基于51单片机的温湿度测量仪课程设计报告书
基于51单片机的数字温湿度计设计及实现
U1
17 16 15 14 13 12 11 10 DATA SCK 2 3 RS RW E 28 27 26 25 24 23 22 21 32 33 34 35 36 37 38 39 E RW RS P3.7/RD P3.6/WR P3.5/T1 P3.4/T0 P3.3/INT1 P3.2/INT0 P3.1/TXD P3.0/RXD P2.7/A15 P2.6/A14 P2.5/A13 P2.4/A12 P2.3/A11 P2.2/A10 P2.1/A9 P2.0/A8 P0.7/AD7 P0.6/AD6 P0.5/AD5 P0.4/AD4 P0.3/AD3 P0.2/AD2 P0.1/AD1 P0.0/AD0 89C51 P1.7 P1.6 P1.5 P1.4 P1.3 P1.2 P1.1/T2EX P1.0/T2 8 7 6 5 4 3 2 1 VCC VCC
本次基于 51单片机的数 字温湿度计的 设计,结构简 单,使用方便, 测量精确,可 以满足一般性 要求。测量结 果分两行显示 温湿度值,如 右图所示。
结论
总结与展望
• 近几十年内,由于电子行业的迅速发展 和集成电路和高集成电路的产生,控制 仪走向微型化、多功能化。 • 该智能化系统具有成本较低、使用简单、 工作可靠等特点,在多个领域中具有一 定应用前景。
基于 MCS-51 单片机温湿度仪系统的设计
东北林业大学单片机原理实验课程设计总结报告机电工程学院设计工程:基于MCS-51单片机温湿度仪系统地设计工程完成人:谢文权、王世伟指导教师:管雪梅副教授学院:理学院专业:物理学2010级物理一班2012年11月25日综合电子课程设计任务书温湿度传感器综合实验摘要本系统用AT89C51、SHT10、键盘、数码管、液晶屏、DS1302等组成,系统包括测量温度、湿度地功能.系统除基本地测温湿度功能外,还具有时间日期设定、显示等功能.在设计中我们应用LJD-SY-5200单片机实验系统做系统仿真.LJD-SY-5200实验系统具有丰富地硬件资源.本设计采用A T89C51单片机控制可编程芯片CH451实现对显示和键盘地控制.温湿度值在液晶屏幕上显示,时间在数码管上显示.本文详细介绍了如何实现用键盘中断测量显示温湿度地功能,并实现键盘输入修改时间、I/O 口等功能.关键词:sht10;测温湿度;时间显示;键盘设定初值;目录1 绪论21.1 引言 (2)1.2 系统方案设计31.3方案论证32系统主要器件选型与依据42.1 LJD-SY-5200单片机实验系统.................................................... (4)2.2 CH451DS1芯片简介 (5)2.3 DS1302芯片简介 (7)2.4 SHT10 芯片简介 (9)3系统地硬件设计103.1系统硬件设计总框图 (10)3.2温湿度测量电路 (11)3.3时间日期显示设计.............. (12)3.4键盘显示模块设计 (12)4 系统地软件设计135 总结13参考文献附录A温湿度传感器综合实验1绪论1.1引言近年来随着科技地飞速发展,单片机地应用正在不断深入,同时带动传统控制检测技术日益更新.在实时检测和自动控制地单片机应用系统中,单片机往往作为一个核心部件来使用,仅单片机方面知识是不够地,还应根据具体硬件结构软硬件结合,加以完善.SHT10系列产品是一款高集成度地温湿度传感器芯片,提供全标定数字输出.它采用地CMOSens技术,确保产品具有极高地可靠性与卓越地长期稳定性.传感器包括一个电容性聚合体测湿敏感元件、一个用能隙材料制成地测温元件,并在同一芯片上,与14位地A/D 转换器以及串行接口电路实现无缝连接.因此,该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、极高地性价比等优点.每个传感器芯片都在极为精确地湿度腔室中进行标定,以镜面冷凝式湿度计为参照.校准系数以程序形式储存在OTP内存中,在标定地过程中使用.两线制地串行接口与内部地电压调整,使外围系统集成变得快速而简单.微小地体积、极低地功耗,使其成为各类应用地首选.本系统采用MSC-51系列单片机和可编程串行I/O接口芯片CH451为中心器件来设计温湿度测量,本系统实用性强、操作简单、扩展功能强.1.2 系统方案设计利用控制芯片、测温电路、键盘显示模块、时钟电路、等分别实现:(1)能够通过键盘输入日期和时间地初值;(2)实时显示时、分、秒;(3)测量并显示温湿度(4)通过I/O口显示图1-1为设计方案总体框图图1-1设计方案总体框图系统初始化后,液晶屏幕上显示“单片机实验”等,同时可通过键盘依次输入时、分、秒,输入完成后即在数码管上显示,通过功能键10能在液晶屏上显示温湿度,通过功能键11能显示I/O口流水灯.1.3方案论证(1)测温模块方案:使用SHT10芯片测量温湿度,SHT10系列产品是一款高集成度地温湿度传感器芯片,提供全标定数字输出.它采用地CMOSens技术,确保产品具有极高地可靠性与卓越地长期稳定性.(2)显示模块方案一:使用LCD液晶屏作为时间日期显示,LCD 液晶显示器地构造是在两片平行地玻璃当中放置液态地晶体,两片玻璃中间有许多垂直和水平地细小电线,透过通电与否来控制杆状水晶分子改变方向,将光线折射出来产生画面.显示清晰,实现功能全.但是开发板P0口同时作用在点阵和液晶上,不能同时用,故该方案舍弃.方案二:使用8为数码管作为显示,通过芯片CH451控制数码管,可实现时间和日期还有当前交通状态显示,缺点是数码管显示数字,显示不灵活多变.但是LCD液晶屏与点阵IO口冲突,故选用方案二数码管作为显示模块.(3) 时钟电路模块方案一:DS1302一种高性能、低功耗、带RAM地实时时钟电路,它可以对年、月、日、周日、时、分、秒进行计时,具有闰年补偿功能,工作电压为2.5V~5.5V.采用三线接口与CPU进行同步通信,并可采用突发方式一次传送多个字节地时钟信号或RAM数据.DS1302内部有一个31×8地用于临时性存放数据地RAM寄存器.方案二:DS12C887实时时钟芯片功能丰富,可以用来直接代替IBM PC上地时钟日历芯片DS12887,同时,它地管脚也和MC146818B、DS12887相兼容.由于DS12C887能够自动产生世纪、年、月、日、时、分、秒等时间信息,其内部又增加了世纪寄存器,从而利用硬件电路解决子“千年”问题;DS12C887中自带有锂电池,外部掉电时,其内部时间信息还能够保持10年之久;对于一天内地时间记录,有12小时制和24小时制两种模式.在12小时制模式中,用AM和PM区分上午和下午;时间地表示方法也有两种,一种用二进制数表示,一种是用BCD码表示;DS12C887中带有128字节RAM,其中有11字节RAM用来存储时间信息,4字节RAM用来存储DS12C887地控制信息,称为控制寄存器,113字节通用RAM使用户使用;此外用户还可对DS12C887进行编程以实现多种方波输出,并可对其内部地三路中断通过软件进行屏蔽.由于DS12C887是并行方式,DS1302是串行方式,为了减少IO口占用,故选用DS1302(4) 键盘显示控制模块方案一:HD7279A是一片具有串行接口地,可驱动8位共阴式数码管(或64只独立LED)地智能显示驱动芯片,该芯片同时还可连接多达64键地键盘矩阵,单片即可完成LED显示、键盘接口地全部功能.方案二:CH451 是一个整合了数码管显示驱动和键盘扫描控制以及μP 监控地多功能外围芯片.CH451 内置RC振荡电路,可以动态驱动8位数码管或者64位 LED,具有 BCD 译码、闪烁、移位等功能;同时还可以进行 64 键地键盘扫描;CH451 通过可以级联地串行接口与单片机等交换数据;并且提供上电复位和看门狗等监控功能.相比之下CH451性能更好一点,故选用CH451作为键盘显示控制芯片2系统主要器件选型及依据2.1 LJD-SY-5200单片机实验系统(1) LJD-SY-5200 地基本结构:LJD-SY-5200 实验系统地硬件部分主要由以下电路构成:显示电路(其中显示电路包括液晶显示,数码管显示,发光二极管显示及8X8 三色LED 点阵显示),键盘电路,USB 电路,串口电路,时钟电路,I2C电路,D/A&A/D 转换电路,测温湿度电路,1-WIRE 总线电路,IC 卡电路,语音电路,蜂鸣器&继电器电路,单脉冲发生电路,红外遥感电路等电路有机组合而成.而实验系统地软件部分则是精心编写并测试通过地所有硬件部分驱动程序和大量地综合实验例程.(2) LJD-SY-5200 硬件配置:LJD-SY-5200 实验系统具有丰富地硬件资源,具体地硬件配置如下:液晶显示器采用地是两兆字库12232 汉字液晶屏,汉显液晶屏具有编程简单使用方便等其他液晶屏所不具备地优点;数码管采用地是8 段8 位数码管;键盘是4X4 行列式键盘,键盘与数码管通过专用键盘和数码管接口芯片CH451 与CPU 相连接,使用键盘接口芯片地好处就是可以大大减少编程地工作量,一个复杂地数码管显示位地闪烁移动操作,在此我们只需要一行简单地命令就能轻轻实现.发光二极管部分采用地24 个红黄绿三色地发光二极管,大量地各色发光二级管组合在一起能够变换出五彩缤纷地色彩;点阵部分采用地8X8 三色点阵显示,点阵地驱动电路是两片74HC573 和一片74HC138 及八个8550 三极管和相应地限流电阻,其具体地使用方法详见后续章节地8X8LED 点阵地操作使用说明;USB 电路采用地是内部已经固化了USB 标准通信协议地USB 接口芯片CH372,使用CH372可以在很大程度上简化USB 驱动程序地开发复杂程度,面对USB 驱动程序地开发初学者不再会望而却步,只要在熟悉相关通信协议地基础上即使是初学者也能轻轻松松开发出属于自己地USB 驱动程序.时钟电路采用地是ds1302 实时时钟芯片,针对该芯片我们配置了较多地相关程序,包括通过数码管显示当前时间地RTC,可调节地通过数码管显示当前时间地RTC,可调节地通过数码管可显示当前时间和日期地RTC,通过12232 液晶显示屏显示当前时间和日期地RTC,这些程序在编写顺序上遵循地是循序渐进,由易到难地原则,是真正地针对初学者而为其量身定做地,具有很强地针对性,相信初学者一定会从中受益地;I2C电路采用地当前流行地AT24C02。
基于51单片机的温室大棚温湿度检测报警系统设计
湖南科技大学课程设计课程设计名称:多路温湿度测试报警系统学生姓名:学院:机电工程学院专业及班级:09 级测控一班学号:0903030110指导教师:2013 年01 月18 日湖南科技大学机电工程学院课程设计任务书设计内容:本设计是基于 AT89c51 单片机的大棚温湿度控制系统,通过多个 DHT11 温湿度传感器采集不同地点的坏境数据,并用 LCD12864 实时显示;程序中设置所需的温湿度,若显示的坏境数据超过设置值,则通过蜂鸣器报警。
任务与要求:湿度±5% 0~100% 温度±1% 0~ 100℃限定( 20~ 100)限定( 1~ 20%)LCD 实时显示电源 DC 5V 工作环境温度小于 90℃湿度小于 90%可设置报警温湿度主要参考资料:单片机编程实用技巧丛书传感器原理与应用LCD1602 系列液晶显示与模块设计摘要随着现代技术的不断发展,生产生活现代化的不断提高,用温室大棚技术来培养农作物可以显著的提高农作物产量,降低农业生产对自然环境和气候变化的要求。
然而温室大棚对于温度湿度等一系列空气成分指标要求非常严格,而现代化的温室大棚则必须有一整套温度湿度的检测和控制系统,本设计就是为了适应现代温室大棚的需求,更加方便有效地观测环境温湿度,以便于更为科学合理地对温室大棚进行管理。
本设计是以单片机为核心,配合温湿度传感器,以及相关的外围电路组成的检测系统,可以接收所测环境的温度和湿度信号,检测人员可以通过LCD显示的数据,实时监控环境的温度和湿度情况,如果检测到的数据超过所设定的温湿度上下限,则系统会自动产生相应的声光报警。
所有的测量操作都可以通过主机控制软件来实现,温度和湿度传感器得到的测量信号,经电路转换为电信号,然后通过转换送到单片机进行数据处理,经软件分析处理后送显示装置。
本系统包括系统硬件和软件设计, 可靠性高,结构简单,系统还应用RS232 与上位机相连接,可以设置自动记录温度、湿度的相关的参数,也可以设置每隔一定的时间自动记录,操作简便,应用广泛。
基于51单片机温湿度监控系统毕业设计
基于51单片机温湿度监控系统毕业设计摘要本文将介绍一个基于51单片机的温湿度监控系统的毕业设计。
该系统可以实时监测环境的温度和湿度,并将数据通过LCD显示。
同时,该系统还能将数据通过串口传输给计算机进行进一步处理和分析。
本文将从需求分析、硬件设计、软件设计和系统测试等方面全面介绍该系统的设计和实现过程。
1. 引言随着科技的不断发展,人们对环境的监测需求越来越高。
尤其是在工业生产、农业种植和生活领域,精确的温湿度监控对保证操作的顺利进行非常重要。
本文将设计一个基于51单片机的温湿度监控系统,用于实时监测环境的温湿度。
2. 需求分析需求分析是软件开发过程中至关重要的一环。
在本设计中,我们需要考虑以下需求:- 实时监测环境的温度和湿度 - 数据显示在LCD上 - 数据通过串口传输给计算机3. 硬件设计硬件设计是本系统的关键部分。
我们使用51单片机作为主控芯片,并选择合适的温湿度传感器对环境数据进行采集。
硬件设计主要包括以下几个方面: - 单片机选型和接口设计 - 温湿度传感器的选用和接口设计 - LCD模块的选用和接口设计- 串口传输电路的设计4. 软件设计软件设计是实现系统功能的关键。
本文设计了以下几个模块的软件: - 温湿度采集模块 - 数据处理模块 - LCD显示模块 - 串口通信模块5. 系统测试系统测试是确保整个系统正确运行的重要环节。
在本设计中,我们将定期对系统进行各个模块的功能测试和整体性能测试,以确保系统的稳定性和可靠性。
6. 结论本文设计并实现了一个基于51单片机的温湿度监控系统。
通过对温湿度传感器的采集和LCD显示的设计,以及串口通信的实现,该系统能够实时监测环境的温湿度,并将数据显示在LCD上。
同时,该系统还能通过串口将数据传输给计算机进行进一步处理和分析。
经过系统测试,该系统的功能和性能均符合设计要求。
参考文献•[1] 张永建. 单片机技术与应用. 北京:机械工业出版社,2018.•[2] 陈洪焰. 嵌入式系统. 北京:机械工业出版社,2019.•[3] 黄文昌. 温湿度测量技术及其应用. 北京:电子工业出版社,2016.。
基于51单片机的简易温湿度测量仪
毕 业 设 计 (论 文)设计(论文)题目:____基于51单片机的简易温湿度测量仪_单 位(系别):___电子信息工程系_____学 生 姓 名:__ __________ _专 业:___通信工程___________班 级:学 号:____ ________指 导 教 师:____ ____________答辩组负责人:______________________填表时间: 20 12 年 5 月重庆邮电大学移通学院教务处制编 号:____________审定成绩:____________摘要单片微型计算机(Single Chip Microcomputer) 简称单片机, 又称MCU(Micro Controller Unit),是将计算机的基本部分微型化,使之集成在一块芯片上的微机.片内含有CPU、ROM、RAM、并行I/O、串行I/O、定时器/计数器、中断控制、系统时钟及系统总线等。
随着科技的发展,单片机已不是一个陌生的名词,它的出现是近代计算机技术发展史上的一个重要里程碑,因为单片机的诞生标志着计算机正式形成了通用计算机系统和嵌入式计算机系统两大分支。
单片机单芯片的微小体积和低的成本,可广泛地嵌入到如玩具、家用电器、机器人、仪器仪表、汽车电子系统、工业控制单元、办公自动化设备、金融电子系统、舰船、个人信息终端及通讯产品中,成为现代电子系统中最重要的智能化工具。
本文所涉及的是市场占有率最高的是MCS—51 系列,因为世界上很多知名的IC 生产厂家都生产51 兼容的芯片。
生产MCS—51 系列单片机的厂家如美国AMD 公司、ATMEL 公司、INTEL 公司、WINBOND 公司、PHILIPS 公司、ISSI 公司、TEMIC 公司及南韩的LG 公司、日本NEC、西门子公司等。
到目前为止,MCS—51 单片机已有数百个品种,还在不断推出功能更强的新产品。
【关键词】单片机温度测控ABSTRACTMCS-80C51 Based on the temperature of the 51 SCM measurement instrument Abstract: Single Chip Microcomputer hereinafter referred to as the single chip microcomputer,also known as MCU(Micro Controller Unit), the computer is the basic part of miniaturization, make integration on a single chip microcomputer. Piece contains CPU、ROM、RAM、Parallel I/O、serial ports I/O、the timer/counter、interrupt control、The system clock and the system bus, etc. With the development of technology, SCM is not a strange nouns,, It is the emergence of the history of modern computer technology, Because the birth of the single chip microcomputer marks formal form the computer general computer systems and embedded computer system two branches. Single chip microcontroller tiny size and low cost, Can be widely embedded in such as toys household appliances robot instruments automotive electronic industrial control unit office automation equipment financial electronic system ship terminals and personal information communication product, become a modern electronic system is the most important intelligent tool. This paper is related to the market share is the highest MCS 51 series, because much of the world famous IC manufacturers are production 51 compatible chip production MCS 51 series microcontroller manufacturers such as the AMD ATMEL company INTEL company WINBOND company PHILIPScompany TEMIC company and South Korea ISSIcompany LG company Japan NEC Siemens ag, etc so far, MCS 51 SCM has hundreds of species, also in continuously introduce more powerful new products.【Key words】single chip A/D temperature measurement and control MCS-80 C51目录前言 1 第一章温湿度测量的目的及要求 2 第一节作品设计目的第二节作品设计内容及要求第三节第三节本章小结第二章部分器件简介 4 第一节烟雾传感器 4一、烟雾传感器介绍 6二、MQ-2的构成及工作原理9第二节LM393 9一、LM393简介与特点及应用10二、LM393功能结构10第三节单片机10一、单片机的概述10二、AT89C51 11第四节蜂鸣器21 第五节本章小结23 第三章51单片机烟雾探测警报系统的硬件设计及实现24 第一节MQ-2模块设计24 第二节蜂鸣器电路设计25 第三节51单片机烟雾探测警报器整体设计实现26 第四节本章小结27 第四章51单片机烟雾探测警报系统的软件编写及调试28 第一节系统的软件编写28 第二节程序调试35第三节本章小结36 结论37 致谢38 参考文献39 附录40一、英文原文40二、英文翻译41三、工程设计及图纸42四、源程序43五、其他44前言随着科学技术的日新月异,人类社会取得了长足的进步!在居家生活、工农业生产、气象、环保、国防、科研、航天等部门,经常需要对环境中的湿度和温度进行测量及控制。
湿度探测器设计单片机课程设计及实训报告
摘要随着人们的生活及其生产水平的不断提高,对生活环境和生产环境的要求就显的尤为重要,温湿度的控制就是一个典型的例子,因此温湿度检测系统就是现代生产生活中应运而生的一种智能、快捷、方便可靠的检测系统,特别是在工业生产中如果检测得不准确就会发生许多的生产事故。
为了给现代人工作、科研、生活提供更好的更方便的设施,对现有的温湿度控制器的设计、改良有着很大的现实意义利用ATMEl51系列单片机和HR202湿度模块设计并制作一个简单的湿度检测装置,以单片机为核心,其他外围设备如电源HR202湿度模块等,其中湿度模块D0输出口是数字开关量输出,输出0和1,因此单片主要是检测D0输出口的高低电平。
关键词D0输出口的工作模式、单片机如何与湿度模块联系一、设计要求及目标设计要求:1、阅读相关文献,学习湿度检测的原理;2、根据网上提供的用户说明,熟悉所提供的湿度探测模块接口特性。
3、设计并搭建湿度探测电路,调试电路,令模块正常工作。
4、加载传感器的单片机驱动程序,实现湿度探测功能:1)湿度探测:热毛巾,将传感器模块放置在其附近,观察传感器模块输出信号的变化情况。
热水或开水的水蒸气,将传感器模块放置在其附近,观察传感器模块输出信号的变化情况。
2)调节传感器,令在上述情况下,传感器报警(led闪烁等)。
选作:1)将湿度报警的开始时间和结束进行记录,保存到EEPROM里。
2)当有按键按下,就调出记录,显示在数码管上。
3)当有按键按下,就将记录发送到PC端。
设计目标:通过湿度模块和51单片机对周围环境湿度进行简单检测,当环境湿度变化或者人为加大减小HR202周围的湿度后,模块达到设定阀值时DO口输出高电平,输送到单片机IO口并用LED和数码管显示相关数据。
二、系统功能框图组成及说明湿度模块:模块在环境湿度达不到设定阈值时,DO 口输出高电平,当外界环境湿度超过设定阈值时,模块D0输出0;杜邦线:杜邦线可用于实验板的引脚扩展,增加实验项目等。
温湿度测量仪课程设计报告1
课程设计报告题目:简易温湿度测量仪目录一、设计目的 (2)二、设计器材清单 (2)三、任务要求 (2)1.基本要求 (2)2.发挥部分 (2)四、方案论证 (2)1.采集传感器数据方案 (2)2.键盘扫描方案 (2)3.设置上下限方案 (2)4.显示方案 (2)5.语言选择方案 (3)五、电路与程序设计 (3)1.温湿度采集电路的设计 (3)2.报警电路的设计 (4)3.液晶显示设置 (4)六、测试方案与测试结果 (4)1.测试方案与测试条件 (4)1)硬件测试方案 (4)2)软件测试方案 (5)3)综合测试方案 (5)2.测试结果及其完整性 (5)3测试结果分析 (5)1)硬件结果 (6)2)软件结果 (6)七、实现的功能 (6)八、心得体会 (6)九、参考文献 (6)附录:源程序代码 (7)设计原理图 (18)一:设计目的1、提高对单片机的工作原理的认识。
熟悉相关控制程序。
2、了解传感器的工作原理,学习相关电路知识。
3、通过综合设计,进一步提高动手能力。
二:设计器材AT89C51单片机学习板一个,USB线一根,DHT11传感器一个,蜂鸣器一个,LCD1602液晶显示屏一块,PNP三极管一个,5.1千欧和4.7千欧电阻各一个,插针和杜邦线若干。
三:任务要求利用51学习板和DHT11设计并制作数字式温湿度测量仪。
1. 基本要求1)测量空气温湿度2)通过数码管显示温度和湿度,显示位数精确到个位,要求观察时无闪烁;3)设置温度和湿度的上下限,通过蜂鸣器报警;4)将温度和湿度单位显示在数据后面,温度C、湿度%RH;2. 发挥部分1)温度和湿度报警以不同的声音,并闪烁显示告警项。
2)使用按键来设置上下限,并显示。
3)实现摄氏度与华氏度的转换。
4)采用液晶1602或者12864来显示温湿度情况。
5)其它(如进一步扩展量程和提高精度(显示小数),自动量程转换等)。
四:方案论证采集传感器数据方案通过DHT11直接采集数据,然后进行数据处理。
基于51系列单片机仓库温湿度的实时监测系统设计毕业设计说明书
毕业设计有关说明一、温度传感器的选择、湿度传感器的选择、系统总体设计1. 温度传感器的选择采用AD590,它的测温范围在-55℃~+150℃之间,而且精度高。
M档在测温范围内非线形误差为±0.3℃。
AD590可以承受44V正向电压和20V反向电压,因而器件反接也不会损坏,使用可靠。
它只需直流电源就能工作,而且,无需进行线性校正,所以使用也非常方便,借口也很简单。
作为电流输出型传感器的一个特点是,和电压输出型相比,它有很强的抗外界干扰能力。
2.湿度传感器的选择采用HS1100/HS1101湿度传感器。
HS1100/HS1101电容传感器,在电路构成中等效于一个电容器件,其电容量随着所测空气湿度的增大而增大。
不需校准的完全互换性,高可靠性和长期稳定性,快速响应时间,专利设计的固态聚合物结构,由顶端接触(HS1100)和侧面接触(HS1101)两种封装产品,适用于线性电压输出和频率输出两种电路,适宜于制造流水线上的自动插件和自动装配过程等。
相对湿度在1%---100%RH范围内;电容量由16pF变到200pF,其误差不大于±2%RH;响应时间小于5S;温度系数为0.04 pF/℃。
可见精度是较高的。
3.总体设计系统整体框图二、系统联调的有关说明1. AD590应用电路AD590应用电路2. 主程序流程图主程序流程图致谢这次毕业设计得到了很多老师、同学和同事的帮助,其中我的导师对我的关心和支持尤为重要,每次遇到难题,我最先做的就是向老师寻求帮助,而老师不管忙或闲,总会抽空来找我面谈,然后一起商量解决的办法。
另外,感谢校方给予我这样一次机会,能够独立地完成一个课题,并在这个过程当中,给予我们各种方便,使我们在即将离校的最后一段时间里,能够更多学习一些实践应用知识,增强了我们实践操作和动手应用能力,提高了独立思考的能力。
再一次对我的母校表示感谢。
感谢在整个毕业设计期间和我密切合作的同学,和曾经在各个方面给予过我帮助的伙伴们,在大学生活即将结束的最后的日子里,我们再一次演绎了团结合作的童话,把一个庞大的,从来没有上手的课题,圆满地完成了。
基于51单片机的湿度测量仪开题报告
反应时间
ta
5
S
曲线精度(10%~90%)
+/—2
%RH
可以按要求提供详细的说明书
1.2特性曲线
如图1.测量温度Ta=25。C,测量时HSll01工作频率为10Khzo
从特性曲线曲线图上我们可以看出,HSll01具有极好的线性输出.可以近似看成相对湿度值与电容值成比例.因此在测量过程中,采集电容值即可
[6]刘畅生.传感器简明手册及应用电路[M].西安:西安电子科技大学出版社,2005.89-102.
[7]卢冬冬.数字式标准温湿度测量仪的设计[D]:[硕士学位论文].保定:河北大学,2009.
[8]白延敏。 51单片机典型系统开发实例精讲[M]。 北京:电子工业出版社,2009。
[9]何立民。 单片机应用技术选编7[M]。 北京:北京航空航天大学出版社,1998。
2单片机
AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器(FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS 8位微处理器,俗称单片机.AT89C2051是一种带2K字节闪存可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除1000次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造,与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容.由于将多功能8位CPU和闪速存储器组合在单个芯片中,ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器,AT89C2051是它的一种精简版本。AT89C51单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
[2]闫玉德,俞虹编,MCS-—51单片机原理与应用。机械工业出版社,2003。01`
基于51单片机的DS18B20温度检测_设计报告
课程名称:微机原理课程设计题目:温度检测课程设计随着时代的进步和发展,单片机技术已经普及到我们生活,工作,科研,各个领域,已经成为一种比较成熟的技术,本文将介绍一种基于单片机控制的温度检测仪。
本设计使用简便,功能丰富。
可以实现温度采集,温度报警,重设上下限温度值等功能。
在现代化的工业生产中,需要对周围环境的温度进行检测和控制。
本设计对温控报警问题展开思考,设计一个能根据需求设置低温到高温进行报警并通过数码管显示的系统。
该系统使用STC89C51单片机,同时运用单线数字温度传感器DS18B20,四位共阴数码管显示,按键控制等模块可实现温度的检测与设置。
课题经过实验验证达到设计要求,具有一定的使用价值和推广价值。
本作品使用四位共阴数码管显示,可以清晰地显示当前的报警温度,一定程度避免使用者使用时出错,安全可靠,可使用于各种食品储存室,植物养殖所等地方,实用性很高。
关键字:温度报警器 STC89C51单片机数码管 DS18B20一、课程设计目的和要求 (1)1.1 设计目的 (1)1.2 设计要求 (1)二、总体设计方案 (1)三、硬件设计 (2)3.1 DS18B20传感器 (2)3.2 STC89C51功能介绍 (6)3.3 时钟电路 (8)3.4 复位电路 (8)3.5 LED显示系统电路 (9)3.6 按键控制电路 (11)3.7 蜂鸣器电路 (11)3.8 总体电路设计 (12)四、软件设计 (14)4.1 keil软件 (14)4.2 系统主程序设计 (14)4.3 系统子程序设计 (15)五、仿真与实现 (18)5.1 PROTEUS仿真软件 (18)5.2 STC-ISP程序烧录软件 (19)5.3 使用说明 (20)六、总结 (21)一、课程设计目的和要求1.1 设计目的熟悉典型51单片机,加深对51单片机课程的全面认识和掌握,对51单片机及其接口的应用作进一步的了解,掌握基于51单片机的系统设计的一般流程、方法和技巧,为我们解决工程实际问题打下坚实的基础。
基于51单片机的数字温度计的设计报告(王强)
西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计报告专业班级 2011级测控技术与仪器一班课程单片机课程设计题目基于51单片机的数字温度计的设计学号 0703110135学生姓名王强指导教师陈琦2014年 5月西安文理学院物理与机械电子工程学院课程设计任务书学生姓名王强专业班级11级测控一班学号0703110135 指导教师陈琦职称讲师教研室 B0406课程单片机课程设计题目基于51单片机的数字温度计的设计任务与要求1、学会使用51单片机,并对其内部结构进行深入的了解。
2、了解DS18B20的原理以及使用方式。
3、对于共阳极、共阴极数码管有个清楚的认识和掌握。
4、测得的结果范围在-55~125度,精度为0.5。
开始日期 2014年5月12日完成日期 2014年5月25日2014年5月28日基于51单片机的数字温度计的设计摘要本设计主要介绍了一个基于AT89C51单片机的测温系统,详细描述了利用数字温度传感器DS18B20开发测温系统的过程,重点对传感器在单片机下的硬件连接,软件编程以及各模块系统流程进行了详尽分析,对各部分的电路也一一进行了介绍,该系统可以方便的实现温度采集和显示,它使用起来相当方便,具有精度高、量程宽、灵敏度高、体积小、功耗低等优点,适合于我们日常生活和工、农业生产中的温度测量,也可以当作温度处理模块嵌入其它系统中,作为其他主系统的辅助扩展。
DS18B20与AT89C51结合实现最简温度检测系统,该系统结构简单,抗干扰能力强,适合于恶劣环境下进行现场温度测量,有广泛的应用前景。
关键词:单片机;数字温度传感器;最简温度检测系统;目录1 绪论 (1)1.1选题的目的和意义 (1)1.1.1选题的目的 (1)1.1.2选题的意义 (1)2 数字温度计的设计方案 (1)2.1设计方案的确立及论证 (1)2.2系统器件选择 (2)2.2.1 单片机的选择 (2)2.2.2 温度传感器的选择 (2)3 系统硬件电路的设计 (4)3.1温度检测电路 (4)3.2显示电路 (5)4 系统软件的设计 (6)4.1概述 (6)4.1.1 温度数据的计算处理方法 (7)4.2主程序模块 (7)4.3读温度值模块 (8)4.4中断模块 (9)4.5数码管驱动模块 (10)5 实验仪器及元件清单 (11)6 心得体会 (13)致谢 (15)参考文献 (17)附录:源程序 (19)1 绪论1.1 选题的目的和意义1.1.1选题的目的利用单片机AT89S51和温度传感器DS18B20设计一个设计温度计,能够测量-55 ~125℃之间的温度值,用LCD液晶屏直接显示,测量精度为0.5℃。
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。
单片机课设报告——基于51单片机的温度控制系统设计
.单片机课程设计报告题目:温度控制系统设计学院:通信与信息工程学院专业:测控技术与仪器专业班级:测控三班成员:徐郡二〇一四年六月十二日一、引言温度是工业控制中主要的被控参数之一,特别是在冶金、化工、建材、食品、机械、石油等工业中,具有举足重轻的作用。
对于不同场所、不同工艺、所需温度高低范围不同、精度不同,则采用的测温元件、测方法以及对温度的控制方法也将不同;产品工艺不同、控制温度的精度不同、时效不同,则对数据采集的精度和采用的控制算法也不同,因而,对温度的测控方法多种多样。
随着电子技术和微型计算机的迅速发展,微机测量和控制技术也得到了迅速的发展和广泛的应用。
利用微机对温度进行测控的技术,也便随之而生,并得到日益发展和完善,越来越显示出其优越性。
作为获取信息的手段——传感器技术得到了显著的进步,其应用领域较广泛。
传感器技术已成为衡量一个国家科学技术发展水平的重要标志之一。
因此,了解并掌握各类传感器的基本结构、工作原理及特性是非常重要的。
为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对温度传感器的深入研究以及其用法与用途,基于实用、广泛和典型的原则而设计了本系统。
本系统利用传感器与单片机相结合,应用性比较强,本系统可以作为仓库温度监控系统,如果稍微改装可以做热水器温度调节系统、实验室温度监控系统,以及构成智能电饭煲等等。
课题主要任务是完成环境温度监测,利用单片机实现温度监测并通过报警信号提示温度异常。
本设计具有操作方便,控制灵活等优点。
本设计系统包括单片机,温度采集模块,显示模块,按键控制模块,报警和指示模块五个部分。
文中对每个部分功能、实现过程作了详细介绍。
整个系统的核心是进行温度监控,完成了课题所有要求。
二、实验目的和要求2.1学习DS18B20温度传感芯片的结构和工作原理。
2.2掌握LED数码管显示的原理及编程方法。
2.3掌握独立式键盘的原理及使用方法。
2.4掌握51系列单片机数据采集及处理的方法。
三、方案设计总体设计方案采用AT89C52单片机作控制器,温度传感器选用DS18B20来设计数字温度计,系统由5个模块组成:主控制器、测温电路、显示电路、控制电路、报警及指示电路。
基于51单片机的温湿度传感器的设计与制作
青岛农业大学毕业论文(设计)题目:基于51单片机的温湿度传感器的设计与制作姓名:学院:理学与信息科学学院专业:电子信息科学与技术班级:1001学号:20102905指导教师:2014 年5 月10 日毕业论文(设计)诚信声明本人声明:所呈交的毕业论文(设计)是在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果,论文中引用他人的文献、数据、图表、资料均已作明确标注,论文中的结论和成果为本人独立完成,真实可靠,不包含他人成果及已获得青岛农业大学或其他教育机构的学位或证书使用过的材料。
与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
论文(设计)作者签名:日期:年月日毕业论文(设计)版权使用授权书本毕业论文(设计)作者同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文(设计)的复印件和电子版,允许论文(设计)被查阅和借阅。
本人授权青岛农业大学可以将本毕业论文(设计)全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本毕业论文(设计)。
本人离校后发表或使用该毕业论文(设计)或与该论文(设计)直接相关的学术论文或成果时,单位署名为青岛农业大学。
论文(设计)作者签名:日期:年月日指导教师签名:日期:年月日青岛农业大学毕业论文(设计)附件材料题目:基于51单片机的温湿度传感器的设计与制作姓名:学院:理学与信息科学学院专业:电子信息科学与技术班级:1001学号:20102905指导教师:2014 年5 月10 日摘要:温湿度使我们生产生活中很重要的参数,本设计为基于51单片机的温湿度检测与控制系统,采用模块化、层次化设计。
如今采纳新技术,使用新式智能的温湿度传感器DHT11来实现对温度、湿度的监测,运用DHT11来完成湿度信号的收集并将其转换为数字式信号,接着使用单片机AT89C52分析、处置数据,提供信号给报警及显示电路,从而完成对温湿度的检测与监控。
依据设定的报警高低限值来体现报警体系的报警功效,采纳LCD1602液晶显示所测得的温湿度值。
基于-51单片机课程设计报告
单片机课程设计课题:基于51单片机的交通灯设计基于51单片机数字温度计设计报告一、设计目的作用本设计是一款简单实用的小型数字温度计,所采用的主要元件有传感器DS18B20,单片机AT89C52,,四位共阴极数码管一个,电容电阻若干。
DS18B20支持“一线总线”接口,测量温度范围-55°C~+125°C。
在-10~+85°C范围内,精度为±0.5°C。
18B20的精度较差,为± 2°C 。
现场温度直接以“一线总线”的数字方式传输,大大提高了系统的抗干扰性。
适合于恶劣环境的现场温度测量,如:环境控制、设备或过程控制、测温类消费电子产品等。
本次数字温度计的设计共分为五部分,主控制器,LED显示部分,传感器部分,复位部分,按键设置部分,时钟电路。
主控制器即单片机部分,用于存储程序和控制电路;LED显示部分是指四位共阴极数码管,用来显示温度;传感器部分,即温度传感器,用来采集温度,进行温度转换;复位部分,即复位电路,按键部分用来设置上下限报警温度。
测量的总过程是,传感器采集到外部环境的温度,并进行转换后传到单片机,经过单片机处理判断后将温度传递到数码管显示。
二、设计要求(1).利用DS18B20传感器实时检测温度并显示。
(2).利用数码管实时显示温度。
(3).当温度超过或者低于设定值时蜂鸣器报警,LED闪烁指示。
(4).能够手动设置上限和下限报警温度。
三、设计的具体实现1、系统概述方案一:由于本设计是测温电路,可以使用热敏电阻之类的器件利用其感温效应,在将随被测温度变化的电压或电流采集过来,进行A/D转换后,就可以用单片机进行数据的处理,在显示电路上,就可以将被测温度显示出来,这种设计需要用到A/D转换电路,感温电路比较麻烦。
方案设计框图如下:方案二:考虑到用温度传感器,在单片机电路设计中,大多都是使用传感器,所以这是非常容易想到的,所以可以采用一只温度传感器DS18B20,此传感器,可以很容易直接读取被测温度值,进行转换,就可以满足设计要求。
基于51单片机温湿度监控系统毕业设计
基于51单片机温湿度监控系统毕业设计1. 引言温湿度监控系统是一种用于实时监测环境温度和湿度的设备,广泛应用于工业生产、农业种植、仓储物流等领域。
本文将介绍基于51单片机的温湿度监控系统的设计和实现过程。
2. 设计目标本设计旨在开发一款简单易用、功能稳定的温湿度监控系统。
具体设计目标如下:- 实时监测环境温度和湿度; - 提供用户界面,显示当前温湿度数据; - 当温湿度超出设定范围时,发出警报信号。
3. 硬件设计3.1 单片机选择本设计选用51系列单片机作为主控芯片,因其成本低廉、易于编程和广泛应用等优点。
3.2 温湿度传感器采用常见的DHT11数字式温湿度传感器,具有价格低廉、精确可靠等特点。
3.3 显示模块使用LCD1602液晶显示模块,能够直观地显示当前环境温湿度数据。
3.4 警报器选用蜂鸣器作为警报器,当温湿度超出设定范围时,发出警报信号。
3.5 其他外围电路为了实现与单片机的通信和控制,还需设计适当的电源、电压转换、数据传输等外围电路。
4. 软件设计4.1 系统框架本系统采用基于C语言的嵌入式软件开发,主要包括初始化、数据采集、数据处理和用户界面显示等模块。
4.2 初始化模块在系统启动时,需要对硬件进行初始化设置,包括配置串口通信、LCD1602显示模块和DHT11传感器等。
4.3 数据采集模块通过DHT11传感器采集环境温湿度数据,并将其转换为数字信号供单片机处理。
4.4 数据处理模块根据用户设定的温湿度范围,对采集到的温湿度数据进行判断和处理。
当温湿度超出设定范围时,触发警报信号。
4.5 用户界面显示模块通过LCD1602显示当前环境温湿度数据,并提供简单的操作界面,包括设定温湿度范围和查看历史数据等功能。
5. 系统实现5.1 硬件连接根据设计需求,将单片机、DHT11传感器、LCD1602显示模块和蜂鸣器等进行正确的连接。
5.2 软件编程使用C语言编写嵌入式软件程序,实现系统框架中各个模块的功能。
单片机湿度测量仪课程设计报告
一、设计任务给定湿度传感器和单片机最小系统,学习使用单片机最小系统,设计湿度检测电路和湿度上下限报警电路,完成相关的软件设计并进行湿度值显示。
二、设计内容及要求⒈系统设计的方案;⒉检测电路和过程通道的设计;⒊系统软件设计与实现;⒋需要的详细材料和工具清单;错误!未找到引用源。
设计的性能指标;错误!未找到引用源。
撰写设计报告;错误!未找到引用源。
资料归档。
三、设计重点检测电路和过程通道设计;系统软件设计、调试。
四、课程设计进度要求错误!未找到引用源。
12.11.12~12.11.14 系统方案设计;⒉12.11.15~12.11.16 检测电路和过程通道设计;错误!未找到引用源。
12.11.19~12.11.21 完成系统硬件设计与实现;错误!未找到引用源。
12.11.22~12.11.23 完成系统软件编程;错误!未找到引用源。
12.11.26~12.11.29 系统调试及撰写设计报告;错误!未找到引用源。
12.11.30 验收答辩。
五、参阅书目[1] 祁伟,杨亭,单片机C51程序设计教程与实验[M]。
北京:北京航空航天大学出版社,2006.1[2] 徐科军,传感器与检测技术[M]。
北京:电子工业出版社,2010.11[3] 方彦军,孙健,智能仪器技术及其应用[M]。
北京:化学工业出版社,2004.4[4] 徐爱钧,智能化测量控制仪表原理与设计[M]。
北京:北京航空航天大学出版社,2004.9目录1任务分析和性能指标.................... 错误!未定义书签。
1.1任务分析................................... 错误!未定义书签。
1.2性能指标................................... 错误!未定义书签。
2 总体设计方案......................... 错误!未定义书签。
2.1硬件方案................................... 错误!未定义书签。
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邮电大学单片机应用课程设计2013-2014(1)课设题目:基于单片机的简易温湿度测量仪指导教师:黄老师目录第1章摘要 (1)第2章设计任务分析及方案论证 (1)2.1设计要求 (1)2.2设计方案及其论证 (1)2.3器件选定 (2)2.4 AT89C51单片机 (4)2.5显示部分 (5)第3章电路与程序设计 (6)3.1主控制电路和测温时控制电路 (6)3.2主要模块的电路 (7)3.2.1温湿度采集模块 (7)3.2.2报警模块 (7)3.2.3显示模块 (8)第4章测试方案与测试结果 (10)4.1测试方案及测试条件 (10)4.2测试结果及其完整性 (10)4.3测试结果分析 (10)结论 (11)心得体会 (12)参考文献 (12)附录 (13)摘要本次设计是采用MSC-51系列单片机中的AT89C51和DHT11构成的低成本的温湿度的检测控制系统。
单片机AT89C51是一款低消耗、高性能的CMOS8位单片机,由于它强大的功能和低价位,因此在很多领域都是用它。
DHT11温湿度传感器是一款含有已校准数字输出的温湿度复合传感器,传感器包括一个电阻式感湿原件和一个NTC测温元件,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。
设计主要包括硬件电路的设计和系统软件的设计。
硬件电路主要包括单片机、温湿度传感器、显示模块、报警器以及控制设备等5部分。
其中由DHT11温湿度传感器及1602字符型液晶模块构成系统显示模块;测温湿度控制电路由温湿度传感器和预设温度值比较报警电路组成;用户根据需要预先输入预设值,当实际测量的温湿度不符合预设的温湿度标准时,发出报警信号(蜂鸣器蜂鸣),启动相应控制。
关键词:AT89C51;DHT11;温湿度传感器第2章设计任务分析及方案论证2.1设计要求以MCS_51系列单片机AT89C51学习板作为本次实验的核心器件,外接报警电路,温湿度采集电路,组成一个温湿度采集报警系统。
基本要求温湿度采集使用DHT11芯片,报警电路用有源蜂鸣器作为报警器件;测量空气温湿度;通过数码管显示温度和湿度,显示位数精确到个位,要求观察时无闪烁;设置温度和湿度的上下限,通过蜂鸣器报警;将温度和湿度单位显示在数据后面,温度C 或F、湿度%RH。
提升部分:采用液晶显示,声音告警、闪烁显示告警项、按键设定上下限值,单位转换。
2.2设计方案及其论证本设计要实现的功能是:实时显示当前环境的温湿度,并且允许用户设定温湿度阀值,当环境温湿度超过或低于标准值时,系统会以蜂鸣器鸣响的方式进行报警提示。
用于用户设定温湿度准确值,1602用于数据显示,蜂鸣器用于提示用户。
按照系统的设计功能所要求的,温湿度监控系统原理图如下图2.2.1所示:图2-2-1 温湿度监控系统原理图方案1:利用DHT11与单片机上的数码管一起用来显示室温湿度。
然后对当前的温湿度进行判断是否超出阈值。
若超出阈值,通过三极管放大作用使蜂鸣器报警。
方案2:利用DHT11采集温湿度,然后传入单片机,通过扩展槽连接到LCD1602上,使用LCD1602显示温湿度,然后在温湿度后面显示阈值。
若温度或湿度超出阈值,通过三极管使蜂鸣器报警。
方案3:利用DHT11采集温湿度,将数据传入单片机,通过扩展槽连接到LCD1602,并一起使用数码管显示温湿度。
阈值的显示在LCD1602上显示。
若温度或湿度超出阈值,通过三极管产生三种不同频率,使蜂鸣器发出不同的报警声音。
2.3器件选定2.3.1测量部分:温湿度传感器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,它应用专用的温湿度传感和数字模块采集技术,具有很高的稳定性和可靠性,DHT11传感器含一个NTC测温和一个电阻式感湿元件,并与一个8位的高性能单片机相连接,在精确的湿度校验室中DHT11传感器进行过校准,以程序的形式校准系数储存在0TP存中,检测信号的时候,在处理过程中传感器部要调用这些校准系数,采用单线制的串行接口,使系统集成可以有较低的功耗,而且更加简单快速,信号传输距离超过20米,作为一个数字温湿度传感器DHT11具有响应快速、抗干扰强、性价比高等优点,它的性能指标如下:湿度测量围为20%~90%RH;湿度测量精度为±5%RH;温度测量围为0~50 ℃,温度测量精度为±2℃,工作电压3.0~5.5 V,相应时间<5S,DHT1l采用4针单排引脚封装, 传感器通电后,需要等待1s,这是因为要越过不稳定的状态,在此期间不需发送指令,电源引脚(VDD,GND)之间可增加一个100nF 的电容,用以去耦滤波。
图2-3-1典型的应用电路图2-3-1 DHT11实物图(1)DHT11温湿度传感器产品参数:相对湿度分辨率:16Bit重复性:±1%RH精度:25°C ±5%RH迟滞:<±0.3%RH长期稳定性:<±0.5%RH/yr温度分辨率:16Bit重复性:±0.2°C量程围:25°C ±2°C电气特征供电:DC 3.5-5.5V供电电流:测量0.3mA 待机60μA采样周期:次大于2秒引脚说明(1)VDD 供电3.5-5.5V(2)DATA 串行数据,单总线(3)NC 空脚(4)GND 接地,电源负极2.3.2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。
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。
数据传送正确时校验和数据等于“8bit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”所得结果的末8位。
DHT11发送响应信号的时候总线为低电平,DHT11把总线拉高80us之前,必须等到响应信号发送,准备发送数据时,每一bit数据都以50us低电平时隙开始,数据位是0或1是由高电平的长或短来决定。
假如响应信号的读取为高电平,但是DHT11无响应响应,这时候说明路线可能连接不正常,当最后一bit数据传送结束后,DHT11把总线拉低50us,接着总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。
2.3.3引脚说明表2.3.5 DHT11引脚说明Pin 名称注释1 VDD 供电3-5.5V2 DATA 串行数据,单总线3 NC 空脚,悬空4 GND 接地,电源负极2.3.7 封装信息图2-3-6 DHT11的封装信息:2.4单片机资料简介AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压,高性能CMOS8位单片机,片含4k bytes的可反复擦写的只读程序存储器(PEROM)和128 bytes的随机存取数据存储器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产,兼容标准MCS-51指令系统,片置通用8位中央处理器(CPU)和Flash存储单元,功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合,可灵活应用于各种控制领域。
2.5显示部分:LCD显示部分是LCD1602液晶显示,图2-8 正常工作LCD1602显示2.5.1引脚功能说明1602液晶模块的读写操作,屏幕和光标的操作都是通过指令编程来实现的。
LCD1602采用标准的14脚(无背光)符号引脚说明或16脚(带背光)接口,各引脚接口说明1 VSS 地2 VDD 正极3 VL 液晶显示偏压4 RS 寄存器选择5 R/W 读/写选择6 EN 使能信号7 D0 数据8 D1 数据9 D2 数据10 D3 数据11 D4 数据12 D5 数据13 D6 数据14 D7 数据15 BLA 背光源正极16 BLK 背光源负极图2-8-3 LCD1602的管脚图图2-8-3 1602字符型液晶显示器实物图第3章电路与程序设计单片机是整个系统的控制中枢,它指挥外围器件协调工作,从而完成特定的功能,硬件实现上采用模块化设计,每一模块只实现一个特定功能,最后再将各个模块搭接在一起,这种设计方法可以降低系统设计的复杂性,本系统主要硬件设计包括电源电路、蜂鸣器电路、晶振电路,LCD 显示电路以及温湿度传感器电路。
3.1主控制电路和测温时控制电路本次硬件的核心就是AT89C511,其他的外围电路都是围绕它所设计的。
数字温湿度传感器的DHT11的DATA 口连接单片机AT89C51的P1.7口。
显示电路就是把LCD1602和单片机的P2口分别相连,当温度或湿度高于预设值的时候蜂鸣器蜂鸣报警,代表控制系统的指示灯闪烁。
3.2主要模块的电路3.2.1系统的蜂鸣器电路void warning() //报警函数 {uchar i;HXD=1; //蜂鸣器不报警开始(RHH||RHL)&&(HT||LT)HXD=0,蜂鸣器报警HXD=1,蜂鸣器不报警3.2.2传感器电路DHT11是数字型温湿度传感器,可直接以数字方式传输所采集的当前环境温湿度,DHT11采用的是单总线通信,因此只需将单片机的一个I/O端口与DHT11的通信接口连接就可以实现数据的采集和传送,相对于其他电路来说比较简单。
如图3.4所示:图3-2-5 传感器电路3.2.3显示电路显示模块选用1602字符型液晶模块,它是目前工控系统中使用最广泛的液晶屏之一,由于它显示的质量高,电路图如图3.4所示,1602字符型液晶模块是点阵型液晶,驱动方便,经过编程后显示容多样化。
图3-2-4 显示电路数码管显示流程图void display() //数码管显示函数{uint j=0;P0=0XFF;Digce=1;Digce=0;P0=Seg_Tab[10];Segce=1;Segce=0;P0=Dig_Tab[4];Digce=1;Digce=0;for(j=0;j<500;j++);显示子程序开始段选/位选 Seq_Tab/Dig_Tab[ ]结束初始化P0=0;P1=0X0CLCD 模块开始LCD_init 初始化,清屏设置输入指令函数LCD_write_command第4章测试方案与测试结果4.1测试方案及测试条件➢软件调试将整个硬件电路通过学习板上的接口与电脑上的软件Keil uVision4连接,运行程序,此时学习板上的数码管显示的为测量的当前温湿度值(室温)。
➢改变测量温湿度值用手握住DHT11,人为改变芯片所处环境温度,观察数码管上显示的温度值是否有改变。
超出初始设定温度上下限时,蜂鸣器发出响声报警;对着DHT11哈气,改变湿度,观察数码管上显示的湿度度值是否有改变。