温湿度传感器

单片机实训

2014-2015

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摘要

本课设采用8051系列单片机以及DHT11温湿度传感器相结合的方式来测量周围环境温度，其特点具有采集温度、湿度的时间快，所采集到的温湿度数值精度相对传统温湿度计要高，且易于读数，抗干扰能力强等特点。

DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品有极高的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，并与一个高性能8位单片机相连接。

8051单片机是常用于控制的芯片，使用8051单片机能够实现温湿度全程的自动控制，而且8051单片机易于学习掌握。

使用8051型单片机设计温湿度控制系统，可以即时快速精确的反应温室内的温度的变化。完成诸如升温到特定的温度时进行报警，引起注意。

关键词： 8051 DHT11 LCD1602

目录

第一章系统总体设计 (5)

1.1系统实现的主要功能 (5)

1.2系统工作原理 (5)

1.3总体构成 (6)

1.3.1总体设计框图 (6)

第二章系统的硬件设计 (7)

2.1主控模块设计 (7)

2.1.1 主控模块原理图 (7)

2.2 DHT11传感器模块设计 (7)

2.2.1DHT11传感器简介 (7)

2.3数码管显示模块设计 (11)

2.3.1数码管简介………………………………………………………………

2.3.2数码管模块………………………………………………………………

2.4蜂鸣器报警模块………………………………………………………………

第三章系统的软件设计 (13)

3.1总体程序框架流程图 (13)

第四章调试过程和注意问题 (14)

4.1程序下载软件说明………………………………………………………………

4.2设计中遇到的问题及解决………………………………………………………

结论 (16)

谢辞 (17)

参考文献 (18)

附录 (19)

第一章系统总体设计

1.1 系统实现的主要功能

本系统所要实现的功能是：

1、温湿度的实时检测和显示。通过数码管实时地显示传感器DHT11检测到

的温湿度的值。

2、当温湿度超出所设定的阈值时便会自动报警。通过蜂鸣器发出声音实现

报警。

1.2系统的工作原理

本次设计主要涉及了温湿度的测量、显示以及报警。所以再硬件方面涉及了单片机主控模块、传感器模块、数码管显示模块、蜂鸣器报警模块，共四大模块。

传感器模块使用DHT11数字温湿度传感器。通过DHT11检测当前环境下的温湿度，讲所测得的数据提交给单片机进行处理和分析。

数码管显示模块仅仅为了实现湿度与湿度的检测数值显示。左边两位显示的为DHT11传感器检测到的湿度的数值，右边两位则为温度的数值。

蜂鸣器报警模块则用于实现当温度超过所设阈值时鸣响报警。当传感器检测到环境周围的温度大于或等于所设定的安全温度时，驱动蜂鸣器，时蜂鸣器鸣响，引起注意，从而采取降温措施。

1.3.总体构成

1.3.1 总体设计框图

系统总体设计框图如图1.1所示。

第一章系统总体设计

1.1 系统实现的主要功能

本系统所要实现的功能是：

1、温湿度的实时检测和显示。通过数码管实时地显示传感器DHT11检测到的温湿度的值。

2、当温湿度超出所设定的阈值时便会自动报警。通过蜂鸣器发出声音实现报警。

1.2系统的工作原理

本次设计主要涉及了温湿度的测量、显示以及报警。所以再硬件方面涉及了单片机主控模块、

传感器模块、数码管显示模块、蜂鸣器报警模块，共四大模块。

传感器模块使用DHT11数字温湿度传感器。通过DHT11检测当前环境下的温湿度，讲所测得的数据提交给单片机进行处理和分析。

数码管显示模块仅仅为了实现湿度与湿度的检测数值显示。左边两位显示的为DHT11传感器检测到的湿度的数值，右边两位则为温度的数值。

蜂鸣器报警模块则用于实现当温度超过所设阈值时鸣响报警。当传感器检测到环境周围的温度大于或等于所设定的安全温度时，驱动蜂鸣器，时蜂鸣器鸣响，引起注意，从而采取降温措施。 1.3.总体构成 1.3.1 总体设计框图

系统总体设计框图如图1.1所示。

图1.1： 系统总体设计框图

第一章

系统的硬件设计

2.1 主控模块设计

本次课程设计使用的主模块为90C516RD+为核心的芯片。使用时将P12口作为与

DHT11数据端的传输口。P17口接蜂鸣器控制端，以控制报警器控制模块工作。P00-P07则用于控制数码管的显示功能。

2.1.1主控模块原理图

DHT11传感器模块

P12

90C516RD+ 单片机 P17

ＬＣＤ显示模块

蜂鸣器报警模块

主控模块原理图如图2.1所示。

图2.1：主控模块原理图

2.2 DHT11传感器模块接口设计

2.2.1 DHT11传感器简介

DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术，确保产品具有极高的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，并与一个高性能8位单片机相连接。因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。每个DHT11传感器都在极为精确的湿度校验室中进行校准。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中，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。单线制串行接口，使系统集成变得简易快捷。超小的体积、极低的功耗，信号传输距离可达20米以上，使其成为各类应用甚至最为苛刻的应用场合的最佳选则。产品为 3 针单排引脚封装。连接方便，特殊封装形式可根据用户需求而提供。DHT11实物图如图2.2所示。