室内温湿度环境检测及显示系统

中国传媒大学南广学院

课程论文

室内温湿度环境检测及显示系统

摘要

随着科技的进步高科技产品不断的走进我们的生活，给我们的生活带来了极大的便利。与此同时，一些精密仪器对周围的运行环境有一定的要求。比如一些大型的机房。本文基于STM32F103RBT6嵌入式设计了一个室内温湿度环境检测与显示系统，本设计采用了DHT11数字温湿度传感器对室内的温湿度信号进行采集与测量，并把采集后的信号经过转换后用 LCD液晶显示屏进行显示并报告实时时间，从而可以直观的了解室内温湿度的情况。本系统实现质优价廉，系统稳定。

关键词：室内；温湿度；STM32F103；DHT11；

目录

中文摘要 ........................................................... I 绪论 . (1)

一、系统介绍 (2)

（一）设计原理 (5)

（二）系统结构 (7)

二、传感器选型 (11)

（一）功能说明 (12)

（二）引脚说明 (13)

三、MCU及复位电路与电源电路 (15)

（一）MCU (17)

（二）复位电路的设计 (19)

（三）电源电路的设计 (21)

四、接口电路与LCD液晶显示模块 (30)

结论 (45)

参考文献 (47)

后记 (49)

注：

1．一般列两级标题。行距1.5倍。亦可采取三级标题形式。

2．目录正文用小四号宋体

绪论(三号黑体居中)

随着信息交流的日益增多、经济增长，社会对通信建设的要求越来越高。在21世纪初，单一的话音业务已经过渡到话音、数据、多媒体的窄宽带综合业务。多数技术发达国家都计划在21世纪普及宽带综合业务数字网（B-ISDN），构建“信息高速公路”。 (正文内容为宋体小四，1.25倍行距,首行缩进2字符)……

一、系统介绍

（正文一级标题三号黑体居中，段前、段后0.5行，如果有副标题，加破折号，黑体四号居中。）

(一)设计原理(二级标题和题序，用黑体四号，首行缩进2字符)

本系统以STM32F103为核心控制器件，通过它向DHT11数字温度传感器发送指令，使DHT11进行温湿度信号的采集并进行测量。测量完毕后，单片机读取测量结果，并将读取的温湿度数据转换为液晶字符，然后通过指令送给LCD 液晶显示屏进行显示，第一行显示实时时间，第二行显示温度数据，第三行显示湿度数据。从而可以直观的了解室内温度与湿度的情况。

(二)系统结构

根据原理，系统由六个模块组成。分别为MCU STM32F103, 时钟电路，复位电路，电源，温湿度传感器，液晶显示模块。系统框图如图 1.1所示

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二、传感器选型

(一)概述

DHT11是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。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。所以广泛应用于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。

(二)功能说明

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。湿度范围20—90%RH，温度范围 0—50C

(三)引脚说明

DHT11数字温湿度传感器连接方法极为简单，第一脚接正电源，第四脚接电源地第二脚接数据端。可直接接单片机的I/O口。为提高稳定性在数据端与电源正接一个1K的上拉电阻。第三脚为空脚，此管脚不接空置。

三、MCU及电源电路与复位电路设计

(一)MCU

用STM32F103RBT6作为MCU，STM32F103的型号众多，我采用这款的原因是其性价比超高，STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品。内32K 到 128K的闪存，不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72MHz 时，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品，相当于0.5mA/MHz。

引脚分布图

(二)电源电路

(三)复位电路

复位电路如下图所示

因为STM32是低电平抚慰的，所以我设计的电路也是低电平复位的，这里R32和C51构成了上电复位电路。同时，开发板把TFT_LCD的复位引脚也接在RESET上，这样这个复位按钮不仅可以用来复位MCU，还可以复位LCD。

(四)时钟电路

四、接口电路与LCD液晶显示模块

（一）接口电路

接口采用RS-485通信接口，这种接口可以实现点对点的通信方式。用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。RS-485可以联网构成分布式系统，其允许最多并联 32台驱动器和 32台接收器。

RS485接口电路如图所示

RS485不能直接连接到STM32上，需要电平转换芯片。我们使用Sp485来做485电平转换，其中R45为匹配电阻。

（二）LCD液晶显示模块

图中的T_MISO/T_PEN/T_CS/T_CS用来实现对液晶触摸屏的控制。LCD_BL则控制LCD的背光。液晶复位信号RESET则是直接连接在开发板的复位按钮上，和MCU共用一个复位电路。

结论 (与上文空一行，三号黑体居中) XXXXXXXXXXXXXXX(小四宋体，与正文要求一致)