef _LCD_H# de fine 二

10、LCD口sbit rw=P36;7/ebit a=P3八5;sbxt ep=P34;sbit dula=P26;sbit wela=P27;/ /常穴黑仃六理常穴理禅穴曲禅穴和黑常打穴禅*穴常片穴穴常比黑W穴碎育穴常需畀bit lcd_bz () /检测lcdB?jtr碌状态bit reault=0xS0;PO=Oxff;rS=a； /i卖忙信号rw=l;皀 p-1；_nop_()；_nop_();_nop_():_nop_()；result = (bit)(PO&Ox80);ep-0;return result:;void writecmd (uchar cmd)/写指令 while (lc

11、d_bz()；PO=crr.d;rs-O;皀 p=0；delay(l);ep-1;delay(1);ep=O;void wxice_addr (uchar mdd:)/写入的地址/ /addr写入的地址，q写入的字苻或者数字delay(10;wrire_addr(addr;wrce_byte(q);delay720;/LCD显示数据跳变的频率 4endif延时函数#ifndef _DELAY_H_#define _DELAY_H_#define uint unsigned intdefine uchar unsigned char/ / *void delay (uchar ms) /延时模块

12、/uchar i;while(ms)for(i=0;i100;i+);void delayl () /大概8us的延时uchar i;for(i=0;il;i+);#endif温湿度DHT11“fnctof DET“ 5#define DHT11Hfincludo DELAY.hnuchar data_byte;uchar RHfRLTH/TL;qbit io=P17; /DHT11 接收塔sbit relay=P2/s2;sbit bop=P23;sbit led-PlA4;void st曰工t () /开始吉号io=l;dolayl (;io=0;delay(25) ;/3Z低忌线大Tbl

13、Sms,保证能捡测到起始侶号 io=l; 脸测到开始信号后，将电平拉高20-403delayl ();delayl ();delayl () #/3个延时差不多3*e=24suchar receive_byte () /接收一个宇节/ _uchar i f temp;for (i=0;i8;i+) /接受3b的数拓while (! io) 待503的低电平开始信号结束delayl () ；/幵始信号结束之后，5i32 6us-2 8us delayl (;delayl ():tempeh /如果时问为26us-23us 则表示汝收至的救捱是10#if (io=l)temp=l; / /如杲:时

14、间扭过26us-26us 则表示按收到的数攥是 while (io);等芍数捱信号高电干 3为26us-28us1/为7Ous data_byte= ;/将無爭的数梅 向高位左瘗dzrta bytc | f cmp;return databyte;void “give ()/多受数拒/uchar T_Hr T_Lr R_H, R_L, check# num_ch.ecZr i;start ()次/ /开始倍号/io=l； 主机沒为输入 判断从机nHf 的响应的信号if仁io) /判断从机是否有响血詹号whig (! io) /判断从机发出BOX低电平啊应信号是否结束while (io);/判断

15、从机奖出80us低电平网卫侶号是否结束，若结束进入效堀按受状态R_E=rGcexve_byre ) ;/湿更整数R_L=rece 1 ve_by te () f / /湿皮小叛T_K=recoxvG_bye () ;/温竟整数T_L=receivebyte () ;/温肾小数checlv=receive_byte () ;/校骏位io=0; /当所宥的数据接收完成后，将从机电平拉低50“for (i-0;irsTH=T_H；TL=T_L;chGck=num_chGck;lendif主程序和按键t includeuchar table(=-0123456789; sbit Sl-P37;sbit

16、 S2=P3八6;uchar 11=50,12=50;/设定勿始湿度报警值y*r*ir*v* * * 函 * void main()led一ini匕():/初始化LCD2.6O2 / display(OxOOr table1);while (1)receive () ;/姿受数据display(0x00r R) ;/LCD 行显示display(0x01r1:);display(0x02r tableRH/10);display (0x03r table RH%10);湿度整数显示display(0X04r;display(0x40, T1) ;/LCD第二行显示display(0x41r1:

17、);display(0x42r table(TH/10);display (0x43r Cable (TH%10)；温麦整数显示dx3play(0x44r C);display (0x97R) /LCD第行蠹示dioplay(0x38r :);display(0x39,table11/10);display(0x3ar tableIl%：0); display(0x0br Z);display (0x47 J ) ;/LCD第一行显示display(0x48,八);display(0x49r table12/iO);display(Ox4bz1C1);设定湿度报警范围if (Sl=0)dela

18、y(5)；if(!S1)11=11+1;display (0x09, t-able 11/10); display(0x0ar tabl包; delay(200);while(!SI)I1+;if(Il99)11=0;delay(50);display(0x09r tablm11/10); display(0x0ar tabl七Tl%10); if(S2=0)delay(5);if(!S2)12=12+1；display(0x49r tabIm12/10); display(0x4ar tablel2%10); delay(200);while ( IS2)I2+;if(I299)12=0;d

19、elay(50);display(0x49r table12/10); display(0x4af tfiLblmI2%1O); /进行湿度判断/当湿度太高的时候，进行报警if(|(THI2)/进行湿度判断当湿度太高的时候，进行报警 if(RHI1)|(THI2) Irelay=O; led=O; beep=O;delay(400); led=l;beep=L; delay(400);显示风.扇的开关状态display(0x0dr ro1); display(0x0er rn1);display(0x4dz r *); display(0x4er r *);display(0x4fr r 1)

20、;当湿度降低时J取消报鲁if ( | THI2)led=L;beep=L; relay=l;显示风扇的开关状态display(0x4dr r o1); display(0x4ez T f *);display(0x4fr r f1); display(0x0dr r 1);display(0x0er r 1);五、调试及运行结果当渥度达到设定的范围的时候，显示风扇开当湿度低于设定的范围的时候，显示风扇关六、总结（感想和心得等）此次的课程设计做的是我最心塞的一次，因为队友实在是太不给力了，本来是打了一张板了，可是不知道什么原因LCD1602 一直显示 不出来，也没有在检查，后来就只能用直接用开发板做了。这个温湿 度釆集控制系统，最最关键的就是温湿度模块HT11o因为要根 据DHT11的参考手册里面的时序来写，才能读取到DHT11传回来的数 据，一开始怎么也不能读取到，最后还是万能的XX帮了忙，学到了 一个FOR循环大概是8us才能准确的控制时间来读取数据。还有一个 问题不能解决的是LCD的判斷忙的程序不知道为什么不能用。一直处 于忙的状态。和网上的写法是一样的，可是LCD就是一直是忙的状态。 这个我也是不能解决。学会了键盘的更多功能。例如不用通过延时来 消抖，按键长按的功能都是很使用的。由于开发板的P3是键盘和LCD 相连接的，所以就不能说控制多个按键实现不同的功能。