接口与程序课程设计-Arduino

接口与控制课程设计

基于Arduino的温湿度测量仪

指导教师：纪建伟付立思

班级： 14级农业电气化一班组员：刘晓旭徐梓桐杨康佳

信息与电气工程学院

2016年12月

目录

摘要 (1)

第一章课程设计的基本思路 (2)

第二章单元模块设计信息 (2)

2.1面包板 (2)

2.2杜邦线 (3)

2.3 DHT11数字温湿度传感器模块 (4)

2.4电位器 (6)

2.5 1602lcd字符型液晶显示器 (6)

2.6 Arduino Uno r3 微处理器 (7)

2.7色环电阻 (8)

2.8 9v电源 (8)

2.9 LCD引脚接线1602采用标准的16脚接口，其中： (8)

第三章设计程序及注释 (10)

第四章设计实物图及成果展示 (15)

第五章总结 (16)

5.1本次设计进程中遇到的问题及解决方法 (16)

5.2本次设计的心得体会 (16)

摘要

本次设计是基于Arduino Uno r3为控制核心，结合dht11数字温湿度传感器模块、1602LCD字符型液晶显示器的温湿度测量仪。该系统用于检测空气中的温湿度并传递到LCD显示器上。其量程温度为0~50℃，量程湿度为20-90%RH。

关键词：Arduino 温湿度测量 LCD

第一章课程设计的基本思路

本次设计为实现对空气中的温湿度测量，我们计划选用以Arduino为核心，其他模块为基础，以积木式的方法搭建出整个硬件系统。为此我们先学习了Arduino控制板上各引脚的功能及用途，再学习温湿度传感器和arduino之间信息传递的方式，发现dht11输出的是数字信号，Arduino可直接通过数字引脚采集传感器输出的温湿度数据。最后，我们学习LCD各引脚功能，以实现Arduino采集的温湿度数据信息的显示。

第二章单元模块设计信息

2.1面包板

面包板是由于板子上有很多小插孔，专为电子电路的无焊接实验设计制造的。由于各种电子元器件可根据需要随意插入或拔出，免去了焊接，节省了电路

的组装时间，而且元

件可以重复使用，所

以非常适合电子电

路的组装、调试和训

练。

面包板的得名可以追溯到真空管电路的年代，当时的电路元器件大都体积较大，人们通常通过螺丝和钉子将他们固定在一块切面包用的木板上进行连接，后来电路元器件体积越来越小，但面包板的名称沿用了下来。

面包板就是有母板作为底座，并且电源接入有专用接线柱，甚至有些能够进行高压实验的还有地线接线柱的面包实验板。这种板子使用起来比较方便，就是把电源直接接入接线柱，然后单面包板插入元件进行实验（插元件的过程中要断开电源）遇到多于5个元件或一组插孔插不下时，就需要用面包板连接线（也叫面包线，见参考资料）把多组插孔连接起来。

2.2杜邦线

是美国杜邦公司生产的有特殊效用的缝纫线。

电子行业杜邦线可用于实验板的引脚扩展，增加实验项目等。可以非常牢靠地和插针连接，无需焊接，可以快速进行电路试验。

2.3 DHT11数字温湿度传感器模块

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，成本低、相对湿度和温度测量、超快响应、抗干扰能力强、超长的信号传输距离、数字信号输出、精确校准。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。可用于暖通空调、除湿器、测试及检测设备、消费品、汽车、自动控制、数据记录器、气象站、家电、湿度调节器、医疗、其他相关湿度检测控制。

产品参数：

相对湿度分辨率：16Bit

重复性：±1%RH

精度：25℃±5%RH

互换性：可完全互换

响应时间：1/e(63%)25℃6s 1m/s空气6s

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℃

量程范围：25℃±2℃

响应时间：1/e(63%)10S

电气特性供电：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 DC

2、DATA 串行数据，单总线

3、NC空脚

4、GND接地，电源负极

本公司生产的湿敏电阻湿度传感

器器是采用有机高分子材料的一种新

型的湿度敏感元件，具有感湿范围宽，

响应迅速，抗污染能力强，无需加热

清洗及长期使用性能稳定可靠等诸多

特点。

本设计中，采用的是dht11数字温湿度传感器模块，可以直插直用。

2.4电位器

电位器是具有三个引出端、阻值可按

某种变化规律调节的电阻元件。电位器通

常由电阻体和可移动的电刷组成。当电刷

沿电阻体移动时，在输出端即获得与位移

量成一定关系的电阻值或电压。

电位器既可作三端元件使用也可作二端

元件使用。后者可视作一可变电阻器，由

于它在电路中的作用是获得与输入电压（外加电压）成一定关系得输出电压，因此称之为电位器。

2.5 1602lcd字符型液晶显示器

1602是字符型液晶，它是16*2的显示的。

每个字符由5乘7的点阵组成。

1602字符型LCD通常有14条引脚线或16条

引脚线的LCD，多出来的2条线是背光电源线。

引脚说明：VCC(15脚)和地线GND(16脚)，其控制

原理与14脚的LCD完全一样。