【正文】 troller connected. So the product has excellent quality, fast response, antiinterference ability, high cost performance advantages.In addition the system in addition to showing the outside temperature and humidity, but also set the temperature and humidity alarm threshold.Keywords： Temperature and humidity。 89C51 microcontroller。dht11 Sensor 研究背景由古至今，糧倉(cāng)糧食的存儲(chǔ)是否得當(dāng)對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)能否正常合理的運(yùn)行有很大的影響。但是在以前的經(jīng)濟(jì)和科技水平有限，所以我國(guó)糧食的存儲(chǔ)的環(huán)境很差，管理落后。糧庫(kù)管理的重點(diǎn)之一就是要合理布置測(cè)溫點(diǎn)，經(jīng)常檢查溫度變化，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)糧食的發(fā)熱點(diǎn)，減少糧食的損失。然而，糧堆的熱傳遞又是那樣的緩慢，使人感知極差，需要管理人員經(jīng)常進(jìn)入悶熱、嗆人的倉(cāng)房?jī)?nèi)觀察溫、濕度，不斷進(jìn)行翻倉(cāng)、通風(fēng)，這種繁重的體力勞動(dòng)，不僅對(duì)人體有極大地傷害，而且不科學(xué)、不及時(shí)。所以，糧食蟲(chóng)蛀、霉變的情況時(shí)有發(fā)生。、濕度、濕度 ： 30℃177。55℃： 2℃： 20%90%RH：5%RH： 溫度：四位顯示 濕度：四位顯示。 報(bào)警方式： 三極管驅(qū)動(dòng)的蜂鳴音報(bào)警2 設(shè)計(jì)方案溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)要滿(mǎn)足以下條件：溫濕度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能完成數(shù)據(jù)采集和處理、顯示、串行通信、輸出控制信號(hào)等多種功能。由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)調(diào)理、單片機(jī)、數(shù)據(jù)顯示等4個(gè)大的部分組成。該測(cè)控系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)采集（檢測(cè)糧庫(kù)內(nèi)的溫濕度）、實(shí)時(shí)顯示（對(duì)監(jiān)測(cè)到的進(jìn)行顯示）、實(shí)時(shí)警報(bào)（根據(jù)監(jiān)測(cè)的結(jié)果，超出預(yù)設(shè)定的值的進(jìn)行蜂鳴警告）的功能。傳感器是實(shí)現(xiàn)測(cè)量首要環(huán)節(jié)，是監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，如果沒(méi)有傳感器對(duì)原始被測(cè)信號(hào)進(jìn)行準(zhǔn)確可靠的捕捉和轉(zhuǎn)換，一切準(zhǔn)確的測(cè)量和控制都將無(wú)法實(shí)現(xiàn)。工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)化測(cè)量和控制，幾乎主要依靠各種傳感器來(lái)檢測(cè)和控制生產(chǎn)過(guò)程中的各種參量，使設(shè)備和系統(tǒng)正常運(yùn)行在最佳狀態(tài)，從而保證生產(chǎn)的高效率和高質(zhì)量。 系統(tǒng)的總體框圖系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)框圖如圖31所示。串行口與LED單片機(jī)多 路模 式選 擇開(kāi) 關(guān)dht11溫濕度、檢測(cè)ADC 0832 報(bào)警電路圖31 系統(tǒng)總體框圖本設(shè)計(jì)由信號(hào)采集、信號(hào)分析和信號(hào)處理三個(gè)部分組成的。（一） 信號(hào)采集 由dht11溫濕度傳感器和多路模式選擇開(kāi)關(guān)組成；（二） 信號(hào)分析 由A/D轉(zhuǎn)換器和單片機(jī)80c51組成；（三） 信號(hào)處理 由串行口LCD顯示器和報(bào)警系統(tǒng)等組成。 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專(zhuān)用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高 的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè) 溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性?xún)r(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11傳感器都在極為精確的濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過(guò)程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線(xiàn)制串行接口，使系統(tǒng)集成變得簡(jiǎn)易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上，使其成為各類(lèi)應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選則。產(chǎn)品為4針單排引腳封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶(hù)需求而提供。 在本設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，溫度輸入信號(hào)為4路的模擬信號(hào)，這就需要多通道結(jié)構(gòu)采用多路分時(shí)的模擬量輸入通道。這種結(jié)構(gòu)的模擬量通道特點(diǎn)為：對(duì)ADC、S/H要求高。處理速度慢。硬件簡(jiǎn)單，成本低。軟件比較復(fù)雜。如圖21所示。信號(hào)調(diào)理電路信號(hào)調(diào)理電路信號(hào)調(diào)理電路多路切換器采樣/保持器A/D轉(zhuǎn)換器接口CPU圖21多路分時(shí)的模擬量輸入通道 本章小結(jié)在本章中，主要講了溫濕度傳感器的硬件選擇和信號(hào)采集通道的選擇。這些選擇是在實(shí)用性和價(jià)格低廉方面考慮的，如果條件允許可以選擇性能更加強(qiáng)大的傳感器和一個(gè)專(zhuān)門(mén)的多路選擇的的模塊。在下一章中，介紹系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)所用到主要芯片。3 主要芯片簡(jiǎn)介 DHT11數(shù)字傳感器數(shù)字溫濕度傳感DHT11是由廣州奧松有限公司生產(chǎn)的一款溫濕度一體化的數(shù)字傳感器。 主要特性DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)輸出的溫濕度復(fù)合傳感器。它應(yīng)用專(zhuān)用的數(shù)字模塊采集技術(shù)和溫濕度傳感技術(shù)，確保產(chǎn)品具有極高的可靠性與卓越的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳感器包括一個(gè)電阻式感濕元件和一個(gè)NTC 測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應(yīng)、抗干擾能力強(qiáng)、性?xún)r(jià)比極高等優(yōu)點(diǎn)。每個(gè)DHT11傳感器都在極為精確的 濕度校驗(yàn)室中進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)系數(shù)以程序的形式儲(chǔ)存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測(cè)信號(hào)的處理過(guò)程中要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)。單線(xiàn)制串行接口，使系統(tǒng)集 成變得簡(jiǎn)易快捷。超小的體積、極低的功耗，信號(hào)傳輸距離可達(dá)20米以上，使其成為各類(lèi)應(yīng)用甚至最為苛刻的應(yīng)用場(chǎng)合的最佳選則。產(chǎn)品為4針單排引腳 封裝。連接方便，特殊封裝形式可根據(jù)用戶(hù)需求而提供。 應(yīng)用領(lǐng)域該DHT11可以用于暖通空調(diào)、測(cè)試及檢測(cè)設(shè)備、汽車(chē)、數(shù)據(jù)記錄器、消費(fèi)品、自動(dòng)控制、濕度調(diào)節(jié)器及醫(yī)療等應(yīng)用領(lǐng)域。 接口說(shuō)明 建議連接線(xiàn)長(zhǎng)度短于20米時(shí)用5K上拉電阻,大于20米時(shí)根據(jù)實(shí)際情況使用合適的上拉電阻。圖32 dht11應(yīng)用電路 電源引腳DHT11的供電電壓為3－。傳感器上電后，要等待1s以越過(guò)不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無(wú)需發(fā)送任何指令。電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個(gè)100nF的電容，用以去耦濾波。 封裝信息圖33 dht11封裝圖 DHT11引腳圖圖34 引腳圖 注意事項(xiàng)溫度影響 氣體的相對(duì)濕度，在很大程度上依賴(lài)于溫度。因此在測(cè)量濕溫時(shí)，應(yīng)盡可能保證濕度傳感器在同一溫度下工作。如果與釋放熱量的電子元件共用一個(gè)印刷線(xiàn) 路板，在安裝時(shí)應(yīng)盡可能將DHT11遠(yuǎn)離電子元件，并安裝在熱源下方，同時(shí)保持 外殼的良好通風(fēng)。為降低熱傳導(dǎo)，DHT11與印刷電路板其它部分的銅鍍層應(yīng)盡可 能最小，并在兩者之間留出一道縫隙。光線(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間暴露在太陽(yáng)光下或強(qiáng)烈的紫外線(xiàn)輻射中，會(huì)使性能降低。配線(xiàn)注意事項(xiàng)DATA信號(hào)線(xiàn)材質(zhì)量會(huì)影響通訊距離和通訊質(zhì)量,推薦使用高質(zhì)量屏蔽線(xiàn)。 ADC0832與單片機(jī)89C51 A/D轉(zhuǎn)換 A/D轉(zhuǎn)換器的特點(diǎn)ADC0832 是美國(guó)國(guó)家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的一種8 位分辨率、雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片。由于它體積小，兼容性強(qiáng)，性?xún)r(jià)比高而深受單片機(jī)愛(ài)好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。學(xué)習(xí)并使用ADC0832 可是使我們了解A/D轉(zhuǎn)換器的原理，有助于我們單片機(jī)技術(shù)水平的提高。ADC0832 具有以下特點(diǎn)：8位分辨率；雙通道A/D轉(zhuǎn)換；輸入輸出電平與TTL/CMOS相兼容；5V電源供電時(shí)輸入電壓在0~5V之間；工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時(shí)間為32μS；一般功耗僅為15mW；8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝；商用級(jí)芯片溫寬為0176。C to +70176。C，工業(yè)級(jí)芯片溫寬為?40176。C to +85176。C； ADC0832元件說(shuō)明ADC0832 為 8 位分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達(dá) 256 級(jí)，可以適應(yīng)一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復(fù)用，使得芯片的模擬 電壓輸入在 0~5V 之間。芯片轉(zhuǎn)換時(shí)間僅為 32μS，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù) 校驗(yàn)，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強(qiáng)。獨(dú)立的芯片使能輸入，使 多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過(guò) DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實(shí)現(xiàn) 通道功能的選擇。 芯片頂視圖圖35 ADC0832 芯片頂視圖芯片接口說(shuō)明：GND 芯片參考 0 電位（地）。DI 數(shù)據(jù)信號(hào)輸入，選擇通道控制。DO 數(shù)據(jù)信號(hào)輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。CLK 芯片時(shí)鐘輸入。VCC/REF 輸入及參考電壓輸入（復(fù)用）。CS 片選使能，低電平芯片使能。CH0 模擬輸入通道 0，或作為 IN+/使用。CH1 模擬輸入通道 1，或作為 IN+/使用。 ADC0832 與單片機(jī)的接口電路ADC0832與單片機(jī)的接口電路如圖37所示圖36 接口電路圖 單片機(jī)對(duì) ADC0832 的控制原理正常情況下 ADC0832 與單片機(jī)的接口應(yīng)為 4 條數(shù)據(jù)線(xiàn)，分別是 CS、CLK、 DO、DI。但由于 DO 端與 DI 端在通信時(shí)并未同時(shí)有效并與單片機(jī)的接口是雙 向的，所以電路設(shè)計(jì)時(shí)可以將 DO 和 DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線(xiàn)上使用。（見(jiàn)圖 37）當(dāng)ADC0832未工作時(shí)其CS輸入端應(yīng)為高電平此時(shí)芯片禁用，CLK 和DO/DI 的電平可任意。當(dāng)要進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換時(shí)須先將CS使能端置于低電平并且保持低電平直到轉(zhuǎn)換完全結(jié)束。此時(shí)芯片開(kāi)始轉(zhuǎn)換工作，同時(shí)由處理器向芯片時(shí)鐘輸入端 CLK 輸入時(shí)鐘脈沖，DO/DI 端則使用 DI 端輸入通道功能選擇的 數(shù)據(jù)信號(hào)。在第1個(gè)時(shí)鐘脈沖的下沉之前 DI 端必須是高電平，表示啟始信號(hào)。在第 3個(gè)脈沖下沉之前 DI 端應(yīng)輸入 2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，其功能項(xiàng)見(jiàn)表31。表31 Adc0832 單端 mux 模式Mux 地址頻道Sgl/difOdd/sign0110+11+表32 Adc0832 多端 mux 模式Mux地址頻道Sgl/difOdd/sign0100+01+如表31，表32所示，當(dāng)此 2 位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時(shí)，只對(duì) CH0 進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng) 2 位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時(shí)，只對(duì)CH1進(jìn)行單通道轉(zhuǎn)換。當(dāng)2位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時(shí)，將CH0作為正輸入端 IN+，CH1 作為負(fù)輸入端 IN進(jìn)行輸入。 當(dāng) 2 位 數(shù)據(jù)為“0”、“1”時(shí)，將 CH0 作為負(fù)輸入端 IN，CH1 作為正輸入端 IN+進(jìn)行 輸入。到第3個(gè)脈沖的下沉之后 DI 端的輸入電平就失去輸入作用。此后 DO/DI 端則開(kāi)始利用數(shù)據(jù)輸出 DO 進(jìn)行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第4個(gè)脈沖下沉開(kāi)始由 DO 端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位 DATA7，隨后每一個(gè)脈沖下沉 DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第 11個(gè)脈沖時(shí)發(fā)出最低位數(shù)據(jù) DATA0，一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是 從此位開(kāi)始輸出下一個(gè)相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個(gè)字節(jié)的下沉輸出 DATD0。隨后輸出 8 位數(shù)據(jù)，到第19個(gè)脈沖時(shí)數(shù)據(jù)輸出完成也標(biāo)志著一次 A/D 轉(zhuǎn)換的結(jié)束。最后將 CS 置高電平禁用芯片，直接將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就可以了。更詳細(xì)的時(shí)序說(shuō)明請(qǐng)見(jiàn)圖37。作為單通道模擬信號(hào)輸入時(shí) ADC0832 的輸入電壓是 0~5V 且 8 位分辨率時(shí)的電壓精度為 。如果作為由 IN+與 IN輸入的輸入時(shí)，可是將電壓值設(shè)定在某一個(gè)較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。但值得注意的是，在進(jìn)行 IN+與 IN的輸入時(shí)如果IN的電壓大于IN+的電壓則轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)結(jié)果始終為00H。 單片機(jī)89c51為了設(shè)計(jì)此系統(tǒng)，我們采用了80c51單片機(jī)作為控制芯片。89C51是MCS51系列單片機(jī)中CHMOS工藝的一個(gè)典型品種 ；其它廠(chǎng)商以8951為基核開(kāi)發(fā)出的CMOS工藝單片機(jī)產(chǎn)品統(tǒng)稱(chēng)為89C51