测控技术与仪器毕业设计-1.4万字DHT11数字温湿度传感器

1、大连交通大学2013届测控技术与仪器毕业设计（论文）毕业设计题目：DHT11数字温湿度传感器专业：测控技术与仪器摘 要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，确保产品有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。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。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。8051单片机是常用于控制的芯片，在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果，用其作为温湿度控制系统的实力也很多。使用8051单片机能够实现温湿度全程的自动控制，而且8051单片机易于学习掌握，性价比高。使用8051型单片机设计温湿度控制系统，可以即时精确的反应温室内的温度以及适度的变化。完成诸如升温到特定的温度、降温到特定的温度。在温度上下限范围内保持恒温等多种控制方式，在湿度控制方面也是如此。将此系统应用到温室当中无疑为植被生长提供了更加适宜的环境。对于大棚种植和花圃、花卉栽培，必须在某些特定环境安装温湿度装置对其进行监控。本系统可以及时

2、、精确的反映室内的温度以及湿度的变化，能够满足温湿度的控制要求。关键词： 8051 DHT11 复合传感器 性价比极高 ABSTRACTDHT11 digital temperature and humidity sensors is a section contains the already calibration digital signal output humidity composite sensor. It used special digital module collection technology and humidity sensor technology to ensure product has high reliability and excellent long-term stability. Sensors including a resistive feeling wet components and a NTC (temperature measuring element, and with a high-performance 8-bit mic

3、rocontroller connections. So the product has excellent quality, super fast response, strong anti-jamming capability, and cost-effective extremely high yield.8051 is commonly used in the control chip, smart instrumentation, industrial inspection control, mechatronics achieved impressive results, also a lot of its strength as the temperature and humidity control system. Able to achieve automatic control of temperature and humidity throughout 8051, the 8051 is easy to learn and master the high cost

4、-effective. Use a 8051-type microcontroller design temperature and humidity control system for, instant accurate reaction greenhouse temperature and moderate changes. Complete, such as the temperature was raised to a specific temperature, cooled to a specific temperature. Maintain constant temperature and other control in the upper and lower temperature range, humidity control is also true. The application of this system to the greenhouse which undoubtedly provides a more suitable environment fo

5、r vegetation growth. For greenhouse cultivation and flower garden, flower cultivation, you must install certain environmental temperature and humidity device monitor. This system can be timely, accurate reflection of the indoor temperature and humidity changes, able to meet the requirements of the temperature and humidity control.Keywords: 8051 DHT11 Composite sensor Highly cost-effective 目录前言1第一章系统总体设计21.1系统实现的主要功能51.2系统的工作原理简介61.3 总体构成91.3.1总体设计框图61.3.2总体设计及工作进程7第二章系统的硬件设计102.1 主控模块设计102.1.1 A

6、T89S52基本特性152.1.2 AT89S52引脚说明152.1.3 复位电路设计152.1.4 外部振晶时钟电路设计152.2 DHT11传感器模块设计122.2.1 DHT11传感器简介152.2.2DHT11传感器模块电路设计162.3 1602液晶显示模块设计152.3.1 1602液晶显示屏简介152.3.21602液晶显示模块162.4 阈值设置模块102.5 报警模块12第三章系统的软件设计183.1 总体程序框架流程图183.2 1602液晶显示模块程序设计183.3 传感器模块程序设计18第四章调试过程和注意的问题244.1程序下载软件说明 244.2设计中遇到的问题及解决244.2.1遇到的硬件问题及解决244.2.2遇到的软件问题及解决25结论26谢辞27参考文献28附录29前 言温度与湿度与人们的生活息息相关。在工农业生产、气象、环保、国防、科研等部门，经常需要对环境温度与湿度进行测量及控制。准确测量温湿度在生物制药、食品加工、造纸等行业更是至关重要的。传统的温度计是用水银来显示的，虽然结构简单、价格便宜，但是它的精确度不高，不易读数。传统湿度计采用干湿球显

7、示法，不仅复杂而且测量精度不高。而采用单片机对温湿度进行测量控制，不仅具有控制方便，简单和灵活等优点，而且可以大幅度提高温度控制的技术指标。用LED数码管来显示温湿度的数值，看起来更加直观。测量温湿度的关键是温湿度传感器。过去测量温度与湿度是分开的。随着技术的进步和人们生活的需要出现了温湿度传感器。温度传感器的发展经历了3个阶段：传统的分立式温度传感器、模拟集成温度传感器、智能集成温度传感器。目前，国际上新型温度传感器正从模拟式向数字式、从集成化向智能化、网络化的方向发展。温度传感器也是经历了这样一个阶段逐渐走向数字智能化。现今国内外用的最多的温湿度传感器是SHTXX 系列。不过很多客户都反应SHTXX 不方便手工焊接，很容易在焊接的时候，由于温度过高造成传感器直接损害，因此利用SHTXX 传感器重新在国内封装得到了DHTXX系列。SHTXX系列单芯片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。它应用专利的工业COMS过程微加工技术，确保产品具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。传感器包括一个电容式聚合体测湿元件和一个能隙式测温元件，并与一个14位的A/D器以及串行接口电路在同

8、一芯片上实现无缝链接，从而具有超快响应，抗干扰能力强，性价比高等优点。采用DHT11数字温湿度传感器与单片机AT89S52相连外围电路上比较简单，所以，本次设计以DHT11数字温湿度传感器为例，介绍基于单片机的数字温湿度计的设计。第1章总体设计概述1.1系统实现的主要功能本系统所要实现的功能是：1.温湿度实时检测及显示。通过LCD1602实时地显示传感器DHT11检测到的温湿度值，并且固定时间（5s）检测更新显示一次。2.报警阈值的手动设置。通过三个按键实现温湿度阈值的设置，使得系统更加人性化、智能化，具有更高的实用价值。3.当温湿度超出阈值时能自动报警。通过蜂鸣器发出声音实现报警，以提醒用户做出相应的改进措施。1.2系统的工作原理简介总体来说，本次设计主要涉及了温湿度的测量、显示以及实现简单控制。硬件方面有五个模块，即AT89S52单片机主控模块、传感器模块、LCD1602液晶显示模块、报警模块以及阈值设置模块。其中主控模块已经给出，我们只需适当增加驱动电路即可。传感器模块使用的是DHT11数字温湿度传感器。通过DHT11检测出当前环境下的温湿度，将所测数据交给AT单片机进行分析和处

9、理，并分别存入不同数组以便显示时候用。其中，为了显示稳定，本系统每间隔5s采集一次数据送入单片机。1602液晶显示模块就是实现温湿度检测值和阈值的显示。其分两行显示，上边一行显示湿度，下边显示温度值，两行的末尾两位是阈值显示位，正常工作的时候可以通过按键将其隐藏，需要调节阈值时，再显示出来方便调整，相对构建了比较友好的人机交互。蜂鸣器报警模块实现了检测值超过阈值的时候鸣响报警。本系统采用的是有源蜂鸣器，因此无论温度还是湿度超出范围蜂鸣器都是以相同频率的声音进行报警提示。提醒工作人员此时温度湿度数据出现异常、需及时调整，及时启用升温器、加湿器、降温风扇以及喷雾器来有效的调整实验室内温湿度。阈值设置模块通过三个按键来实现阈值设置功能的。使得在不同环境下设置阈值提供了极大的方便，不需要每次都在程序里改动然后再烧录，省去了复杂的过程。1.3 总体设计简介1.3.1总体设计框图按照系统功能的具体要求，在保证实现其功能的然础上，尽可能降低系统成本。总体设计方案围绕上述思想，初步确定系统的方案如图1-1所示。图11系统总体设计从图中可以看出，系统有微处理器模块、DHT11传感器模块、阈值设置模块、1602字符液晶显示模块、报警模块组成。在方案设计中，外围模块采用并行控制，以简化系统，提高控制精度。该设计以AT89S52单片机为控制核心，实现温湿度采集及显示的基本功能。1.3.2 总体设计工作进程本次设计相对而言有两个部分弄明白了就能够设计好了。一个是液晶

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