慶祖天氣預報_一款簡單溫濕度測量儀的設計

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所屬分類:空氣濕度

一款簡單溫濕度測量儀的設計_工程科技_專業資料。一款簡單溫濕度測量儀的設計 【摘要】隨著科學技術的發展,溫濕度測量儀的應用越來越廣泛。最關鍵的 是溫濕度控制方法,傳統的溫濕度控制方法完全是人工的,不僅費時費力,而且 效率很低。該設計是一款家用溫濕度

一款簡單溫濕度測量儀的設計 【摘要】隨著科學技術的發展,溫濕度測量儀的應用越來越廣泛。最關鍵的 是溫濕度控制方法,傳統的溫濕度控制方法完全是人工的,不僅費時費力,而且 效率很低。該設計是一款家用溫濕度測量儀的設計。主要由單片機、數字溫濕度 傳感器 DHT11、液晶顯示 LCD1602 組成。采用溫濕度傳感器 DHT11 來測量溫 濕度,它的精確度高,而且 DHT11 直接是輸出數字信號,可直接與單片機相連。 采集溫濕度并顯示在 1602 顯示屏上,系統的核心是單片機 STC89C52,接收傳 感器所測的數據并處理。 【關鍵詞】單片機;溫濕度傳感器;顯示模塊 1.硬件電路設計 本系統利用單片機設計一款能夠幫助居民檢測溫度、 濕度信息的溫濕度檢測 儀。本系統電路結構簡單,實現容易,慶祖天氣預報價格便宜。 溫濕度測量儀系統結構如圖 1-1 所示,電路包括:DHT11 傳感器、中央處理 器 CPU、時鐘及復位電路、液晶顯示。 圖 1-1 系統結構框圖 1.1 單片機最小系統設計 單片機最小系統, 或者稱為最小應用系統,是指用最少的元件組成的單片機 可以工作的系統。對 51 系列單片機來說,最小系統一般應該包括:單片機、電 源電路、復位電路和晶振電路,如圖 1-2 所示。這里電源采用計算機 USB 供電, 復位電路采用上電復位,晶振電路采用 12MHz 晶振。 圖 1-2 單片機最小系統圖 1.2 溫濕度檢測電路設計 這里溫濕度測量,采用 DHT11 數字溫濕度傳感器,其電路如圖 1-4 所示。 表 2-1 DHT11 引腳表 引腳號 引腳名稱 1 2 VCC Dout 電源 輸出 類型 引腳說明 正電源輸入(3-5.5v) 數據輸入/輸出引腳 3 4 NC 空 空腳 GND 地 電源地 DHT11 數字溫濕度傳感器是一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度復合傳 感器。 它應用專用的數字模塊采集技術和溫濕度傳感技術,確保產品具有極高的 可靠性與卓越的長期穩定性。傳感器包括一個電阻式感濕元件和一個 NTC 測溫 元件,并與一個高性能 8 位單片機相連接。每個 DHT11 傳感器都在極為精確的 濕度校驗室中進行校準。校準系數以程序的形式儲存在 OTP 內存中,傳感器內 部在檢測信號的處理過程中要調用這些校準系數。單線制串行接口,使系統集成 變得簡易快捷。超小的體積、極低的功耗,信號傳輸距離可達 20 米以上,使其 成為各類應用甚至最為苛刻的應用場合的最佳選則。產品為 4 針單排引腳封裝。 連接方便,特殊封裝形式可根據用戶需求而提供。 如圖 1-2 所示,是溫、濕度傳感器 DHT11 管腳分布圖,表 2-1 是它的功能 情況。 圖 1-3 DHT11 管腳分布圖 圖 1-4 溫濕度檢測電路 圖 1-5 LCD1602 引腳圖 圖 1-6 系統電路圖 1.3 顯示電路設計 該設計顯示由 1602 液晶顯示屏完成,實時顯示溫濕度數據,方便用戶。 圖 2-1 主程序流程圖 圖 2-2 T0 中斷顯示流程圖 圖 2-3 溫度測量流程圖 電路如圖 1-5 所示,1602 液晶也叫 1602 字符型液晶,它是一種專門用來顯 示字母、數字、符號等的點陣型液晶模塊。它由若干個 5X7 或者 5X11 等點陣字 符位組成,每個點陣字符位都可以顯示一個字符,每位之間有一個點距的間隔, 每行之間也有間隔, 起到了字符間距和行間距的作用,正因為如此所以它不能很 好地顯示圖形(用自定義 CGRAM,顯示效果也不好) 。1602LCD 是指顯示的內 容為 16X2,即可以顯示兩行,每行 16 個字符液晶模塊(顯示字符和數字) 。 (下轉第 197 頁) (上接第 195 頁) 1.4 系統電路設計 圖 2-4 顯示溫度流程圖 各電路模塊設計完成,組合起來就形成系統電路,電路工作原理如下:溫濕 度檢測電路,檢測到溫濕度信號,這里采用的 DHT11 數字溫濕度傳感器輸出的 是已校準數字信號,可以直接從單片機的 P3.0 輸入,經單片機處理后,直接由 液晶顯示器 LCD1602 顯示出來。系統電路如圖 1-6 所示。 2.軟件設計 系統的主要功能是根據當前的溫度及濕度, 利用溫濕度傳感器把當前的溫濕 度傳遞給顯示器。系統軟件可分為兩個功能模塊: (1)溫濕度檢測:檢測當前溫度傳感器的溫度和濕度。 (2)顯示:顯示當前溫度、濕度,采用定時器中斷進行時顯示。 2.1 主程序 系統主程序由主函數流程和 T0 中斷顯示流程組成,如圖 2-1 所示和 2-2 所 示。 圖 3-1 電路實物圖 2.2 溫度測量程序 溫度測量程序模塊流程圖如圖 2-3 所示。慶祖天氣預報 2.3 濕度顯示程序 溫度測量程序模塊流程圖如圖 2-4 所示。 3.電路系統的制作與調試 本電路制作簡單,只要焊接沒有問題,端口連接沒有錯誤,很快就能完成。 完成后的電路實物如圖 3-1 所示。 通電前再次檢查電路,檢查無誤后開啟電源,用萬用表檢查單片機和 1602 液晶顯示器、 溫濕度傳感器 DHT11 各引腳電壓正常后,觀察 1602 液晶顯示器實 時顯示的數據,在當前溫濕度環境中,用手觸摸 DHT11 傳感器或用口對著傳感 器一定位置哈氣,再觀察 1602 液晶顯示數據發生變化。經測試電路工作正常, 能實現設計功能。 參考文獻 [1]李建忠.單片機原理及應用[M].西安:西安電子科技大學出版社,2002. [2]朱宇光.單片機應用新技術教程[M].北京:電子工業出版社,2000. [3]劉守義.單片機應用技術[M].西安:西安電子科技大學出版社,2002. [4]李華.STC89C51 系列單片機實用接口技術 [M].北京:電子工業出版社, 2000. [5]李全利.單片機原理及應用技術[M].北京:高等教育出版社,2006. [6]何立民.單片機高等教程[M].航空航天大學出版社,2000. [7]張毅剛.MCS-51 單片機應用設計[M].哈爾濱工業大學出版社,1997. [8]朱鴻彪.實用電子制作

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