基于stm8的温湿度测量仪设计

目录

第1章摘要 (4)

第2章任务和要求 (4)

第3章系统设计方案 (4)

3.1 前期准备 (4)

3.2 设计方案 (4)

第四章硬件模块分析 (4)

4.1数字温湿度传感DHT11 (4)

4.2 5110模块 (7)

第五章程序 (10)

第六章总结 (14)

心得体会 (14)

参考文献 (15)

第1章摘要

本次创新实践是基于STM8S105S单片机的温湿度测量仪的设计与实现，设备完成的主要功能是用集成温湿度传感器实现（DHT11）检测当前温度和湿度值，传回单片机，并输出到LCD51110显示出来。测量仪以STM8S105S单片机系统控制处理器，作为整个系统的控制中枢。此外，对整个控制软件进行设计和程序的编制以及程序的调试，并最终完成软件和硬件的融合，实现温湿度测量仪的预期功能。

第2章任务和要求

设计一个寻迹车，采用STM8S105S单片机控制核心，通过集成温湿度传感器（DHT11）采集当前温湿度信息，通过总线传回单片机，再由单片机控制5110显示器显示出相应数值，并定时更新屏幕显示。

完成创新设计报告。

第3章系统设计方案

3.1前期准备

前期准备主要完成如下工作：熟悉IAR软件的使用，了解并掌握STM8S105S单片机IO端口、定时器、中断的知识，阅读dht11传感器原理及应用和5110显示模块的相关知识，相应的微处理器原理及stm8应用资料，联系实例操作，熟练掌握各功能的实现方法。前期的准备工作是整个试验的基础。

3.2 设计方案

用集成温湿度传感器实现（DHT11）检测当前温度和湿度值，传回单片机，经过相应公式计算，转换成10进制数并输出到LCD51110显示出来。

第4章硬件模块分析

一、数字温湿度传感器DHT11

1、接口说明

2、电源引脚

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。

3、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

+8bi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。

用户MCU发送一次开始信号后,DHT11从低功耗模式转换到高速模式,等待主机开始信号结束后,DHT11发送响应信号,送出40bit的数据,并触发一次信号采集,用户可选择读取部分数据.从模式下,DHT11接收到开始信号触发一次温湿度采集,如果没有接收到主机发送开始信号,DHT11不会主动进行温湿度采集.采集数据后转换到低速模式。

1.通讯过程如图1所示

图1

总线空闲状态为高电平,主机把总线拉低等待DHT11响应,主机把总线拉低

必须大于18毫秒,保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的开始信号后,等待主机开始信号结束,然后发送80us低电平响应信号.主机发送开始信号结束后,延时等待20-40us后, 读取DHT11的响应信号,主机发送开始信号后,可以切换到输入模式,或者输出高电平均可, 总线由上拉电阻拉高。

图2

总线为低电平,说明DHT11发送响应信号,DHT11发送响应信号后,再把总线拉高80us,准备发送数据,每一bit数据都以50us低电平时隙开始,高电平的长短定了数据位是0还是1.格式见下面图示.如果读取响应信号为高电平,则DHT11没有响应,请检查线路是否连接正常.当最后一bit数据传送完毕后，DHT11拉低总线50us,随后总线由上拉电阻拉高进入空闲状态。

数字0信号表示方法如图4所示

图4

数字1信号表示方法.如图5所示

图5

4、 DHT11引脚说明

Pin 名称注释

1 VDD 供电 3－5.5VDC

2 DATA 串行数据，单总线

3 NC 空脚，请悬空

4 GND 接地，电源负极

二、5110模块

引脚图

1、Nokia5110的初始化

接通电源后，内部寄存器和RAM的内容是不确定的，这需要一个RES 低电平脉冲复位一下。当VDD变为高电平，达到VDDmin(或更高)之后，最多100ms，RST输入低电平(电平幅度<0.3VDD)。

5110复位时序

2、设置Nokia5110液晶的坐标

Nokia5110(PCD8544)的命令集：

48*84点阵的格 式如上图，数据以字节8bit 为 单位下载到PCD8544的48*84bit 显示数据RAM 矩 阵。列通过地址指针寻址，地址范围为X 0~83(1010011)，Y 0~5(101)。地址不允许超过这个范围。

在垂直寻址(V=1)，Y地址在每个字节之后递增，经最后的Y地址(Y=5)之后，Y绕回0，X递增到下一列的地址。

在水平寻址模式(V=0)，X地址在每个字节之后递增，经最后的X地址(X=83)之后，X绕回0，Y递增到下一行的地址。

经每一个最后地址之后(X=83,Y=5)，地址指针绕回地址(X=0,Y=0)。

3、显示英文字符

英文字符占用6*8个点阵，通过建立一个ASCII的数组font6x8[][6]来寻址。而这个数字的行号对应（字符ASCII码-32）。ASCII码表如下：