基于51单片机的数字温湿度计设计及实现

DHT11串行通信说明
DHT11 器件采用简化的单总线通信。单总线通常要求 外接一个约 5.1kΩ的上拉电阻，这样，当总线闲置时， 其状态为高电平。由于它们是主从结极，只有主机呼叫 从机时，从机才能应答，因此主机访问器件都必须严格 遵循单总线序列，如果出现序列混乱，器件将不响应主 机。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，一次传送40位数据，高位先出。
1）主控制器芯片 AT89C51
AT89C51 是 美 国 ATMEL 公 司 生 产的低电压，高性能 CMOS8位单 片机，片内含 4k bytes的可反复擦 写的只读程序存储器（ EPROM） 和128 bytes的随机存取数据存储 器（RAM），可灵活应用于各种控 制领域。
2）温湿度传感器DHT11
3 硬件电路总体设计
硬件电路总体设计框图
DHT11 温湿度传
单
感器数据采集
片
机
时钟复位电路
LCD1602 液晶显示
本方案使用 AT89C51 作为控制核心，以智能温湿度 传感 器 DHT11 作为 温湿度测量元件 ，显示电 路 采用 LCD1602模块显示，采用单片机最小系统。
硬件设计电路图
VCC
内含 splc780 控制器的点阵字符液晶显示 模块HS1602，它是一种低功耗 CMOS技 术实现的字符 LCD显示模块，有 8位微处 理器接口，通过内部的 80×8位映射 DDRAM实现2行×16个字符的显示 1602液晶模块内部的 字符发生存储器已经 存储了 160 个不同的点 阵字符图形。
LCD显示字符原理
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校验位。
校验位数据定义：
“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校验位等 于所得结果的末 8位。
3）液晶显示LCD1602
13 P3.3/INT1
12 11 10
P3.2/INT0 P3.1/TXD P3.0/RXD
RS
28 P2.7/A15
RW E
27 26 25 24 23
P2.6/A14 P2.5/A13 P2.4/A12 P2.3/A11 P2.2/A10
22 P2.1/A9
21 P2.0/A8
32 33
P0.7/AD7 P0.6/AD6
R1
U2 5k1
癈 HR%
0.7 2 0.0 8
>
DATA SCK
2 3
DHT11
LCD1602
D7 D6
14 13
D5 12
D4 D3 D2 D1 D0
11 10 9 8 7
E RW RS
6 5 4
VEE 3
VDD VSS
2 1
E RW RS
C VC
U1
17 16 15 14
ຫໍສະໝຸດ Baidu
P3.7/RD P3.6/WR P3.5/T1 P3.4/T0
34 P0.5/AD5
35 36 37 38 39
P0.4/AD4 P0.3/AD3 P0.2/AD2 P0.1/AD1 P0.0/AD0
89C51
LM016L
C
C
98765432 1
V
RP1
RESPACK-8
P1.7 P1.6 P1.5 P1.4
8 7 6 5
P1.3 4
P1.2 P1.1/T2EX
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。
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基于51单片机的数字温湿度计 设计及实现
——姓名： 指导老师：
主要内容
1 设计内容 2 主要器件选择 3 硬件电路总体设计 4 软件程序设计
1 设计内容
实现温度、湿度的采集、显示； 设计温度、湿度采集、显示电路； 调试电路，实现对数字温湿度计的设计。
2 主要器件的选择
P1.0/T2
3 2 1
EA ALE PSEN
31 30 29
VCC
R3
10k
VCC
R2
10K
C3
10u
RST 9
XTAL2 18
XTAL1 19
X1
CRYSTAL
C1
30pF
C2
30pF
4 软件程序设计
主程序设计流程图
主程序里主要的一部分是 数据采集和显示的循环部分， 其中DHT11 有严格的时序要 求，程序一定要遵守按照其 与主机通信的步骤。
它是一款含有已校准数 字信号输出的温湿度复合 传感器 ,传感器包括一个 电阻式感湿元件和一个 NTC 测 温 元 件 ， 具 有 品 质卓越、超快响应、抗干 扰能力强、性价比极高等 优点。
DHT11 典型应用
引脚说明： 1、VDD 供电3.5-5.5V DC 2、DATA 串行数据，单总线 3、NC 空脚 4、GND 接地，电源负极
开始 液晶模块初始化
延时
While
（ 1）
DHT11
初始化
DHT11
温湿度转化
读取温湿度值 温湿度处理
温湿度值显示
结束
结论
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。