【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，糧倉糧食的存儲是否得當對國家的經(jīng)濟能否正常合理的運行有很大的影響。但是在以前的經(jīng)濟和科技水平有限，所以我國糧食的存儲的環(huán)境很差，管理落后。糧庫管理的重點之一就是要合理布置測溫點，經(jīng)常檢查溫度變化，以便及時發(fā)現(xiàn)糧食的發(fā)熱點，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)常進入悶熱、嗆人的倉房內(nèi)觀察溫、濕度，不斷進行翻倉、通風，這種繁重的體力勞動，不僅對人體有極大地傷害，而且不科學、不及時。所以，糧食蟲蛀、霉變的情況時有發(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。 報警方式： 三極管驅(qū)動的蜂鳴音報警2 設計方案溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)要滿足以下條件：溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)能完成數(shù)據(jù)采集和處理、顯示、串行通信、輸出控制信號等多種功能。由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)調(diào)理、單片機、數(shù)據(jù)顯示等4個大的部分組成。該測控系統(tǒng)具有實時采集（檢測糧庫內(nèi)的溫濕度）、實時顯示（對監(jiān)測到的進行顯示）、實時警報（根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果，超出預設定的值的進行蜂鳴警告）的功能。傳感器是實現(xiàn)測量首要環(huán)節(jié)，是監(jiān)測系統(tǒng)的關(guān)鍵部件，如果沒有傳感器對原始被測信號進行準確可靠的捕捉和轉(zhuǎn)換，一切準確的測量和控制都將無法實現(xiàn)。工業(yè)生產(chǎn)過程的自動化測量和控制，幾乎主要依靠各種傳感器來檢測和控制生產(chǎn)過程中的各種參量，使設備和系統(tǒng)正常運行在最佳狀態(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)的總體設計框圖如圖31所示。串行口與LED單片機多 路模 式選 擇開 關(guān)dht11溫濕度、檢測ADC 0832 報警電路圖31 系統(tǒng)總體框圖本設計由信號采集、信號分析和信號處理三個部分組成的。（一） 信號采集 由dht11溫濕度傳感器和多路模式選擇開關(guān)組成；（二） 信號分析 由A/D轉(zhuǎn)換器和單片機80c51組成；（三） 信號處理 由串行口LCD顯示器和報警系統(tǒng)等組成。 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器是一款含有已校準數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數(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期穩(wěn)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。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。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(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)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(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)用戶需求而提供。 在本設計系統(tǒng)中，溫度輸入信號為4路的模擬信號，這就需要多通道結(jié)構(gòu)采用多路分時的模擬量輸入通道。這種結(jié)構(gòu)的模擬量通道特點為：對ADC、S/H要求高。處理速度慢。硬件簡單，成本低。軟件比較復雜。如圖21所示。信號調(diào)理電路信號調(diào)理電路信號調(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采集通道的選擇。這些選擇是在實用性和價格低廉方面考慮的，如果條件允許可以選擇性能更加強大的傳感器和一個專門的多路選擇的的模塊。在下一章中，介紹系統(tǒng)的總體設計所用到主要芯片。3 主要芯片簡介 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數(shù)字信號輸出的溫濕度復合傳感器。它應用專用的數(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期穩(wěn)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。因此該產(chǎn)品具有品質(zhì)卓越、超快響應、抗干擾能力強、性價比極高等優(yōu)點。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(shù)以程序的形式儲存在OTP內(nèi)存中，傳感器內(nèi)部在檢測信號的處理過程中要調(diào)用這些校準系數(shù)。單線制串行接口，使系統(tǒng)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(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)用戶需求而提供。 應用領域該DHT11可以用于暖通空調(diào)、測試及檢測設備、汽車、數(shù)據(jù)記錄器、消費品、自動控制、濕度調(diào)節(jié)器及醫(yī)療等應用領域。 接口說明 建議連接線長度短于20米時用5K上拉電阻,大于20米時根據(jù)實際情況使用合適的上拉電阻。圖32 dht11應用電路 電源引腳DHT11的供電電壓為3－。傳感器上電后，要等待1s以越過不穩(wěn)定狀態(tài)在此期間無需發(fā)送任何指令。電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個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 注意事項溫度影響 氣體的相對濕度，在很大程度上依賴于溫度。因此在測量濕溫時，應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印刷線 路板，在安裝時應盡可能將DHT11遠離電子元件，并安裝在熱源下方，同時保持 外殼的良好通風。為降低熱傳導，DHT11與印刷電路板其它部分的銅鍍層應盡可 能最小，并在兩者之間留出一道縫隙。光線長時間暴露在太陽光下或強烈的紫外線輻射中，會使性能降低。配線注意事項DATA信號線材質(zhì)量會影響通訊距離和通訊質(zhì)量,推薦使用高質(zhì)量屏蔽線。 ADC0832與單片機89C51 A/D轉(zhuǎn)換 A/D轉(zhuǎn)換器的特點ADC0832 是美國國家半導體公司生產(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，性價比高而深受單片機愛好者及企業(yè)歡迎，其目前已經(jīng)有很高的普及率。學習并使用ADC0832 可是使我們了解A/D轉(zhuǎn)換器的原理，有助于我們單片機技術(shù)水平的提高。ADC0832 具有以下特點：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電源供電時輸入電壓在0~5V之間；工作頻率為250KHZ，轉(zhuǎn)換時間為32μS；一般功耗僅為15mW；8P、14P—DIP（雙列直插）、PICC 多種封裝；商用級芯片溫寬為0176。C to +70176。C，工業(yè)級芯片溫寬為?40176。C to +85176。C； ADC0832元件說明ADC0832 為 8 位分辨率 A/D 轉(zhuǎn)換芯片，其最高分辨可達 256 級，可以適應一般的模擬量轉(zhuǎn)換要求。其內(nèi)部電源輸入與參考電壓的復用，使得芯片的模擬 電壓輸入在 0~5V 之間。芯片轉(zhuǎn)換時間僅為 32μS，據(jù)有雙數(shù)據(jù)輸出可作為數(shù)據(jù) 校驗，以減少數(shù)據(jù)誤差，轉(zhuǎn)換速度快且穩(wěn)定性能強。獨立的芯片使能輸入，使 多器件掛接和處理器控制變的更加方便。通過 DI 數(shù)據(jù)輸入端，可以輕易的實現(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明：GND 芯片參考 0 電位（地）。DI 數(shù)據(jù)信號輸入，選擇通道控制。DO 數(shù)據(jù)信號輸出，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)輸出。CLK 芯片時鐘輸入。VCC/REF 輸入及參考電壓輸入（復用）。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 與單片機的接口電路ADC0832與單片機的接口電路如圖37所示圖36 接口電路圖 單片機對 ADC0832 的控制原理正常情況下 ADC0832 與單片機的接口應為 4 條數(shù)據(jù)線，分別是 CS、CLK、 DO、DI。但由于 DO 端與 DI 端在通信時并未同時有效并與單片機的接口是雙 向的，所以電路設計時可以將 DO 和 DI 并聯(lián)在一根數(shù)據(jù)線上使用。（見圖 37）當ADC0832未工作時其CS輸入端應為高電平此時芯片禁用，CLK 和DO/DI 的電平可任意。當要進行A/D轉(zhuǎn)換時須先將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。此時芯片開始轉(zhuǎn)換工作，同時由處理器向芯片時鐘輸入端 CLK 輸入時鐘脈沖，DO/DI 端則使用 DI 端輸入通道功能選擇的 數(shù)據(jù)信號。在第1個時鐘脈沖的下沉之前 DI 端必須是高電平，表示啟始信號。在第 3個脈沖下沉之前 DI 端應輸入 2 位數(shù)據(jù)用于選擇通道功能，其功能項見表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，當此 2 位數(shù)據(jù)為“1”、“0”時，只對 CH0 進行單通道轉(zhuǎn)換。當 2 位數(shù)據(jù)為“1”、“1”時，只對CH1進行單通道轉(zhuǎn)換。當2位數(shù)據(jù)為“0”、“0”時，將CH0作為正輸入端 IN+，CH1 作為負輸入端 IN進行輸入。 當 2 位 數(shù)據(jù)為“0”、“1”時，將 CH0 作為負輸入端 IN，CH1 作為正輸入端 IN+進行 輸入。到第3個脈沖的下沉之后 DI 端的輸入電平就失去輸入作用。此后 DO/DI 端則開始利用數(shù)據(jù)輸出 DO 進行轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的讀取。從第4個脈沖下沉開始由 DO 端輸出轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)最高位 DATA7，隨后每一個脈沖下沉 DO端輸出下一位數(shù)據(jù)。直到第 11個脈沖時發(fā)出最低位數(shù)據(jù) DATA0，一個字節(jié)的數(shù)據(jù)輸出完成。也正是 從此位開始輸出下一個相反字節(jié)的數(shù)據(jù)，即從第11個字節(jié)的下沉輸出 DATD0。隨后輸出 8 位數(shù)據(jù)，到第19個脈沖時數(shù)據(jù)輸出完成也標志著一次 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)進行處理就可以了。更詳細的時序說明請見圖37。作為單通道模擬信號輸入時 ADC0832 的輸入電壓是 0~5V 且 8 位分辨率時的電壓精度為 。如果作為由 IN+與 IN輸入的輸入時，可是將電壓值設定在某一個較大范圍之內(nèi)，從而提高轉(zhuǎn)換的寬度。但值得注意的是，在進行 IN+與 IN的輸入時如果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89c51為了設計此系統(tǒng)，我們采用了80c51單片機作為控制芯片。89C51是MCS51系列單片機中CHMOS工藝的一個典型品種 ；其它廠商以8951為基核開發(fā)出的CMOS工藝單片機產(chǎn)品統(tǒng)稱為89C51