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溫濕度傳感器畢業(yè)設(shè)計(jì)-王濤
青島農(nóng)業(yè)大學(xué)
畢 業(yè) 論 文（設(shè)計(jì)）
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基于51單片機(jī)的溫濕度傳感器的設(shè)計(jì)與制作 王濤 理學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院 電子信息科學(xué)與技術(shù) 1001 20102905 霍文曉
2014 年 5 月10 日
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基于51單片機(jī)的溫濕度傳感器的設(shè)計(jì)與制作 王濤 理學(xué)與信息科學(xué)學(xué)院 電子信息科學(xué)與技術(shù) 1001 20102905 霍文曉 2014 年 5 月10 日
摘要：溫濕度使我們生產(chǎn)生活中很重要的參數(shù)，本設(shè)計(jì)為基于51單片機(jī)的溫濕度檢測(cè)與控制系統(tǒng)，采用模塊化、層次化設(shè)計(jì)。如今采納新技術(shù)，使用新式智能的溫濕度傳感器DHT11來實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度、濕度的監(jiān)測(cè)，運(yùn)用DHT11來完成濕度信號(hào)的收集并將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字式信號(hào)，接著使用單片機(jī)AT89C52分析、處置數(shù)據(jù)，提供信號(hào)給報(bào)警及顯示電路，從而完成對(duì)溫濕度的檢測(cè)與監(jiān)控。依據(jù)設(shè)定的報(bào)警高低限值來體現(xiàn)報(bào)警體系的報(bào)警功效，采納LCD1602液晶顯示所測(cè)得的溫濕度值。優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)的電路簡(jiǎn)單、集成度高、運(yùn)行穩(wěn)定、調(diào)試方便、檢測(cè)精度很高，有一定的實(shí)用價(jià)值。
關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；DHT11溫濕度傳感器；LCD1602顯示
Abstract：Temperature and humidity that we are important parameters in production and living, this design is based on 51 single chip microcomputer temperature and humidity detection and control system, adopts the modular, hierarchical design. Now adopt new technology, the use of new intelligent temperature and humidity sensor DHT11 to realize the monitoring of temperature, humidity, using DHT11 to humidity signal collection and convert them into digital signals, then using microcontroller AT89C52 analysis and treatment of data, provides the signal to alarm and display circuit, so as to complete the detection and monitoring of temperature and humidity. According to set the alarm of high and low limit to reflect the alarm function of the alarm system, adopt LCD1602 LCD display the measured temperature and humidity values. Advantage is simple circuit, high integration, stable running, convenient debugging and testing precision is high, has certain practical value.
Key words: Single chip microcomputer; DHT11 temperature and humidity; LCD1602 display
目 錄
第一章 引言 ..................................................................................................................................... 7
1.1課題的研究背景 ................................................................................................................. 7
1.2課題的研究?jī)?nèi)容及目標(biāo) ........................................................................................ 7
1.3本文的組織結(jié)構(gòu) ................................................................................................................. 7
第二章 設(shè)計(jì)要求及目的 ................................................................................................................. 7
1.1 設(shè)計(jì)目的 ............................................................................................................................ 7
1.2 設(shè)計(jì)要求 ............................................................................................................................ 7
第三章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及論證 ......................................................................................................... 7
3.1總體方案設(shè)計(jì) ..................................................................................................................... 8
3.2方案比較與論證 ................................................................................................................. 8
3.2.1溫濕度檢測(cè) .............................................................................................................. 8
3.2.2主從機(jī)通信 .............................................................................................................. 9
3.2.3顯示部分 .................................................................................................................. 9
第四章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) ..................................................................................................... 9
4.1 單片機(jī)介紹 ........................................................................................................................ 9
4.1.1 單片機(jī)主要性能 ..................................................................................................... 9
4.1.2 單片機(jī)各引腳功能介紹 ....................................................................................... 10
4.1.3 單片機(jī)特殊功能寄存器介紹 ............................................................................... 10
4.2 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器介紹 ...................................................................................... 14
4.2.1 DHT11產(chǎn)品概述 ................................................................................................... 10
4.2.2 串行接口 ............................................................................................................... 10
4.3 紅外發(fā)射電路 .................................................................................................................. 14
4.4紅外接收電路 ................................................................................................................... 16
第五章 軟件設(shè)計(jì) ........................................................................................................................... 17
5.1主機(jī)程序 ........................................................................................................................... 17
5.2從機(jī)程序 ........................................................................................................................... 18
總 結(jié) ............................................................................................................................................ 20
致 謝 ............................................................................................................................................ 21
參考文獻(xiàn)......................................................................................................................................... 22
附錄一 主機(jī)電路圖 ....................................................................................................................... 23
附錄二 從機(jī)電路圖 ....................................................................................................................... 24
附錄三 程序代碼 ........................................................................................................................... 25
第一章 引言
1.1 課題的研究背景
溫度與濕度與人們的生活息息相關(guān)。尤其是在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、氣象、國(guó)防、科研等部門，必須經(jīng)常、精確的對(duì)環(huán)境溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。此外，在制藥，造紙準(zhǔn)及溫濕度測(cè)量，食品加工和其他行業(yè)是必要的。比較傳統(tǒng)的溫度計(jì)使用水銀制作顯示，構(gòu)造簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，缺憾是精確度不高，不宜讀數(shù)。傳統(tǒng)的干濕球溫度計(jì)的顯示方法，不僅復(fù)雜，測(cè)量精度不高。而選用單片機(jī)對(duì)溫濕度實(shí)施監(jiān)控和測(cè)量，不單單具有節(jié)制便利，單一靈活的特點(diǎn)，而且可以大大提高溫度控制的靈活性的優(yōu)點(diǎn)。用LED數(shù)碼管顯示溫度和濕度值，看起來更直觀。
測(cè)量溫度和濕度最重要的就是傳感器。溫度和濕度的測(cè)量過去是分離的。傳感器的成長(zhǎng)歷經(jīng)了三個(gè)階段：傳統(tǒng)的分立式溫度傳感器、模擬集成溫度傳感器、智能集成溫度傳感器。目前，從模擬到數(shù)字溫度傳感器的模型的方向，從集成化向智能化，網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展。溫度傳感器也經(jīng)歷過這樣的階段走向數(shù)字化、智能化。
1.2 課題的研究?jī)?nèi)容及目標(biāo)
溫度和濕度探測(cè)器是以AT89C52單片機(jī)為核心控制芯片，該芯片具有良好的抗干擾能力，快速響應(yīng)。使用此單片機(jī)構(gòu)成的溫濕度檢測(cè)儀能夠定時(shí)、無誤的監(jiān)測(cè)周圍的溫度和相對(duì)濕度。
使用高靈敏度收集濕敏電阻阻值變化，然后經(jīng)由單片機(jī)從而得到相應(yīng)濕度，這就是本檢測(cè)儀的硬件部份的設(shè)計(jì)；DHT11數(shù)字溫度傳感器對(duì)溫度的實(shí)時(shí)采集和直接控制監(jiān)測(cè)。另外，新增的語音報(bào)警裝置，讓用戶自己來設(shè)定自己需要的上下限值，只要超出便會(huì)自動(dòng)報(bào)警。并用LCD顯示屏作為顯示設(shè)備的硬件設(shè)計(jì)方案。軟件部分選用模塊化的方式分成幾個(gè)個(gè)體，一個(gè)個(gè)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，最后連接各部分一起協(xié)調(diào)工作，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)周圍溫濕度的目的。
1.3 本文的結(jié)構(gòu)組織
本文的組織結(jié)構(gòu)安排如下：
第一章引言，扼要闡明本課題的研究背景、研究目的、研究意義，以及要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。
第二章設(shè)計(jì)的要求及目的，闡述要實(shí)現(xiàn)的功能，以及主要的參數(shù)。
第三章系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案及論證，通過分析論證，選出最合適的設(shè)計(jì)方案，詳細(xì)的介紹總體方案。
第四章主要講述整個(gè)體系硬件的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)，包括單片機(jī)的選擇、溫濕度傳感器的選擇以及紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、語音播報(bào)電路的設(shè)計(jì)。
第五章是軟件設(shè)計(jì)，基于前面的硬件系統(tǒng)，設(shè)計(jì)合適的主機(jī)程序和從機(jī)程序。
第二章 設(shè)計(jì)要求及目的
2.1 設(shè)計(jì)目的
溫度、濕度是工業(yè)和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要環(huán)境參數(shù)。是否能夠及時(shí)、準(zhǔn)確地測(cè)量很重要。如果單片機(jī)來對(duì)溫度進(jìn)行控制，利用高精度的溫度，濕度控制，強(qiáng)濕功能，體積小，價(jià)格低，簡(jiǎn)單靈活，很好的滿足工藝要求。
2.2 設(shè)計(jì)要求
1、實(shí)現(xiàn)溫度和濕度的測(cè)量；
2、按電源鍵進(jìn)行測(cè)量；
3、濕度的測(cè)量范圍： 0％～100%RH；溫度的測(cè)量范圍：-40～+85℃；
4、濕度測(cè)量精度：±2.0%RH；溫度測(cè)量精度：±0.2℃；
5、在LCD顯示屏上顯示數(shù)據(jù)和結(jié)果；
6、超出或低于預(yù)設(shè)定的值，蜂鳴器自動(dòng)報(bào)警。
第三章 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)及論證
3.1總體方案設(shè)計(jì)
根據(jù)課題要求實(shí)現(xiàn)，該系統(tǒng)由主機(jī)系統(tǒng)和兩個(gè)部分從系統(tǒng)，以AT89C52單片機(jī)為核心，設(shè)計(jì)。圖1-1和1-2為主機(jī)、從機(jī)框圖：
圖 1-1 主機(jī)系統(tǒng)圖 圖 1-2 從機(jī)系統(tǒng)圖
3.2方案比較與論證
3.2.1溫濕度檢測(cè)
方案一：使用AM2301數(shù)字溫濕度傳感器。該型溫濕度傳感器，采用3.3-6V直流電源供電，它的各部分參數(shù)：濕度測(cè)量的范圍為20％～90%RH；溫度測(cè)量的范圍為0～+50℃；濕度測(cè)量精度為±5.0%RH；溫度測(cè)量精度為±2.0℃。雖然它的價(jià)格比較便宜，但測(cè)溫的范圍和測(cè)濕的范圍太小，溫度的精度和濕度的精度太低，不符合設(shè)計(jì)的要求。
方案二：使用AM2302電容式數(shù)字溫濕度傳感器。它的各部分參數(shù)如下：由于傳感器參數(shù)：濕度0% ~ 100%相對(duì)濕度的測(cè)量范圍；溫度測(cè)量范圍為40 ~ + 80℃；濕度的測(cè)量精度為±3.0%RH溫度的測(cè)量精度：±0.5℃。價(jià)格也比較適合，基本可以滿足設(shè)計(jì)要求。
方案三：使用數(shù)字溫濕度傳感器DHT11。濕度測(cè)量范圍： 0％～100%RH；溫度測(cè)量范圍：40 ~ + 85℃；濕度測(cè)量精度：±2%相對(duì)濕度±0.2℃溫度測(cè)量精度。該傳感器價(jià)格很便宜。溫度和濕度都達(dá)到或超過了標(biāo)題的精度要求，屬于低功率傳感器。
經(jīng)過比較，從系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)要求和低功耗方面考慮，選用方案三。
3.2.2主從機(jī)通信
方案一：采用RF905SE無線發(fā)射模塊。可以進(jìn)行最遠(yuǎn)達(dá)1000米的遠(yuǎn)距離無線通信，工作很穩(wěn)定，比較簡(jiǎn)單，但是成本較高。
方案二：采用無線藍(lán)牙串口模塊。該模塊的傳輸距離為5 ~ 10米，可串行通訊，通訊便捷，但成本高。
方案三：用自制的紅外通信電路，可以實(shí)現(xiàn)超過5米距離的通信，低功耗，低成本，并能滿足題目要求發(fā)揮的一部分。
通過對(duì)比，方案三的紅外通信電路的機(jī)能完全能夠符合題目的各個(gè)部分和發(fā)揮部分的設(shè)計(jì)，故選用方案三。
3.2.3 顯示部分
方案一：采用LED數(shù)碼管，其操作簡(jiǎn)單，顯示直觀。不僅程序的設(shè)計(jì)簡(jiǎn)易，而且對(duì)周圍的環(huán)境要求很低，方便維護(hù)。但是數(shù)碼管只可以顯示阿拉伯?dāng)?shù)字，不能顯示漢字。而且硬件設(shè)計(jì)也相當(dāng)繁復(fù)。不適用于本設(shè)計(jì)。
方案二：使用LCD液晶，它具有體積小、低功耗、顯示豐富等優(yōu)點(diǎn)。電路連接簡(jiǎn)單，價(jià)格也便宜。
總的來說，LCD液晶顯示更多的內(nèi)容，所以本設(shè)計(jì)選用LCD液晶顯示程序。
第四章 系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
4.1 單片機(jī)介紹
4.1.1 單片機(jī)主要性能
AT89C52是由ATMEL公司生產(chǎn)的51單片機(jī)的一個(gè)型號(hào)。它具有高性能CMOS8位、低電壓的優(yōu)點(diǎn)，使用了該公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，完美兼容MCS-51指令系統(tǒng)，包括8位中央處理器和Flash存儲(chǔ)單元，AT89C52功能強(qiáng)大、試用范圍非常廣。
主要功能特性：
● 引腳完全兼容MCS-51產(chǎn)品
● 具有8K字節(jié)的可重擦寫Flash閃存
● 1000次擦寫周期
● 2個(gè)讀寫中斷口線
● 全靜態(tài)操作：0Hz-24MHz
● 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器
● 256*8字節(jié)內(nèi)部RAM
● 32可編程雙向I/O線
● 3個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器
● 2個(gè)外部中斷源，共6個(gè)中斷源
● 可編程串行UART通道
● 低功耗的空間和掉電模式
● 軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能
4.1.2 單片機(jī)各引腳功能介紹
AT89C52由40 腳雙列直插包裝的8 位通用微處理器組成，使用常用的C51內(nèi)核，它主要用于會(huì)聚調(diào)整功能的控制。功能主要有對(duì)會(huì)聚主IC 內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等部件的初始化，會(huì)聚調(diào)整控制，會(huì)聚測(cè)試圖控制，紅外遙控信號(hào)IR的接收解碼及與主板CPU通信等。
·P0 口：P0 口是8 位的漏極開路型雙向的I/O 口，即為地址/數(shù)據(jù)總線復(fù)用口。如果被當(dāng)作輸出口，每位可以吸收電流的形式驅(qū)動(dòng)8 個(gè)TTL邏輯門電路，對(duì)端口P0 寫“1”時(shí)，起作用變?yōu)楦咦杩馆斎搿．?dāng)需要訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器或程序存儲(chǔ)器時(shí)，這組口線分時(shí)轉(zhuǎn)換地址（低8 位）和數(shù)據(jù)總線復(fù)用，期間可以激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash 編程時(shí)，P0 口負(fù)責(zé)接受指令字節(jié)，但是在程序校驗(yàn)的時(shí)候，需要輸出指令字節(jié)，校驗(yàn)時(shí)需要外接上拉電阻。
·P1 口：P1 是一個(gè)帶在內(nèi)部上拉電阻的8 位的雙向I/O 口， P1 的輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸取或輸出電流）4 個(gè)TTL 邏輯門電路。對(duì)端口寫“1”，經(jīng)過里面 的上拉電阻把端口拉至高電平，就可作輸入口使用。作輸入口用時(shí)，因?yàn)槔锩娲嬖谏侠娮瑁骋_被外部的信號(hào)拉低時(shí)會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。與AT89C51 不
同之處是，P1.0 和P1.1 還有作為定時(shí)/計(jì)數(shù)器2 的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和輸入（P1.1/T2EX）的功能，F(xiàn)lash 編程和程序校驗(yàn)的時(shí)候，P1 接收低8 位地址。
·P2 口：P2 是一個(gè)帶有上拉電阻的8 位雙向的I/O 口，P2
http://http://m.oriental01.com/news/55B1446A43B61AE1.html
的輸出緩沖級(jí)能夠驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL 邏輯門電路。將端口P2寫“1”，通過內(nèi)部的上拉電阻來港的高水平，此時(shí)，可作為輸入，作為輸入使用時(shí)，因?yàn)閮?nèi)部上拉電阻，如果某個(gè)引腳被外部信號(hào)拉低的時(shí)候就會(huì)輸出一個(gè)電流(IIL)。當(dāng)訪問外部程序存儲(chǔ)器或16 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2 口送出高8 位的地址數(shù)據(jù)。當(dāng)訪問8 位地址的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2 口輸出P2 鎖存器的內(nèi)容。編程或檢查，P2也獲得了很高的地址和控制信號(hào)。·P3 口：P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8 位雙向I/O 口。P3 口輸出緩沖級(jí)可驅(qū)動(dòng)（吸收或輸出電流）4 個(gè)TTL 邏輯門電路。對(duì)P3 口寫入“1”時(shí)，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時(shí)，被外部拉低的P3 口將用上拉電阻輸出電流（IIL）。P3 口除了作為一般的I/O 口線外，此外，它的第二功能P3 口還接收一些可以用于Flash 閃速存儲(chǔ)器編程與程序校驗(yàn)的控制信號(hào)才是最重要的。
4.1.3 單片機(jī)特殊功能寄存器介紹
·數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器：AT89C52 有256 個(gè)字節(jié)內(nèi)部RAM，80H-FFH 高128 個(gè)字節(jié)與特殊功能寄存器（SFR）地址是重復(fù)的，雖然物理上分開，但是高128字節(jié)的RAM 與特殊功能寄存器的地址相同。當(dāng)一條指令訪問7FH 以上地址單元的時(shí)候，指令中使用不同的尋址方式，即為究竟是訪問高128 字節(jié)RAM 還是訪問特殊功能寄存器是由尋址方式?jīng)Q定的。直接尋址方式對(duì)應(yīng)的是訪問特殊功能寄存器。
·定時(shí)器0和定時(shí)器1：AT89C52的定時(shí)器0和定時(shí)器1 的工作方式與AT89C51 相同。
·2定時(shí)器：定時(shí)器2是一個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。不僅僅可以當(dāng)定時(shí)器用，而且可用作外部事件計(jì)數(shù)器，特殊功能的寄存器T2CON的C/T2 位負(fù)責(zé)選擇它的工作方式。定時(shí)器2一共有三種工作方式：捕獲方式，向上或向下計(jì)數(shù)方式以及波特率發(fā)生器方式，T2CON 的控制位來決定其工作方式。
4.2 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器介紹
4.2.1 DHT11產(chǎn)品概述
DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一種復(fù)合傳感器，它包含已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出。通過特殊的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，以確保產(chǎn)品擁有相當(dāng)高的可靠性和卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳感器由一個(gè)電阻式感濕元件與一個(gè)NTC測(cè)溫元件組成，跟一個(gè)高性能的8位單片機(jī)相連接。因此，產(chǎn)品品質(zhì)優(yōu)良，響應(yīng)速度快，抗干擾能力強(qiáng)，性價(jià)比很高。而且它的每次校準(zhǔn)都在及其標(biāo)準(zhǔn)的溫濕度實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行。將所測(cè)的校準(zhǔn)系數(shù)用程序存儲(chǔ)在OTP內(nèi)存中，當(dāng)需要處理檢測(cè)到的信號(hào)時(shí)，傳感器會(huì)自動(dòng)調(diào)用這些標(biāo)準(zhǔn)系數(shù)。單線串行接口，很容易和快速的系統(tǒng)集成。它的優(yōu)點(diǎn)是體積小、低功耗、最高20米以上的遠(yuǎn)距離信號(hào)傳遞，使它能夠在最為嚴(yán)格的場(chǎng)合使用。
4.2.2 串行接口
微處理器與 DHT11之間的聯(lián)系與同步通過DATA來實(shí)現(xiàn),它選用單總線的數(shù)據(jù)格式,一次通話時(shí)間大約在4ms左右,數(shù)據(jù)包括小數(shù)部分和整數(shù)部分,具體格式會(huì)在下文中詳細(xì)介紹, 如果有擴(kuò)張的小數(shù)部分，我們讀作零。操作流程如下:
一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit,高位先出。
數(shù)據(jù)格式: bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)+8bit校驗(yàn)和
數(shù)據(jù)傳遞精確時(shí)校驗(yàn)和數(shù)據(jù)等于“8bit濕度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit濕度小數(shù)數(shù)據(jù)
+8bi溫度整數(shù)數(shù)據(jù)+8bit溫度小數(shù)數(shù)據(jù)”其結(jié)果末8位。
當(dāng)用戶MCU傳送一次開始的信號(hào)后,DHT11就會(huì)自動(dòng)從低功耗模式變換成高速模式,然后等待主機(jī)開始信號(hào)結(jié)束后,DHT11就會(huì)傳送響應(yīng)信號(hào),送出40bit的數(shù)據(jù), 觸發(fā)信號(hào)的采集，用戶可以選擇讀數(shù)據(jù)。在從模式下,當(dāng)DHT11接收到開始信號(hào)就會(huì)自動(dòng)觸發(fā)一次溫濕度收集,當(dāng)接收到主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)的時(shí)候,他就不會(huì)主動(dòng)進(jìn)行溫濕度的收集.完成收集數(shù)據(jù)后會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換到低速模式。
1.通訊過程如圖2-1所示：
圖 2-1 通訊過程圖
總線空閑時(shí)候的狀態(tài)為高電平,主機(jī)會(huì)把總線降低然后等著DHT11響應(yīng),主機(jī)把總線拉低要大于18毫秒,以確保DHT11可以檢測(cè)到起始的信號(hào)。當(dāng)DHT11收到主機(jī)的開始的信號(hào)后,就會(huì)等待主機(jī)的開始信號(hào)結(jié)束,然后發(fā)送80us低電平響應(yīng)信號(hào).主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)結(jié)束后,延時(shí)等待20-40us后, 讀取DHT11的響應(yīng)信號(hào),主機(jī)發(fā)送開始信號(hào)后,可以切換至輸入模式,或者是輸出高電平, 總線由上拉電阻拉高。
總線如果為低電平,說明DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào),DHT11發(fā)送響應(yīng)信號(hào)后,再把總線拉高80us,準(zhǔn)備發(fā)送數(shù)據(jù),每一bit數(shù)據(jù)都會(huì)以50us低電平時(shí)隙開始,高電平的長(zhǎng)短定了數(shù)據(jù)位是0還是1.格式如圖2-2所示.收到高電平響應(yīng)信號(hào),則DHT11不會(huì)響應(yīng),檢查一下電路連接是否正常.當(dāng)最后一bit數(shù)據(jù)傳送結(jié)束后，DHT11拉低總線50us,
然后總線由上拉電阻拉高轉(zhuǎn)為空閑狀態(tài)。
圖 2-2
0數(shù)字信號(hào)表示，如圖2-3所示：
圖 2-3
方法1數(shù)字信號(hào)表示。如圖2-4
所示：
圖 2-4
4.3紅外發(fā)射電路 經(jīng)常使用的紅外遙控器的輸出，幾乎全部是由編碼后串行數(shù)據(jù)對(duì)38～40kHz的方波進(jìn)行脈沖幅度調(diào)制而成的。每次按下發(fā)射器，就會(huì)發(fā)出遙控碼，不同的按鍵則對(duì)應(yīng)不同的遙控碼。遠(yuǎn)程控制代碼具有以下特點(diǎn)：
采用脈寬調(diào)制的串行碼：
以脈寬為0.565ms、間隔0.56ms、周期為1.125ms的組合表示二進(jìn)制的“0”； 以脈寬0.565ms、間隔1.685ms、周期為2.25ms的組合表示二進(jìn)制的“1”。
38kHz的載頻對(duì)上述“0”和“1”組成的32
位二進(jìn)制碼進(jìn)行二次調(diào)制，最后由紅外發(fā)射二極管產(chǎn)生紅外線向空間發(fā)射。紅外遙控器編碼的格式為連續(xù)的32位二進(jìn)制碼組，前16位為用戶識(shí)別碼，能區(qū)分不一樣的紅外遙控設(shè)備，防止不同機(jī)種之間遙控碼會(huì)互相干擾。16到8位的操作碼和8位操作完成后，用于檢查數(shù)據(jù)接收的準(zhǔn)確性。
根據(jù)紅外編碼格式，需要發(fā)送9ms的起始碼和4.5ms的結(jié)果代碼才能發(fā)送數(shù)據(jù)。
遙控串行數(shù)據(jù)編碼波形如圖3-1所示：
圖 3-1串行數(shù)據(jù)波形編碼
紅外發(fā)射電路，通過單片機(jī)控制三極管的導(dǎo)通和最終實(shí)現(xiàn)紅外發(fā)射管的數(shù)據(jù)傳輸，紅外發(fā)射電路圖如圖3-2所示：
圖3-2紅外發(fā)射電路
4.4紅外接收電路
接收方運(yùn)用TL0038一體化的紅外線接收器來接收解碼，每次TL0038收到38kHz紅外信號(hào)，輸出端就會(huì)輸出低電平，否則輸出高電平。因此，紅外信號(hào)發(fā)射電路發(fā)射，參照以上遠(yuǎn)程串行數(shù)據(jù)編碼波形，在低水平送38KHZ的紅外信號(hào)，高電平不發(fā)送紅外信號(hào)。
紅外接收電路，從外部接收到的信號(hào)發(fā)送給接受管，然后用P口送給單片機(jī)，紅外接收電路圖如圖3-3所示：
圖3-3
第五章 軟件設(shè)計(jì)
5.1主機(jī)程序
主機(jī)程序包括主程序和中斷服務(wù)程序。圖4-1顯示主程序流程，實(shí)現(xiàn)了溫濕度數(shù)據(jù)的顯示與接收，并通過LCD液晶顯示屏顯示所測(cè)的的溫濕度。
圖4-1 主機(jī)主程序流程圖
5.2從機(jī)程序
從機(jī)程序主要是一個(gè)主程序。主程序的流程圖如圖4-2所示。目的是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接發(fā)以及溫濕度數(shù)據(jù)的采集。
4-2從機(jī)主程序流程圖
圖
總 結(jié)
通過不懈的努力，終于完成了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)。在我開始做畢業(yè)設(shè)計(jì)之前，我一直片面的覺得畢業(yè)設(shè)計(jì)只是對(duì)大學(xué)這幾年來所學(xué)的專業(yè)知識(shí)的簡(jiǎn)單的總結(jié)，但是在實(shí)踐的過程中我發(fā)現(xiàn)我錯(cuò)了，因?yàn)楫厴I(yè)設(shè)計(jì)不僅是對(duì)前面所學(xué)知識(shí)的一種檢驗(yàn)，而且也是對(duì)自己能力的以一種提高。
通過畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了我學(xué)到的知識(shí)只是知識(shí)寶庫中的冰山一角，還有許多要學(xué)習(xí)的地方。原來我總是感覺到已經(jīng)把所有的東西都學(xué)到手了，什么都明白了，有些眼高手低。通過我在畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)踐過程，我懂得了活到老學(xué)到老這句名言的真正意義，學(xué)習(xí)是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，不可能一蹴而就，不管是在以后的工作中、或者生活中都不能停止學(xué)習(xí)，不斷的用知識(shí)武裝自己，讓自己全面發(fā)展，更能適應(yīng)這個(gè)科技文化高速發(fā)展的世界。
畢業(yè)設(shè)計(jì)的過程，讓我養(yǎng)成了獨(dú)立思考的習(xí)慣，培養(yǎng)了我實(shí)在實(shí)際操作中動(dòng)手的能力，我領(lǐng)悟到了在實(shí)踐過程中摸索的困難與最終成功時(shí)的喜悅，這些對(duì)于我的信心或者是工作能力來說都是極大的鼓勵(lì)與肯定，相信這些會(huì)對(duì)未來的工作和生活中有非常重要的影響。雖然我的畢業(yè)設(shè)計(jì)是有些缺陷的，但我覺得在此過程中我收獲了很多，最大的收獲就是在畢業(yè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過程中所學(xué)到的財(cái)富，他會(huì)是我終身受益。
在畢業(yè)設(shè)計(jì)實(shí)踐的過程中，我還深深體會(huì)到交流和相互討論的重要性。向老師請(qǐng)教，就能夠時(shí)刻確保在大的方向上我是朝對(duì)的方向走；與同學(xué)討論，可以集思廣益、可以迸發(fā)靈感，收獲新方法。思想和信息的傳遞，確保了我的畢業(yè)設(shè)計(jì)得以順利完成。另外，我還總結(jié)出一個(gè)結(jié)論：知識(shí)要想實(shí)現(xiàn)其價(jià)值，必須由實(shí)踐來完成！
致 謝
本論文是在我的導(dǎo)師霍文曉老師精心指導(dǎo)下完成的，在我的畢業(yè)設(shè)計(jì)和撰寫論文的工作中傾注了霍老師的汗水和心血。在我遇到困難的時(shí)候，我的導(dǎo)師給我了無私的幫助�；衾蠋熤螌W(xué)的態(tài)度非常的嚴(yán)謹(jǐn)，擁有淵博的專業(yè)知識(shí)，她無私的奉獻(xiàn)精神一直感動(dòng)著我、支撐著我從困難中爬起來，給了我很大的信心。從我最尊敬的霍老師身上，學(xué)到的不僅僅是全面的專業(yè)知識(shí)，最重要的是做人的道理，讓即將走向社會(huì)的我懂得如何處理各種人際關(guān)系。在此向霍老師表達(dá)我最誠(chéng)摯的敬意和感謝！同時(shí)還要感謝在百忙之中抽出寶貴的時(shí)間給我提供幫助的各位老師、同學(xué)以及朋友們！
感謝在百忙之中參與評(píng)閱論文和參加我們畢業(yè)生答辯的各位領(lǐng)導(dǎo)和老師，這是我第一次做溫濕度傳感器，一定會(huì)有些地方有錯(cuò)誤或者不當(dāng)。麻煩各位老師給我指出來讓我明白自己的不足，我一定努力改正，讓我的畢業(yè)設(shè)計(jì)更完美。
最后感謝家人給予我學(xué)業(yè)上和生活上的支持與照顧，感謝母校給與本人
深造的機(jī)會(huì)。
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附錄三 程序代碼