倉庫溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)單片機課設(shè)(編輯修改稿)
2025-07-23 06:24 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 8Bit重復(fù)性177。1℃精度177。1177。2℃量程范圍050℃響應(yīng)時間1/e(63%)630S 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 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。串行接口 (單線雙向)DATA 用于微處理器與 DHT11之間的通訊和同步,采用單總線數(shù)據(jù)格式,一次通訊時間4ms左右,數(shù)據(jù)分小數(shù)部分和整數(shù)部分,具體格式在下面說明,當前小數(shù)部分用于以后擴展,:一次完整的數(shù)據(jù)傳輸為40bit,高位先出。數(shù)據(jù)格式: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) +8bit校驗和數(shù)據(jù)傳送正確時校驗和數(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)”所得結(jié)果的末8位。用戶MCU發(fā)送一次開始信號后,DHT11從低功耗模式轉(zhuǎn)換到高速模式,等待主機開始信號結(jié)束后,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號,送出40bit的數(shù)據(jù),并觸發(fā)一次信號采集,DHT11接收到開始信號觸發(fā)一次溫濕度采集,如果沒有接收到主機發(fā)送開始信號,。圖1總線空閑狀態(tài)為高電平,主機把總線拉低等待DHT11響應(yīng),主機把總線拉低必須大于18毫秒,保證DHT11能檢測到起始信號。DHT11接收到主機的開始信號后,等待主機開始信號結(jié)束,延時等待2040us后, 讀取DHT11的響應(yīng)信號,主機發(fā)送開始信號后,可以切換到輸入模式,或者輸出高電平均可, 總線由上拉電阻拉高。 圖2總線為低電平,說明DHT11發(fā)送響應(yīng)信號,DHT11發(fā)送響應(yīng)信號后,再把總線拉高80us,準備發(fā)送數(shù)據(jù),每一bit數(shù)據(jù)都以50us低電平時隙開始,則DHT11沒有響應(yīng),，DHT11拉低總線50us,隨后總線由上拉電阻拉高進入空閑狀態(tài)。 數(shù)字0信號表示方法如圖4所示 圖4 圖5 測量分辨率測量分辨率分別為 8bit（溫度）、8bit（濕度）。電氣特性VDD=5V，T = 25℃，除非特殊標注參數(shù)條件mintypmax單位供電 DC35V供電電流測量mA平均1mA待機100150uA采樣周期秒1次注:采樣周期間隔不得低于1秒鐘。應(yīng)用信息超出建議的工作范圍可能導致高達3%RH的臨時性漂移信號。返回正常工作條后，傳感器會緩慢地向校準狀態(tài)恢復(fù)。要加速恢復(fù)進程/“恢復(fù)處理”。在非正常工作條件下長時間使用會加速產(chǎn)品的老化過程。電阻式濕度傳感器的感應(yīng)層會受到化學蒸汽的干擾，化學物質(zhì)在感應(yīng)層中的擴散可能導致測量值漂移和靈敏度下降。在一個純凈的環(huán)境中，污染物質(zhì)會緩慢地釋放出去。下文所述的恢復(fù)處理將加速實現(xiàn)這一過程。高濃度的化學污染會導致傳感器感應(yīng)層的徹底損壞。置于極限工作條件下或化學蒸汽中的傳感器，通過如下處理程序，可使其恢復(fù)到校準時的狀態(tài)。在5060℃和 10%RH的濕度條件下保持2 小時（烘干）；隨后在2030℃和70%RH的濕度條件下保持 5小時以上。氣體的相對濕度，在很大程度上依賴于溫度。因此在測量濕度時，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印刷線路板，在安裝時應(yīng)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(yīng)盡可能最小，并在兩者之間留出一道縫隙。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。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。封裝信息 DHT11引腳說明 Pin名稱注釋1VDD供電 3－2DATA串行數(shù)據(jù)，單總線3NC空腳，請懸空4GND接地，電源負極 焊接信息手動焊接，在最高260℃的溫度條件下接觸時間須少于10秒。1注意事項(1)避免結(jié)露情況下使用。(2)長期保存條件：溫度10－40℃，濕度60％以下。第四章 硬件系統(tǒng)設(shè)計本方案以STC89C52單片機系統(tǒng)為核心來對溫度、濕度進行實時控制和巡檢。各檢測單元能獨立完成各自功能，并根據(jù)主控機的指令對溫濕度進行實時采集。主控機負責控制指令的發(fā)送，并控制各個檢測單元進行溫度采集，收集測量數(shù)據(jù)，同時對測量結(jié)果進行整理和顯示。其中包括單片機、復(fù)位電路、溫濕度檢測、顯示電路、報警電路等部分的設(shè)計。系統(tǒng)原理框圖單 片 機數(shù)碼管顯示模塊DHT11溫濕度檢測模塊報警模塊溫濕度采集電路是本設(shè)計中最重要的一個模塊，用于外部環(huán)境的參數(shù)讀取，是單片機系統(tǒng)的輸入模塊，是與單片機聯(lián)系最為密切的部分。DHT11引腳一接電源，用于供電；引腳二為串行數(shù)據(jù)線，單總線結(jié)構(gòu)，；引腳三為空，需懸空；引腳四接地。應(yīng)用電路如下：GNDVCC5K241DATAMCUDHT11VCC 時鐘電路用于產(chǎn)生單片機工作所需要的時鐘信號，單片機本身就是一個復(fù)雜的同步時序電路，為了保證同步工作方式的實現(xiàn)，電路應(yīng)在唯一的時鐘信號控制下嚴格地按時序進行工作。 在MCS51芯片內(nèi)部有一個高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳X1，輸出端為引腳X2，在芯片的外部跨接晶體振蕩器和微調(diào)電容，形成反饋電路，就構(gòu)成了一個穩(wěn)定的自激振蕩器。 此電路采用12MHz的石英晶體。時鐘電路如下圖22： 復(fù)位是單片機的初始化操作，其主要功能是把PC初始化為0000H，使單片機從0000H單元開始執(zhí)行程序。除了進入系統(tǒng)的正常初始化之外，當由于程序運行出錯或操作錯誤是系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時，為擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵以重新啟動。RST引腳是單片機復(fù)位信號的輸入端，復(fù)位信號是高電平有效，其有效時間應(yīng)持續(xù)24個振蕩周期（即2個機器周期）以上，若使用頻率為12MHz的晶振，則復(fù)位信號持續(xù)時間應(yīng)超過4s
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