基于單片機(jī)的濕度傳感器設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-22 14:46 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，對(duì)其進(jìn)行分析、處理，得到準(zhǔn)確可靠的濕度數(shù)據(jù)；（4）單片機(jī)通過(guò)SPI模式將數(shù)據(jù)同步串行的輸出到數(shù)碼管上進(jìn)行顯示。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)電容式感濕元件和一個(gè)NTC測(cè)溫元件，并與一個(gè)高性能8位單片機(jī)相連接。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。DHT11的性能也很良好，其供電電壓：~；單總線(xiàn)數(shù)字信號(hào)測(cè)量范圍：濕度2090%RH，溫度0~50℃。 DHT11數(shù)字溫濕度傳感器外形圖 DHT11引腳說(shuō)明Pin名稱(chēng)注釋1VDD供電 3－5. 5VDC2DATA串行數(shù)據(jù)，單總線(xiàn)3NC空腳，請(qǐng)懸空4GND接地，電源負(fù)極連接線(xiàn)短于20米時(shí)用5K上拉電阻，大于20米時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況選用合適的上拉電阻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。VDDPIC單片機(jī)DHT11VDD1pin2pin3pin4pinGNDDATA DHT11與單片機(jī)接線(xiàn)電路 單片機(jī)外圍電路 顯示模塊的硬件電路設(shè)計(jì)從單片機(jī)輸出三路信號(hào)，分別進(jìn)入兩個(gè)74HC595，進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)碼管的信號(hào)，如，當(dāng)那三個(gè)值為001時(shí)，第一個(gè)74HC595就會(huì)分配成01100000，第二個(gè)就會(huì)變成11111110。本設(shè)計(jì)采用主控方式，在主機(jī)工作的方式下，數(shù)據(jù)一旦裝入或者寫(xiě)入緩沖器SSPBUF，就可以開(kāi)始讀取或者發(fā)送操作。此時(shí)SSPSR將連續(xù)地把SDI腳上的信號(hào)，按其預(yù)先選定的時(shí)鐘節(jié)拍進(jìn)行移入。當(dāng)收完一個(gè)字節(jié)后，都按正常字節(jié)對(duì)待（其實(shí)有的字節(jié)可能是無(wú)效數(shù)據(jù)），立即裝入SSPBUf；同時(shí)中斷標(biāo)志位和緩沖器滿(mǎn)標(biāo)志位都被相應(yīng)地置1，通知CPU讀取SSPBUF。這種情況很適合作為“在線(xiàn)主動(dòng)監(jiān)控”方式的接收器。有時(shí)這種應(yīng)用方式可能是很有用的。如果SPI僅作接受工作，則SDO輸出線(xiàn)可以不用（即把該腳設(shè)置輸入）。SPI在這里的通信速率是Fosc/4，當(dāng)CKE=1時(shí) ，在SCK引腳上的第1個(gè)時(shí)鐘邊沿之前，SDO腳上的數(shù)據(jù)就有效了；而輸入數(shù)據(jù)的采樣時(shí)間取決于SMp位。SPI電路包括三個(gè)部分：移位寄存器，發(fā)送緩沖器和接受緩沖器。其中，發(fā)送緩沖器與數(shù)據(jù)總線(xiàn)相連，可以由用戶(hù)程序?qū)懭胗l(fā)送的數(shù)據(jù)，然后自動(dòng)向移位寄存器裝載數(shù)據(jù)；接收緩沖器也與數(shù)據(jù)總線(xiàn)相連，也可以由用戶(hù)程序讀取接收到的數(shù)據(jù)。移位寄存器負(fù)責(zé)收發(fā)數(shù)據(jù)，它有移入和移出兩個(gè)端口，分別與收和發(fā)兩條通信線(xiàn)路連接，與通信對(duì)端單片機(jī)的移位寄存器，恰好構(gòu)成一個(gè)“環(huán)形”結(jié)構(gòu)。其中，串行數(shù)據(jù)輸出（SDO）對(duì)應(yīng)RC5/SDO引腳，串行數(shù)據(jù)輸入（SDI）對(duì)應(yīng)RC4/SDI引腳，時(shí)鐘（SCK）對(duì)應(yīng)RC3/SCK引腳。使用TMR0定時(shí)（1ms）中斷，用熱敏電阻測(cè)溫,每1ms測(cè)量一次。經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換，查表求得溫度值，送LED顯示，其中利用了TMR0定時(shí)中斷（1ms定時(shí)中斷）。每中斷一次，采樣一次。三 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)整個(gè)軟件系統(tǒng)大致可分為四個(gè)模塊，分別是數(shù)據(jù)的獲取模
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