基于dht11的溫濕度監(jiān)測(cè)電路設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-02-12 12:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 它不需要像AT89C51那樣外接看門狗計(jì)時(shí)器單元電路，由于它內(nèi)部具有雙工UART串行通道內(nèi)部集成看門狗計(jì)時(shí)器，它具有全新的加密算法，大大加強(qiáng)的程序的保密性，有效的保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)不被侵犯,它完全兼容51全部字系列產(chǎn)品[8]。圖32 AT89S51引腳圖 單片機(jī)最小系統(tǒng)所謂單片機(jī)的最小系統(tǒng)是指使單片機(jī)能運(yùn)行程序、正常工作的最簡(jiǎn)單電路系統(tǒng)，是保證單片正常啟動(dòng)、開始工作的必須電路，缺一不可。單片機(jī)最小系統(tǒng)一般由單片機(jī)、程序存儲(chǔ)器、時(shí)鐘電路和復(fù)位電路組成。對(duì)于AT89S51單片機(jī)，由于片內(nèi)有4K的程序存儲(chǔ)器，所以其最小系統(tǒng)除了單片機(jī)本身外，只需外接時(shí)鐘電路與復(fù)位電路即可。 復(fù)位電路本次設(shè)計(jì)采用的是上電復(fù)位，當(dāng)RST引腳上出現(xiàn)了兩個(gè)周期以上的高電平就會(huì)觸發(fā)內(nèi)部復(fù)位，這里的EA端與復(fù)位電路無關(guān)，由于數(shù)據(jù)都放在了內(nèi)部存儲(chǔ)器，所以需要對(duì)EA端置高電平[1]。圖33 復(fù)位電路 時(shí)鐘電路時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)的基本時(shí)鐘信號(hào)，是用來配合外部晶體實(shí)現(xiàn)振蕩的電路，這樣可以為單片機(jī)提供運(yùn)行時(shí)鐘。MCS51的時(shí)鐘信號(hào)可以由兩種方式：一種是內(nèi)部方式，利用芯片內(nèi)部的振蕩電路，產(chǎn)生時(shí)鐘信號(hào)：另一種為外部方式，時(shí)鐘信號(hào)由外部引入。如果沒有時(shí)鐘電路來產(chǎn)生時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)單片機(jī)，單片機(jī)是無法工作的[12]。AT89S51的時(shí)鐘信號(hào)可由內(nèi)部振蕩器產(chǎn)生，也可由外部電路直接提供。內(nèi)部振蕩器的輸入和輸出腳分別為XTAL1和XATL2，由XTAL2給單片機(jī)內(nèi)部電路提供時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)時(shí)鐘信號(hào)由外部電路提供時(shí)，外部時(shí)鐘引入XTAL2，而XTAL1腳接地。圖34 晶振電路 溫濕度設(shè)置（按鍵）電路按鍵說明：左起第一個(gè)是功能鍵，按一次進(jìn)入報(bào)警溫度設(shè)置此時(shí)出現(xiàn)H 40，進(jìn)行上限溫度設(shè)置，此時(shí)設(shè)置H高溫報(bào)警溫度并閃爍顯示；按第二次，進(jìn)行下限溫度設(shè)置此時(shí)出現(xiàn)L 03，此時(shí)設(shè)置L低溫報(bào)警溫度并閃爍顯示；再按一次即第三次，則恢復(fù)正常的溫度顯示界面。第二個(gè)按鍵是增加鍵，可以對(duì)上限溫度或下限溫度進(jìn)行增大調(diào)整第三個(gè)按鍵是減小鍵，可以對(duì)下限溫度或下限溫度進(jìn)行減小調(diào)整；濕度同理。這樣便可設(shè)置好溫、濕度的上、下限。圖35 按鍵實(shí)物圖36 按鍵電路 顯示電路顯示模塊選用LCD1602字符型液晶模塊，它是目前工控系統(tǒng)中使用最廣泛的液晶屏之一，LCD1602字符型液晶模塊是點(diǎn)陣型液晶，驅(qū)動(dòng)方便，經(jīng)過編程后顯示內(nèi)容多樣化。，工作電流2mA，容量16*2個(gè)字符。（1）整體電路設(shè)計(jì)實(shí)物及LCD正常工作顯示如圖37所示。圖37 正常工作LCD1602顯示（2）LCD1602各引腳接口說明如表31所示表31 LCD引腳接口說明LCD1602各引腳接口說明如表(編號(hào))符號(hào)引腳說明1VDD正極2VSS地3VL液顯偏壓4RS寄存器選擇5R/W讀/寫選擇6EN使能信號(hào)7D0數(shù)據(jù)8D1數(shù)據(jù)9D2數(shù)據(jù)10D3數(shù)據(jù)11D4數(shù)據(jù)12D5數(shù)據(jù)13D6數(shù)據(jù)14D7數(shù)據(jù)15BLA背光源正極16BLK背光源負(fù)極（3）引腳功能說明VCC：電源電壓輸入端。GND：電源地。P1口(AT89S51)：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入”1”后，被內(nèi)部上拉為高電平，可用作輸入。P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。專門為用戶使用的I/O口，是準(zhǔn)雙向口，P1口為8位準(zhǔn)雙向口，每一位均可單獨(dú)定義為輸入或輸出口。在編程校驗(yàn)期間，用做輸入低位字節(jié)地址。P1口可以驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL負(fù)載。圖38 顯示電路 傳感器電路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)用專用的溫濕度傳感和數(shù)字模塊采集技術(shù)，具有很高的穩(wěn)定性和可靠性，DHT11傳感器內(nèi)含一個(gè)NTC測(cè)溫和一個(gè)電阻式感濕元件，并與一個(gè)8位的高性能單片機(jī)相連接，在精確的濕度校驗(yàn)室中DHT11傳感器進(jìn)行過校準(zhǔn)，以程序的形式校準(zhǔn)系數(shù)儲(chǔ)存在0TP內(nèi)存中，檢測(cè)信號(hào)的時(shí)候，在處理過程中傳感器內(nèi)部要調(diào)用這些校準(zhǔn)系數(shù)，采用單線制的串行接口[13]，使系統(tǒng)集成可以有較低的功耗，而且更加簡(jiǎn)單快速，信號(hào)傳輸距離超過20米，作為一個(gè)數(shù)字溫濕度傳感器DHT11具有響應(yīng)快速、抗干擾強(qiáng)、性價(jià)比高等優(yōu)點(diǎn)，它的性能指標(biāo)如下：濕度測(cè)量范圍為20％～90％RH；濕度測(cè)量精度為177。5％RH；溫度測(cè)量范圍為0～50 ℃，溫度測(cè)量精度為177。2℃，工作電壓3．0～5．5 V，響應(yīng)時(shí)間5S，DHT1l采用4針單排引腳封裝, 傳感器通電后，需要等待1s，這是因?yàn)橐竭^不穩(wěn)定的狀態(tài)，在此期間不需發(fā)送指令,電源引腳（VDD，GND）之間可增加一個(gè)100nF 的電容，用以去耦濾波[7]。圖39 DHT11實(shí)物圖四條引角中有兩條是電源引腳，有兩條是輸出數(shù)據(jù)的引腳，你只需要給他供上額定電壓，然后再他的輸出引腳采集信號(hào)就可以了。DHT11是數(shù)字型溫濕度傳感器，可直接以數(shù)字方式傳輸所采集的當(dāng)前環(huán)境溫濕度，DHT11采用的是單總線通信，因此只需將單片機(jī)的一個(gè)I／O端口與DHT11的通信接口連接就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集和傳送，相對(duì)于其他電路來說比較簡(jiǎn)單。傳感器電路如圖310所示：圖310 傳感器電路 電源指示燈電路普通單色發(fā)光二極管具有體積小、工作電壓低、工作電流小、發(fā)光均勻穩(wěn)定、響應(yīng)
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