温湿度采集系统设计
温湿度监测系统设计
温湿度监测系统设计简介温湿度监测系统设计是指设计一种能够实时监测环境温度和湿度的系统。
该系统可以广泛应用于许多领域,如农业、生物实验室、供应链管理和建筑管理等。
系统架构温湿度监测系统的基本架构由以下几个组件组成:传感器传感器是温湿度监测系统的核心组件,用于实时采集环境温度和湿度数据。
常见的传感器类型包括温度传感器和湿度传感器。
这些传感器可以通过多种接口(如模拟接口或数字接口)与系统主控板连接。
主控板主控板是温湿度监测系统的控制中心,负责调度传感器的工作,接收并处理传感器采集的数据。
主控板通常包括一个微处理器和一些I/O端口,用于与传感器和其他外部设备进行通信。
数据存储温湿度监测系统需要一个数据存储设备来存储传感器采集的数据。
这可以是一个本地数据库,也可以是一个云端存储解决方案。
数据存储设备需要提供高可靠性和灵活性,以满足系统运行和数据分析的需求。
用户界面温湿度监测系统需要一个用户界面,以便用户可以实时监测环境的温湿度数据。
用户界面可以是一个网页应用程序或一个移动应用程序,通过与主控板或数据存储设备进行通信,显示和更新温湿度数据。
系统设计考虑因素在设计温湿度监测系统时,需要考虑以下因素:传感器选择选择适合特定应用场景的传感器。
不同的传感器有不同的测量范围、精度和响应时间等特性。
根据具体需求选择合适的传感器以确保系统性能和准确性。
数据采集频率根据应用需求和资源限制,确定数据采集的频率。
如果需要更高的实时性,可以选择更高的采样频率。
然而,较高的采样频率可能会增加系统的数据处理和存储需求。
数据存储和处理选择适当的数据存储和处理方案。
可以选择本地数据库来存储数据,也可以选择将数据上传到云端进行存储和分析。
确保数据存储和处理方案具备良好的可靠性和性能,以满足系统的要求。
用户界面设计设计一个用户友好的界面,使用户能够方便地查看和管理温湿度数据。
用户界面应具备良好的可用性和可扩展性,以支持不同平台和设备。
系统工作流程温湿度监测系统的工作流程通常包括以下几个步骤:1.启动系统:用户启动系统,主控板开始工作。
基于单片机的温湿度监测系统设计
基于单片机的温湿度监测系统设计一、引言在现代生活和工业生产中,对环境温湿度的准确监测具有重要意义。
温湿度的变化可能会影响到产品质量、设备运行以及人们的生活舒适度。
因此,设计一个高效、准确且可靠的温湿度监测系统至关重要。
本设计基于单片机,旨在实现对环境温湿度的实时监测和数据处理。
二、系统总体设计方案(一)系统功能需求本系统需要实现以下功能:1、实时采集环境温湿度数据。
2、对采集到的数据进行处理和分析。
3、将温湿度数据显示在液晶显示屏上。
4、具备数据存储功能,以便后续查询和分析。
5、当温湿度超出设定范围时,能够发出报警信号。
(二)系统总体架构本系统主要由传感器模块、单片机控制模块、显示模块、存储模块和报警模块组成。
传感器模块负责采集温湿度数据,并将其转换为电信号传输给单片机。
单片机对接收的数据进行处理和分析,然后将结果发送给显示模块进行显示,同时将数据存储到存储模块中。
当温湿度超出设定范围时,单片机控制报警模块发出报警信号。
三、硬件设计(一)传感器选择选用 DHT11 数字温湿度传感器,它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
具有体积小、功耗低、响应速度快、性价比高等优点,能够满足本系统的设计要求。
(二)单片机控制模块选择 STC89C52 单片机作为控制核心。
它具有丰富的 I/O 口资源、较高的处理速度和稳定性,能够有效地处理和控制整个系统的运行。
(三)显示模块采用液晶显示屏 1602,它能够清晰地显示温湿度数据和相关信息。
(四)存储模块选用 EEPROM 芯片 AT24C02 作为存储模块,用于存储温湿度数据,方便后续查询和分析。
(五)报警模块使用蜂鸣器作为报警装置,当温湿度超出设定范围时,单片机控制蜂鸣器发出报警声音。
四、软件设计(一)主程序流程系统上电后,首先进行初始化操作,包括单片机内部资源的初始化、传感器的初始化、显示模块的初始化等。
然后,系统进入循环,不断读取传感器采集到的温湿度数据,并进行处理和分析。
基于ZigBee技术的温湿度数据采集系统设计毕业设计
毕业设计基于ZigBee技术的温湿度数据采集系统设计摘要:本设计提出了一种利用新型低功率、低成本的ZigBee无线网络技术来实现分布式温湿度检测系统的方法。
该方法采用了一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器芯片SHT11来对温湿度进行数据采集,并采用符合ZigBee标准的CC2430射频芯片作为传感器节点的数据采集和处理单元。
在IAR开发环境下编写和编译传感器节点程序,实现了无线传感器网络采集温湿度信号及传感器节点之间的数据传输功能。
本设计对无线传感器网络化农业工业等温湿度数据采集系统进行了测试和应用性试验,结果表明该系统各项技术性能指标达到设计要求,具有推广和应用价值。
关键词:ZigBee,温湿度,SHT11,CC2430,无线传感网络,数据采集Abstract:This paper proposes a method to realize the distributed detection system of temperature and humidity using zigbee wireless network technology which is new low-power, low cost. The method collects data on temperature and humidity by using a single chip relative humidity and temperature multi sensor comprising a calibrated digital output, using the line with zigbee standard CC2430 radio chip as the sensor nodes in data collection. After writing and compiling procedures in the IAR development environment, sensor nodes achieve a wireless sensor network by collecting temperature and humidity signals and transmission data between nodes. The design makes the application experiment on wireless sensor networks of agricultural industrial temperature and humidity data acquisition system, the results show that the technical performance indicators meet the design requirement with the promotion and application value.Keyword: ZigBee, Temperature and humidity, SHT11, CC2430, Wireless sensor networks, Data acquisition目录1 前言 (5)2 无线传感器网络 (5)2.1 无线传感器网络体系结构 (6)2.2 无线传感器网络特点 (7)2.3 无线传感网络的发展趋势 (8)3 Zigbee技术简介 (9)3.1 Zigbee技术的由来 (9)3.2 Zigbee的技术特点 (9)3.3 Zigbee协议栈 (10)3.4 Zigbee网络拓扑结构 (11)4 系统总体方案设计 (12)4.1 系统总体框架 (12)4.2 无线传感网络节点设计 (12)4.3 系统设计芯片的选择 (13)4.3.1 SHT11介绍 (13)4.3.2 CC2430介绍 (16)4.3.3 RS-485 (17)5 系统的硬件设计 (18)5.1 采集单元设计 (18)5.2 CC2430单元设计 (20)5.2.1 处理器单元设计 (20)5.2.2 通讯模块设计 (21)5.2.3 天线 (21)6 系统的软件设计 (22)7 系统测试 (23)7.1 系统测试结果 (25)7.1.1 组网测试结果 (25)7.1.2 数据传输及显示测试结果 (25)结论 (26)参考文献 (27)致谢 (28)1 前言目前的环境状况逐渐恶化,已引起人们广泛的关注。
基于ZigBee的温湿度采集系统设计
基于ZigBee的温湿度采集系统设计近年来,随着无线通信网络技术的飞速发展,人们不需要花费高成本和进行复杂的布线,就能实现系统组网和数据通信。
而ZigBee无线传感器网络因其低功率、低成本的特性,受到了科学爱好者和人们的广泛的关注。
它作为ZigBee 技术和传感器技术相结合的产物,能组建ZigBee无线传感器网络,实现点与点之间的通信。
本设计采用符合ZigBee标准的CC2530作为传感器节点的数据采集和处理单元,并采用了温湿度复合传感器芯片DHT11进行温湿度进行数据采集。
在IAR开发环境下进行传感器节点程序的编写,实现无线传感器网络对温湿度信号的采集,并实现传感器节点之间的数据传输功能。
标签:ZigBee DHT11 CC2530 无线传感网络温湿度数据采集一、温湿度采集系统的总体设计协调器上电后,能够建立ZigBee无线网络,接着终端节点能查找并自动加入该ZigBee无线网络中,这时就建立起了协调器和终端节点的通信。
终端节点能够定时的采集温湿度数据,并将其通过网络发送给协调器,协调器收到温湿度数据后,通过RS232通信串口传输上到PC机。
系统设计原理图如图3-1:图1-1 系统设计原理图1.无线传感器网络节点设计针对ZigBee无线传感器网络的功能和组成,将传感器节点大致分成如下几个部分:采集单元、处理单元、通讯单元、电源单元。
无线传感器网络节点的模块如图1-2:图1-2 无线传感器网络节点的模块2.系统设计的主要任务2.1硬件平台的搭建:基于符合ZigBee标准的CC2530和温湿度传感器DHT11相结合,实现系统对温湿度的采集、存储和收集功能,并通过RS232与PC机相联,把收集到的温湿度数据传输到PC机中进行分析处理。
2.2软件平台的搭建:在IAR开发环境下进行传感器节点程序的编写和编译,实现无线传感器网络对温湿度数据的采集,还能实现传感器节点之间的数据传输功能。
二、温湿度采集系统的硬件设计1.系统采集单元设计鉴于本实验测量环境的特殊要求,需要对温湿度高精确度的测量和长期的保持工作。
基于单片机的温湿度检测系统的设计
基于单片机的温湿度检测系统的设计一、引言温湿度是常见的环境参数,对于很多应用而言,如农业、生物、仓储等,温湿度的监测非常重要。
因此,设计并实现一个基于单片机的温湿度检测系统是非常有实际意义的。
本文将介绍该温湿度检测系统的设计方案,并详细阐述其硬件和软件实现。
二、系统设计方案1.硬件设计(1)传感器选择温湿度传感器的选择非常关键,常用的温湿度传感器包括DHT11、DHT22、SHT11等。
根据不同应用场景的精度和成本要求,选择相应的传感器。
(2)单片机选择单片机是整个系统的核心,需要选择性能稳定、易于编程的单片机。
常用的单片机有51系列、AVR系列等,也可以选择ARM系列的单片机。
(3)电路设计温湿度传感器与单片机的连接电路包括供电电路和数据通信电路。
供电电路通常采用稳压电源,并根据传感器的工作电压进行相应的电压转换。
数据通信电路使用串行通信方式。
2.软件设计(1)数据采集单片机通过串行通信方式从温湿度传感器读取温湿度数据。
根据传感器的通信协议,编写相应的代码实现数据采集功能。
(2)数据处理将采集到的温湿度数据进行处理,可以进行数据滤波、校准等操作,以提高数据的准确性和可靠性。
(3)结果显示设计一个LCD显示屏接口,将处理后的温湿度数据通过串行通信方式发送到LCD显示屏上显示出来。
三、系统实现及测试1.硬件实现按照上述设计方案,进行硬件电路的实现。
连接传感器和单片机,搭建稳定的供电电路,并确保电路连接无误。
2.软件实现根据设计方案,使用相应的开发工具编写单片机的代码。
包括数据采集、数据处理和结果显示等功能的实现。
3.系统测试将温湿度检测系统放置在不同的环境条件下,观察测试结果是否与真实值相符。
同时,进行长时间的测试,以验证系统的稳定性和可靠性。
四、系统优化优化系统的稳定性和功耗,可以采用以下方法:1.优化供电电路,减小电路噪声和干扰,提高电路的稳定性。
2.优化代码,减小程序的存储空间和运行时间,降低功耗。
仓库温湿度检测系统设计
仓库温湿度检测系统设计1.引言仓库是储存物品的重要场所,对于一些物品而言,温湿度的控制非常重要。
例如,一些易腐烂的食品需要低温干燥的环境才能存放长时间,而一些高温敏感的电子设备则需要保持低湿度来防止损坏。
因此,设计一个仓库温湿度检测系统对于仓库管理非常重要。
2.系统概述2.1温湿度传感器温湿度传感器是用于测量仓库内部温湿度的设备。
常见的温湿度传感器有电子传感器和光学传感器。
系统需要选择适合的传感器来满足温湿度检测的需求。
2.2数据采集模块数据采集模块负责从温湿度传感器中读取数据,并将数据传输到数据处理模块。
可以通过有线或无线方式传输数据。
如果仓库面积较大或温湿度变化快速,无线方式可能更适合。
2.3数据处理模块数据处理模块接收来自数据采集模块的数据,并进行处理和分析。
可以使用微控制器或单片机来实现数据处理功能。
数据处理模块需要实时监控仓库温湿度状态,并根据预先设置的阈值进行判断和报警。
2.4报警系统报警系统用于在温湿度超出预设范围时发出警报。
可以使用声音、光线、手机短信等方式进行报警,并进行记录和通知相关人员。
3.系统设计在设计过程中需要考虑以下几个关键点:3.1传感器选择根据仓库大小、温湿度变化情况和系统预算等因素选择适合的温湿度传感器。
考虑到传感器精度和稳定性等因素,建议选择专业的温湿度传感器。
3.2数据采集与传输根据仓库的实际情况选择有线或无线方式进行数据采集与传输。
有线方式通常更稳定可靠,但无线方式更适合仓库面积较大或需要移动传感器的情况。
3.3数据处理与报警数据处理模块需要接收并处理来自数据采集模块的数据。
可以通过设置阈值,在数据超出预设范围时触发报警系统。
同时,数据处理模块需要进行实时监控,并记录历史数据以便后续分析。
3.4报警系统报警系统需要能够及时准确地发出警报,并记录报警事件。
可以设置不同的报警级别以便根据不同情况采取相应措施。
4.系统实施4.1硬件实施根据系统设计,选择合适的传感器和数据处理模块,并进行搭建和调试。
无线温湿度采集系统设计
案 , 用 C 0 l3 0单 片机 配合铂 电阻两线制 测量 电路 和 HS l 1频率输 出电路 ,. 采 8 5 f3 l0 2 4GHzIM 频 S
段 射 频 收 发 芯 片 n F 4 0 作 为 发 送 和接 收 无 线 通 信 模 块 , C C 8 1 R 2L 1 由 Y7 6 O 3结 合 无 线 通 信 模 块 作 为 接 收 机 , 过 US 通 B将 温 湿 度 数 据 传 送 到 P C机 , 由 L b id wsC 显 示 实 时 温 湿 度 变 化 曲线 。 并 a W n o / VI 关 键 词 : 湿 度 采 集 ; Y C 8 1 ; a W id wsC 温 C 7 6 0 3 L b n o / VI
无线通 信模块 n F 4 0 R 2 L 1作 为基 础 , 由单 片 机 配合
P l 0铂 电阻两线 制 测量 电路 和 HS 1 1 度转 频 tO 10 湿
据 并通过 n F 4 0 R 2 L 1无 线模 块 将 数 据发 送 给 主 机 , 主机通 过 US B接 口将 数据传送 给 P C机 , 由 L b 并 a— Wid wsC 显 示实 时温度 变化 曲线 。 n o / VI
括 P l 0测 量 电路 , 1 0 t0 HS 1 1测 量 电 路 和 无 线 发射
模块; 主机部分 包括无 线接 收 模块 , B接 口和 P US C 机 界 面) 。系统 结构 如图 1 示 , 机采集 温湿度 数 所 从
存 、 字农业 、 数 医疗监 控等 行业尤 其重 要 。本 系统 以
No .2 0 v 01
文 章 编 号 : 0 8 1 3 ( 0 0 0 —5 00 1 0 - 5 4 2 1 ) 60 0 — 3
室内温湿度检测系统设计
室内温湿度检测系统设计【摘要】本文介绍了室内温湿度检测系统设计的相关内容。
在分别从研究背景、研究目的和研究意义三个方面进行了论述。
在正文部分则详细阐述了传感器选择与布局设计、硬件系统设计、软件系统设计、系统性能测试以及数据处理与分析等内容。
在总结了设计的成果,并展望了未来的发展方向,同时也对系统的局限性进行了讨论。
通过本文的介绍,读者可以了解到室内温湿度检测系统设计的具体过程和关键技术,以及该系统在实际应用中的重要性和潜在的局限性。
【关键词】室内温湿度检测系统设计、传感器、布局设计、硬件系统、软件系统、性能测试、数据处理、设计总结、未来展望、局限性讨论。
1. 引言1.1 研究背景室内温湿度检测系统设计的研究背景对于室内环境的监测与调控起着至关重要的作用。
随着人们对居住环境舒适性的要求不断提高,室内温湿度的监测,实时控制以及数据分析变得愈发重要。
传统的温湿度检测方法主要依靠人工测量或使用简单的仪器进行监测,然而这些方法存在人力成本高、数据采集不精确等问题。
随着物联网技术的快速发展,室内温湿度检测系统的设计与应用变得更加便捷与智能。
通过使用各种传感器技术,可以实时监测室内温湿度数据,并通过硬件系统和软件系统实现数据处理与分析,从而实现智能化的室内环境监测与控制。
这不仅可以提高居住环境的舒适性,还可以节约能源资源,提高生活质量。
设计一套稳定、精准和智能的室内温湿度检测系统对于现代生活具有重要意义。
通过本研究,我们将探讨传感器选择与布局设计、硬件系统设计、软件系统设计、系统性能测试以及数据处理与分析等方面,为室内温湿度检测系统的设计与应用提供一定的参考和指导。
1.2 研究目的研究目的是为了设计一个能够准确监测和控制室内温湿度的系统,以提高室内环境的舒适度和健康性。
通过对室内温湿度的实时监测和分析,可以及时调整空调和加湿器的工作状态,确保室内空气质量达到最佳状态。
研究还旨在探索利用传感器技术和数据处理算法来实现智能化控制系统,从而提高能源利用效率和节约资源。
温湿度检测系统设计——at89c51单片机和dht11温湿度传感器(可编辑)
摘要此次设计主要是通过使用AT89C51单片机和DHT11温湿度传感器来实现的检测系统。
此次设计主要是针对两个方面的设计:硬件电路方面的设计和系统软件方面的设计。
硬件电路是通过单片机、温湿度传感器、显示器、报警器和键盘等组合在一起的,系统显示器通过DHT11温湿度传感器和LCD1620字符型液晶模块构成。
本次设计使用的电路相对而言比较简单、工作状态比较稳定、并且具有相对较高的集成度和测量误差较小的特点。
另外,此设计方便使用者进行调试,具有一定的使用价值和实用价值。
使用者可以先设定自己想预订的数值,一旦检测实际的结果比预设的数值高时,蜂鸣器就会发出报警信号,测试电路主要将温湿度传感器检测的实际值和预先的设定数值进行比较、然后通过报警电路实现的。
软件方面主要由主程序、显示模块的程序、检测温湿度程序组成。
此次设计主要通过使用DHT11传感器和AT89C51单片机来实现。
DHT11温湿度传感器具有专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,使得产品有极高的稳定性和可靠性;它是主要由一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件构成的,它通过与一个高性能8位单片机相连接来工作;因而DHT11传感器具备抗干扰能力强、响应快、以及性价比很高的优点。
由于AT89C51单片机是一种高性能、低消耗CMOS8位单片机,因此在许多领域都使用它。
【关键词】温度测量湿度测量AT89C51 DHT11ABSTRACTThis design is mainly the detection system is realized by using AT89C51 MCU and DHT11 temperature and humidity sensor. This design is mainly aimed at two aspects of design: design and system design aspects of the hardware circuit.The hardware circuit is through the micro controller, temperature and humidity sensor, display, alarm and keyboard combination together, display system through DHT11 temperature and humidity sensor and the LCD1620 character LCD module. Characteristics of circuits using this design is relatively simple, the work of relatively stable state, and has a relatively high degree of integration and less measurement error. In addition, this design is convenient for a user to debug, has certain use value and practical value. The user can set you want to book value, once the actual testing results than numerical is preset, the buzzer will alarm signal, test circuit is mainly the actual temperature and humidity sensor detection and numerical preset values were compared, then through the alarm circuit realization. The software is composed of main program, display module of the program, the temperature and humidity testing program.The design is mainly through the use of DHT11 sensor and AT89C51 single chip to achieve. DHT11 temperature and humidity sensor has a special digital module acquisition technology and the temperature and humidity sensing technology, the product has high stability and reliability; it is mainly composed of a resistance type humidity sensitive element and a NTC temperature components, it is connected with a high performance 8 bit MCU to work; so this DHT11 sensor have strong anti-interference ability, fast response, and high cost performance.Since the AT89C51 is a high performance, low consumption CMOS8microcontroller, so use it in many areas.【Key words】Temperature measurement Humidity measurement AT89C51 DHT11前言现在在人类的生活中温度已成为非常重要的数据,人们的许多行业都离不开对温度的检测。
温湿度监测系统课程设计
温湿度监测系统课程设计一、课程目标知识目标:1. 学生能理解温湿度监测系统的基本构成及其工作原理;2. 学生能掌握温度、湿度传感器的工作原理及其在监测系统中的应用;3. 学生能了解数据采集、处理和传输的基本方法。
技能目标:1. 学生能运用所学知识,设计简单的温湿度监测系统;2. 学生能通过编程实现对温湿度数据的采集、处理和显示;3. 学生能运用团队协作和沟通技巧,完成课程项目的实施。
情感态度价值观目标:1. 学生培养对物理与信息技术融合的兴趣,增强对科学研究的热情;2. 学生通过实践活动,培养动手能力、问题解决能力和创新意识;3. 学生在学习过程中,注重环保、节能理念,认识到温湿度监测系统在智能生活、环境保护等领域的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求,本课程以实践性、综合性、创新性为特点,结合初中年级学生的认知水平和兴趣,注重引导学生动手实践、合作探究。
通过课程学习,使学生将理论知识与实际应用紧密结合,提高学生的科学素养和创新能力。
课程目标分解为具体学习成果,以便于后续教学设计和评估。
二、教学内容1. 温湿度监测系统的基本构成- 传感器原理与应用(教材第3章)- 数据采集、处理与传输(教材第4章)2. 温湿度监测系统的设计与实现- 系统设计原理(教材第5章)- 硬件连接与编程(教材第6章)- 数据显示与报警(教材第7章)3. 课程项目实施与评价- 团队协作与沟通技巧(教材第8章)- 项目实施流程(教材第9章)- 项目评价与反馈(教材第10章)教学内容安排与进度:第一周:学习传感器原理,了解温湿度监测系统的基本构成;第二周:学习数据采集、处理与传输方法,掌握编程技巧;第三周:设计并实现温湿度监测系统,进行硬件连接与编程;第四周:完善系统功能,实现数据显示与报警;第五周:团队协作完成项目实施,进行项目评价与反馈。
教学内容注重科学性和系统性,结合教材章节,引导学生从理论学习到实践应用,逐步掌握温湿度监测系统的设计与实现。
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计
基于单片机的温湿度监测系统毕业设计一、引言在现代社会中,温湿度的监测在许多领域都具有重要意义,例如农业生产、仓储管理、工业制造以及室内环境控制等。
为了实现对温湿度的准确、实时监测,基于单片机的温湿度监测系统应运而生。
本毕业设计旨在设计并实现一种基于单片机的温湿度监测系统,以满足实际应用中的需求。
二、系统总体设计方案(一)系统功能需求分析本系统需要实现对环境温湿度的实时采集、数据处理、显示以及超限报警等功能。
能够在不同的环境中稳定工作,并具有较高的测量精度和可靠性。
(二)系统总体结构设计系统主要由单片机控制模块、温湿度传感器模块、显示模块、报警模块以及电源模块等组成。
单片机作为核心控制器,负责协调各个模块的工作,温湿度传感器用于采集环境温湿度数据,显示模块用于实时显示测量结果,报警模块在温湿度超限时发出警报,电源模块为整个系统提供稳定的电源。
三、硬件设计(一)单片机控制模块选择合适的单片机型号,如 STC89C52 单片机,其具有丰富的资源和良好的性价比。
单片机通过 I/O 口与其他模块进行通信和控制。
(二)温湿度传感器模块选用 DHT11 数字温湿度传感器,该传感器具有体积小、功耗低、测量精度高、响应速度快等优点。
通过单总线方式与单片机进行数据传输。
(三)显示模块采用液晶显示屏(LCD1602)作为显示设备,能够清晰地显示温湿度测量值。
通过并行接口与单片机连接。
(四)报警模块使用蜂鸣器和发光二极管作为报警装置,当温湿度超过设定的阈值时,蜂鸣器发声,发光二极管闪烁。
(五)电源模块设计稳定的电源电路,为整个系统提供 5V 直流电源。
可以采用电池供电或者通过电源适配器接入市电。
四、软件设计(一)系统主程序设计主程序主要负责系统的初始化、各模块的协调控制以及数据处理和显示。
首先对单片机进行初始化,包括设置 I/O 口状态、定时器和中断等。
然后循环读取温湿度传感器的数据,并进行处理和显示,判断是否超过阈值,若超过则启动报警。
嵌入式温湿度采集系统设计讲解
*****************实践教学*******************兰州理工大学计算机与通信学院2013年春季学期嵌入式系统开发技术课程设计题目:嵌入式温湿度采集系统设计专业班级:姓名:学号:指导教师:成绩:目录摘要 (3)前言 (4)一基本原理 (5)1.1硬件方面 (5)1.1.1芯片SHT10介绍 (5)1.1.2 CC2530介绍 (6)1.2软件方面 (8)1.2.1 zigbee协议介绍 (8)1.2.2 zigbee协议栈结构 (9)二系统分析 (13)三详细设计 (15)3.1 总体软件结构图 (15)3.2硬件模块设计 (16)3.3 编码 (17)四总结 (19)五参考文献 (20)六致谢 (21)附录 (22)摘要温湿度数据的采集、传输以及处理,广泛应用于森林火灾的防范,粮仓的温湿度控制以及家庭智能化控制等领域内。
针对传统的有线方式检测、采集、传输中节点分散需要大量布线等问题,本设计主要从无线传感方向进行改进,本次课程设计介绍了一种基于CC2530和数字温湿度传感器的温湿度采集系统。
该系统采用Zigbee无线通信技术结合传感器,通过运用Zigbee协议架构组建无线传感网络,实现主从节点的数据采集和传输,以及一点对多点,两点之间的通信。
并详细阐述了基于Zigbee协议栈的中心节点和终端节点的协议传输,主要是从Zigbee协议栈网络层里AODV路由协议着手,阐述在网络层如何通过AODV路由协议进行节点间的连接以及数据的收发。
关键字:温湿度数据采集; CC2530;Zigbee协议栈; 无线传感网络前言在很多应用场合,温度是一个很重要的一个参数。
温度的自动监测已经成为各行业进行安全生产和减少损失的重要措施之一。
传统的温度测量方式测量周期长,施工复杂,不便于管理,并且在有些特定场合如封闭,高压等环境下根本无法测量。
但是往往这些场合容易引起很大的事故。
因而温度的无线传输显的越来越重要。
基于51单片机的温湿度检测系统设计与实现
3、无线通信模块
本系统的无线通信模块采用nRF24L01无线通信芯片。nRF24L01是一款具有 2.4GHz全球开放频率的无线通信芯片,具有低功耗、高速率、高稳定性等特点。 它将主控制器处理后的数据通过无线方式发送给接收器。
4、电源模块
本系统的电源模块采用9V电池供电。我们将9V电池通过稳压器转换为5V电源, 为整个系统提供稳定的电力支持。
三、测试与结果分析
为了验证本系统的可靠性和准确性,我们进行了一系列的测试。测试结果表 明,本系统能够准确快速地采集环境中的温湿度数据,并且能够稳定地将数据上 传至计算机或其他数据采集设备。同时,本系统的按键电路和液晶显示电路也表 现良好,用户可以通过按键调整系统的参数设置,并直观地查看温湿度数据。
2、液晶显示屏
为了方便用户直观地查看温湿度数据,本系统选用了一块16×2字符型液晶 显示屏。液晶屏的驱动电路简单易懂,且具有较低的功耗。
3、按键电路
为了便于用户对温湿度检测系统的参数进行设置,本系统加入了一个按键电 路。用户可以通过按键对系统的采样间隔、数据上传频率等参数进行设置。
4、串口通信电路
图1主程序流程图
2.温湿度采集模块
温湿度采集模块主要负责通过DHT11传感器采集环境中的温湿度数据。该模 块首先对DHT11传感器进行初始化,然后通过单总线接口接收传感器输出的温湿 度数据,最后对数据进行处理并存储。
3、液晶显示模块
液晶显示模块主要负责将温湿度数据显示在液晶屏上。该模块首先对液晶屏 进行初始化,然后根据主程序传递过来的温湿度数据,控制液晶屏的字符输出。
三、软件设计
本系统的软件设计主要分为以下几个步骤:
1、系统初始化:在系统上电后,首先进行各模块的初始化操作,包括DHT11 传感器、AT89C51单片机、nRF24L01无线通信芯片等。
基于ZigBee技术的温湿度数据采集系统设计
摘要:随着嵌入式计算、传感器、无线通信等技术的飞速发展,无线传感网被广泛应用于环境监测、军事国防和工农业控制等诸多领域,已成为电子信息技术发展的一个热点。
CC2430是TI公司针对ZigBee 的无线传感网芯片解决方案,具有功耗低,可靠性高,组网简单等优势。
基于CC2430和ZigBee协议,设计了温湿度数据采集系统,分别给出了协调器和普通节点的软件算法,在干扰环境下测试表明,网络具有较强的鲁棒性和自组能力。
0 引言随着计算机网络技术及无线移动通信技术的迅速发展,各种新的无线网络通信技术不断涌现,如GSM,3G等无线移动通信技术以及蓝牙、WiFi等无线局域网技术,它们越来越被人们所熟悉和应用。
然而,这些技术的设备系统非常复杂,且功耗较大、成本很高,不便于在一些低数据速率和通信范围较小的场合使用,例如数据采集系统、智能家居等领域。
近年来,无线传感网的出现为这些问题带来了更好的解决方法,其中ZigBee作为一种低复杂度、低功耗、低成本的低速率无线连接技术越来越被人们所重视,开发应用ZigBee技术的无线设备已成为业界的一个热点。
本文设计一种基于ZigBee的温湿度数据采集系统,利用CC2430通信模块组建小型无线传感器网络,并实现了传感器网络的软硬件设计。
其算法经干扰环境下测试表明,网络具有较强的鲁棒性和自组能力。
1 ZigBee技术及CC2430简介1.1 ZigBee技术ZigBee技术是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率和低成本的无线网络技术。
它是介于无线标记技术和蓝牙之间的技术,主要用于近距离无线连接。
一般而言,随着通信距离的增大,设备的复杂度、功耗以及系统成本都在增加。
相对于现有的各种无线通信技术,ZigBee技术是最低功耗和最低成本的技术。
由于ZigBee技术的低数据速率和通信范围较小的特点,决定了ZigBee技术适合于承载数据流量较小的业务。
所以ZigBee联盟预测的主要应用领域包括工业控制、消费性电子设备、汽车自动化、农业自动化和医用设备控制等。
基于CC2530的温湿度数据采集系统
基于CC530的温湿度数据采集系统设计专业:电子信息工程学生:签名:指导老师:签名:摘要温湿度数据的采集、传输以及处理,广泛应用于森林火灾的防范,粮仓的温湿度控制以及家庭智能化控制等领域内。
针对传统的有线方式检测、采集、传输中节点分散需要大量布线等问题,本设计主要从无线传感方向进行改进,本文介绍了一种基于CC2530和数字温湿度传感器的温湿度采集系统。
该系统采用Zigbee无线通信技术结合传感器,通过运用Zigbee协议架构组建无线传感网络,实现主从节点的数据采集和传输,以及一点对多点,两点之间的通信。
并详细阐述了基于Zigbee协议栈的中心节点和终端节点的协议传输,主要是从Zigbee协议栈网络层里AODV路由协议着手,阐述在网络层如何通过AODV路由协议进行节点间的连接以及数据的收发。
关键字:温湿度数据采集, CC2530, Zigbee协议栈,无线传感网络论文类型:应用型毕业论文Title:CC530 based temperature and humidity data acquisition system designMajor:Electronic and Information EngineeringName:Hejieran signature:Supervision:zhangxiaoli signature:ABSTRACTTemperature and humidity data acquisition,transmission and processing,widely used in some field,like forest fire prevention,warehouse temperature and humidity control and family intelligent control and so on. In view of the traditional wired detection, acquisition, transmission nodes distributed needs a large number of wiring problem, This design mainly from wireless sensing direction is improved.This paper introduced one kind based on the CC2530and digital temperature and humidity sensor temperature and humidity gathering system. the system adopts Zigbee wireless communication technology with sensor, through the use of Zigbee protocol in wireless sensor networks architecture form, realization of the master-slave data acquisition and transmission,and a point to multipoint, communication between two points. Described in detail based on the Zigbee protocol stack center node and the terminal node of the transmission control protocol, mainly from the Zigbee protocol stack in AODV network layer routing protocol to, in the network layer through the AODV routing protocol connections among the nodes and data transceiver.Key words:Temperature and humidity data acquisition, CC2530, Zigbee Protocol stack, Wireless sensor networkType of Thesis:Application of graduation thesis第一章绪论1、1无线传感网络的研究背景:伴随着时代的进步,人们充分认识到了科技的力量。
基于STM32的温湿度监控系统设计
基于STM32的温湿度监控系统设计温湿度的监测对于当前控制室内环境,改善室内环境起着重要的作用,为了提高室内用户的舒适度,一般都会对室内的温湿度进行监控,通过监测温湿度的变化情况来确定下一步的动作,例如在温室中严格监控室内温度,使得温室内的植物能到最合适的生存环境。
文章就基于STM32的温湿度监控系统设计问题进行了全面分析,通过其有效提高温度的时效性管理意义重大。
标签:STM32;温湿度;ucosII系统;监控系统设计此次的基于STM32的温湿度监控系统设计主要是32位的单片机为主控芯片,DHT11为温湿度监测装置,搭载的是ucosII操作系统,显示设备为主控ITL9438的彩屏,通过DHT11采集的信息对经过单片机的内部程序的处理,将其以数字的形式显示在彩屏上,并且同时根据单片机内部的温度设定值进行相应的动作,实现的室内温湿度的智能控制。
1 温湿度监控系统设计1.1 温湿度监控系统硬件设计系统主控芯片为STM32F103ZET6,除了必须的STM32单片机正常的驱动的电路之外,彩屏为使用的是已经做成模块的ITL9438彩屏,而采集模块则是使用的DHT11,如图所示为使用的DHT11的引脚图,可得知只要通过采集Dout 引脚的输出的电平变化,查看数据手册,根据DHT11的时序图写出相应的驱动程序,驱动DHT11温湿度传感器。
彩屏的程序可以直接使用的屏幕厂家写好的程序,移植到STM32上既可,而通过将Dout引脚上的高低电平变化,进行相应的数据处理可以将温湿度数据已数字的形式显现在彩屏上,通过内部的程序根据比较当前的温湿度值与设定的参数值进行比较,使得进行下一步的温湿度调节动作,通过向外部电路发送信号,例如温度高了,打开排风机降低室内的温度等措施优先对温度的控制,这与空调的原理类似,但是系统比空调电路简捷的多。
DHT11数字湿温度传感器采用单总线数据格式,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。
基于STM32的温湿度检测系统设计及实现
基于STM32的温湿度检测系统设计及实现一、本文概述本文旨在探讨基于STM32的温湿度检测系统的设计与实现。
我们将详细介绍整个系统的硬件组成、软件设计以及实现方法,并通过实验验证其性能和可靠性。
我们将概述STM32微控制器的特点和优势,以及为什么选择它作为温湿度检测系统的核心。
然后,我们将详细介绍系统的硬件设计,包括温湿度传感器的选择、电路设计和搭建等。
接下来,我们将阐述软件设计思路,包括传感器数据的读取、处理、显示以及传输等关键问题的解决方案。
我们将通过实验数据来验证系统的性能和可靠性,并讨论可能存在的改进和优化方案。
通过本文的阐述,读者可以对基于STM32的温湿度检测系统有一个全面而深入的了解,为相关研究和应用提供参考和借鉴。
二、系统总体设计本设计旨在开发一个基于STM32的温湿度检测系统,该系统能够实现环境温湿度的实时监测,并将数据通过适当的接口进行传输,以便进行后续的数据处理和分析。
设计目标包括高精度测量、低功耗运行、良好的用户界面以及易于扩展和集成。
系统的硬件架构主要由STM32微控制器、温湿度传感器、电源管理模块、通信接口以及显示模块组成。
STM32微控制器作为核心处理器,负责数据的采集、处理和控制逻辑的实现。
温湿度传感器用于实时采集环境中的温度和湿度信息。
电源管理模块负责为系统提供稳定的电源供应,保证系统的稳定运行。
通信接口用于将采集到的数据传输到外部设备或网络,实现远程监控和数据分析。
显示模块则提供用户友好的界面,展示当前的温湿度信息。
软件架构的设计主要包括操作系统选择、任务划分、数据处理流程以及通信协议等方面。
考虑到STM32的性能和功耗要求,我们选择使用嵌入式实时操作系统(RTOS)进行任务管理和调度。
任务划分上,我们将系统划分为数据采集任务、数据处理任务、通信任务和显示任务等,确保各个任务之间的独立性和实时性。
数据处理流程上,我们采用中断驱动的方式,当传感器数据采集完成后,通过中断触发数据处理任务,确保数据的及时处理。
基于CAN总线的温湿度数据采集系统设计
南京邮电大学毕业设计(论文)题目基于CAN总线的温湿度数据采集系统设计专业自动化学生姓名曹正尧班级学号B********指导教师丁洁评阅教师指导单位自动化学院日期:年月日至年月日毕业设计(论文)原创性声明本人郑重声明:所提交的毕业设计(论文),是本人在导师指导下,独立进行研究工作所取得的成果。
除文中已注明引用的内容外,本毕业设计(论文)不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。
对本研究做出过重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明并表示了谢意。
论文作者签名:日期:年月日摘要CAN总线是一种能实现各个设备间互连形成通信网络的技术,通过数字总线和物理总线实现数据的实时共享。
它目前使用最广、最具发展潜力的现场总线之一。
它的实时性、灵活性、可靠性、低成本以及良好的故障珍断和纠错能力都有着很大的吸引力及市场空间。
同时,温度和湿度的采集与控制对生产生活也越来越重要。
所以,将二者结合实现温湿度数据采集的网络化有着深远的意义。
本文主要研究的是基于CAN总线的温湿度数据采集系统设计的实现。
主要完成了包括背景知识的收集与学习,借助单片机实现硬件系统的设计与搭建,基于C语言实现软件程序的编写与测试,借助了Keil C51集成开发环境和Protel电路仿真软件,完成了系统的设计与测试工作,最终实现了温湿度数据的实时显示与实时传送。
实验结果证明了CAN总线通信的可行性与可靠性。
本课题的研究是对CAN总线通信技术的应用的初步探索,相信随着科技进步的需要,CAN总线通信技术将在各行各业中得到广泛的应用与发展。
关键词:CAN总线;单片机;温湿度传感器;液晶显示ABSTRACTCAN bus is a technology that can interconnect the interconnection of various devices and form the communication network. It can share data by digital bus and physical bus.. It is currently one of the most widely used and most potential of the field bus. Its real-time, flexibility, reliability, low cost and good fault diagnosis ability are very attractive and market space.. At the same time, the temperature and humidity of the collection and control of the production of life is also more important. So, the combination of the two temperature and humidity data acquisition network has a far-reaching significance.This paper mainly studies the design of temperature and humidity data acquisition system based on CAN bus.. Mainly completed the collection of background knowledge and learning, by means of single chip implementation of the hardware system is designed and built, based on C language program written and tested, with the help of the Keil C51 integrated development environment and Protel circuit simulation software, completed the system design and testing, and ultimately achieve the real-time display of the temperature and humidity data and real-time transmission. The feasibility and reliability of CAN bus communication are proved by the experimental results..This topic research is a preliminary exploration of the application of the CAN bus communication technology, I believe that along with the progress of science and technology, can bus communication technology will be in all walks of life have a wide range of applications and development.Keywords:CAN bus;single chip microcomputer;temperature and humidity sensor;LCD display目录第一章绪论 (1)1.1 课题研究的背景介绍 (1)1.2 现场总线技术 (2)1.3 CAN总线技术 (3)1.4 温湿度传感器 (5)1.5 课题的研究思路及论文章节安排 (6)第二章系统总体设计 (7)2.1 总体方案设计 (7)2.2 单片机芯片介绍 (8)2.3 温湿度传感器芯片介绍 (10)2.3 液晶显示器芯片介绍 (11)2.4 CAN模块芯片介绍 (12)2.5 本章小结 (13)第三章硬件电路设计 (14)3.1 单片机最小系统设计 (14)3.3 温湿度采集模块设计 (15)3.4 液晶显示模块设计 (16)3.5 报警模块设计 (16)3.6 CAN总线模块设计 (17)3.7 本章小结 (19)第四章软件程序设计 (20)4.1 温湿度采集程序设计 (20)4.2 液晶显示程序设计 (22)4.3 SJA1000初始化程序 (23)4.3 CAN报文发送程序设计 (25)4.4 CAN报文接收程序设计 (26)4.5 主程序设计 (27)结束语 (28)致谢 (29)参考文献 (30)附录(系统源程序) (31)第一章绪论1.1 课题研究的背景介绍(1) 课题研究目的和意义随着计算机技术的飞速发展和普及,各行各业都进入了网络化和信息化的时代。
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目录第1章设计意义及要求 (1)1.1 设计意义 (1)1.2 设计要求 (1)第2章硬件设计 (2)2.1 AT89S52芯片介绍 (2)2.2 液晶显示器LCD1602 (3)2.2.1 液晶显示原理 (3)2.2.2 液晶显示器分类 (3)2.2.3 显示原理 (3)2.2.4 LCD1602的基本参数及引脚功能 (4)2.3 温湿度模块DHT11介绍 (6)2.3.1 DHT11概述 (6)2.3.2 DHT11传感特性说明 (7)2.3.3 DHT11封装信息 (8)2.3.4 串行接口(单线双向) (8)第3章设计实现 (11)3.1 设计框图及流程 (11)3.2 设计结果及分析 (11)第4章设计总结 (13)参考文献 (14)附录 (15)第1章设计意义及要求1.1 设计意义最近几年来,随着科技的飞速发展,单片机领域正在不断的走向社会各个角落,还带动传统控制检测日新月异更新。
在实时运作和自动控制的单片机应用到系统中,单片机如今是作为一个核心部件来使用,仅掌握单片机方面知识是不够的,还应根据其具体硬件结构,以及针对具体应用对象特点的软件结合,加以完善。
现代社会越来越多的场所会涉及到温度与湿度并将其显示。
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,例如:冬天温度为18至25℃,湿度为30%至80%;夏天温度为23至28℃,湿度为30%至60%。
在此范围内感到舒适的人占95%以上。
在装有空调的室内,室温为19至24℃,湿度为40%至50%时,人会感到最舒适。
如果考虑到温、湿度对人思维活动的影响,最适宜的室温度应是工作效率高。
18℃,湿度应是40%至60%,此时,人的精神状态好,思维最敏捷。
所以,本课程设计就是通过单片机驱动LCD1602,液晶显示温湿度,通过此设计,可以发现本设计有一定的扩展性,而且可以作为其他有关设计的基础。
如何高效、稳定地对数据(包括温度、湿度光线、压力等项目)进行实时采集对于现代的企业、工厂、研究所等对数据精度要求较高的单位具有非常重要的意义。
1.2 设计要求本系统设计采用温度和湿度作为采集对象,是以单片机为核心的温度、湿度采集、数字显示系统,用液晶显示出当前温度、湿度的信息。
以此了解AT89S52芯片为核心外接温度传感器和湿度传感器模块在液晶显示屏上显示当前的温度和湿度的过程。
第2章硬件设计2.1 AT89S52芯片介绍AT89S52功能特性描述:AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器,具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。
使用Atmel 公司高密度非易失性存储器技术制造,与工业80C51 产品指令和引脚完全兼容。
片上Flash允许程序存储器在系统可编程,亦适于常规编程器。
在单芯片上,拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash,使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
AT89S52具有以下标准功能: 8k字节Flash,256字节RAM, 32 位I/O 口线,看门狗定时器,2 个数据指针,三个16 位定时器/计数器,一个6向量2级中断结构,全双工串行口,片内晶振及时钟电路。
另外,AT89S52 可降至0Hz 静态逻辑操作,支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下,CPU停止工作,允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下,RAM内容被保存,振荡器被冻结,单片机一切工作停止,直到下一个中断或硬件复位为止。
AT89S52的主要特性是:与MCS-51单片机产品兼容;8K字节在系统可编程Flash存储器;1000次擦写周期;全静态操作:0Hz~33Hz;三级加密程序存储器;32个可编程I/O口线;三个16位定时器/计数器;八个中断源;全双工UART串行通道;低功耗空闲和掉电模式;掉电后中断可唤醒;看门狗定时器;双数据指针;掉电标识符。
图2-1 AT89S52功能引脚图功能引脚说明:VCC:电源GND:接地RST:复位输入P0口:是一个8位漏极开路的双向I/O口,也被作为低8位地址/数据复用。
P1口:是一个有内部上拉电阻的8位双向I/O口,在flash编程和校验时,P1口接收低8位地址字节。
P2口:是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,也接收高8位地址字节和一些控制信号。
P3口:是一个具有内部上拉电阻的8 位双向I/O 口,亦作为AT89S52特殊功能(第二功能)使用。
ALE/PROG:地址锁存控制信号。
PSEN:外部程序存储器选通信号。
EA/VPP:访问外部程序存储器控制信号。
XTAL1:振荡器反相放大器和内部时钟发生电路的输入端。
XTAL2:振荡器反相放大器的输出端。
2.2 液晶显示器LCD1602在日常生活中,我们对液晶显示器并不陌生。
液晶显示模块已作为很多电子产品的通过器件,如在计算器、万用表、电子表及很多家用电子产品中都可以看到,显示的主要是数字、专用符号和图形。
在单片机的人机交流界面中,一般的输出方式有以下几种:发光管、LED数码管、液晶显示器。
发光管和LED数码管比较常用,软硬件都比较简单,在前面章节已经介绍过,在此不作介绍,本章重点介绍字符型液晶显示器的应用。
在单片机系统中应用晶液显示器作为输出器件有以下几个优点:(1)显示质量高(2)数字式接口(3)体积小、重量轻(4)功耗低2.2.1 液晶显示原理液晶显示的原理是利用液晶的物理特性,通过电压对其显示区域进行控制,有电就有显示,这样即可以显示出图形。
液晶显示器具有厚度薄、适用于大规模集成电路直接驱动、易于实现全彩色显示的特点,目前已经被广泛应用在便携式电脑、数字摄像机、PDA移动通信工具等众多领域。
2.2.2 液晶显示器分类液晶显示的分类方法有很多种,通常可按其显示方式分为段式、字符式、点阵式等。
除了黑白显示外,液晶显示器还有多灰度有彩色显示等。
如果根据驱动方式来分,可以分为静态驱动(Static)、单纯矩阵驱动(Simple Matrix)和主动矩阵驱动(Active Matrix)三种。
2.2.3显示原理首先是液晶的线段的显示。
点阵图形式液晶由M×N个显示单元组成,假设LCD显示屏有64行,每行有128列,每8列对应1字节的8位,即每行由16字节,共16×8=128个点组成,屏上64×16个显示单元与显示RAM区1024字节相对应,每一字节的内容和显示屏上相应位置的亮暗对应。
例如屏的第一行的亮暗由RAM区的000H——00FH的16字节的内容决定,当(000H)=FFH时,则屏幕的左上角显示一条短亮线,长度为8个点;当(3FFH)=FFH时,则屏幕的右下角显示一条短亮线;当(000H)=FFH,(001H)=00H,(002H)=00H,......(00EH)=00H,(00FH)=00H时,则在屏幕的顶部显示一条由8段亮线和8条暗线组成的虚线。
这就是LCD显示的基本原理。
其次是液晶字符的显示。
用LCD显示一个字符时比较复杂,因为一个字符由6×8或8×8点阵组成,既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节,还要使每字节的不同位为“1”,其它的为“0”,为“1”的点亮,为“0”的不亮。
这样一来就组成某个字符。
但由于内带字符发生器的控制器来说,显示字符就比较简单了,可以让控制器工作在文本方式,根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址,设立光标,在此送上该字符对应的代码即可。
图2-2液晶显示原理图2.2.4 LCD1602的基本参数及引脚功能1602LCD分为带背光和不带背光两种,基控制器大部分为HD44780,带背光的比不带背光的厚,是否带背光在应用中并无差别,两者尺寸差别如图2-1所示:图2-3 LCD1602尺寸图LCD1602的主要技术参数:(1)显示容量:16×2个字符(2)芯片工作电压:4.5—5.5V(3)工作电流:2.0mA(5.0V)(4)模块最佳工作电压:5.0V(5)字符尺寸:2.95×4.35(W×H)mm引脚功能说明:LCD1602采用标准的14脚(无背光)或16脚(带背光)接口,各引脚接口说明如表1所示:表1 引脚接口说明2.3 温湿度模块DHT11介绍2.3.1 DHT11概述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 4 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。
它具备以下特点:(1)相对湿度和温度测量(2)全部校准,数字输出(3)卓越的长期稳定性(4)无需额外部件(5)超长的信号传输距离(6)超低能耗(7)4 引脚安装(8)完全互换应用领域有:暖通空调、测试及检测设备汽车、数据记录器、消费品、自动控制、气象站、家电、湿度调节器、医疗、除湿器等。
温湿度传感器模块DHT11实物图为图2-4:图2-4 DHT11模块实物图DHT11的供电电压为3-5.5V。
传感器上电后,要等待 1s 以越过不稳定状态在此期间无需发送任何指令。
电源引脚(VDD,GND)之间可增加一个100nF 的电容,用以去耦滤波。
图2-5为DHT11接口说明:图2-5 DHT11接口说明图表2为DHT11测量信息:表2 DHT11测量信息型号测量范围测湿精度测温精度分辨力封装DHT11 20-90%RH 0-50℃±5%RH ±2℃ 1 4针单排直插测量分辨率分别为 8bit(温度)、8bit(湿度)。
2.3.2 DHT11传感特性说明DHT11传感特性以表3所示:参数条件Min Typ Max 单位湿度分辨率 1 1 1 %RH8 Bit重复性±1 %RH精度25℃±4 %RH0-50℃±5 %RH 互换性可完全互换量程范围0℃30 90 %RH25℃20 90 %RH50℃20 80 %RH6 10 15 S响应时间1/e(63%)25℃,1m/s 空气迟滞±1 %RH长期稳定性典型值±1 %RH/yr 温度分辨率 1 1 1 ℃8 8 8 Bit重复性±1 ℃精度±1 ±2 ℃量程范围0 50 ℃响应时间1/e(63%) 6 30 S2.3.3 DHT11封装信息DHT11封装信息以图2-6所示:图2-6 DHT11封装信息图下表为DHT11引脚说明:Pin 名称注释1 VDD 供电 3-5.5VDC2 DATA 串行数据,单总线3 NC 空脚,请悬空4 GND 接地,电源负极2.3.4 串行接口(单线双向)DATA 用于微处理器与 DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式,一次通讯时间4ms左右,数据分小数部分和整数部分,具体格式在下面说明,当前小数部分用于以后扩展,现读出为零;操作流程如下: 一次完整的数据传输为40bit,高位先出。