利用DHT11测温度湿度实验报告
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目录一、设计目的 (2)二、设计要求 (2)三、DHT11介绍 (2)1、基本参数 (2)2、引脚说明 (3)3、工作原理 (3)四、方案说明及相关功能电路接线图 (5)4.1整体框架图 (5)4.2控制中心—— AT89C52单片机 (5)4.3采集装置一一DHT11传感器 (5)4.4输入装置一一按键 (6)4.5显示装置一一数码管 (6)4.6报警装置一一蜂鸣器 (7)五、主要程序流程图 (8)六、调试结果:.................................................................... 1.1 ...........6.1总体显示:................................................................... 1.1 ..........6.2按键调试:................................................................... 11 ...........6.3报警调试..................................................................... 11 ...........七、调试过程遇到的问题 ............................................................. 1.1 ........7.1问题:单片机始终未接收到DHT11的信号。
.................................... 12....7.2问题:数码管动态扫描不稳定。
................................................ 12.......7.3问题:数码管显示位数太少,要显示的东西太多。
成都信息工程学院电子工程学院工程实践总结报告项目名称:温湿度的传感器专业:大气探测班级:组号:成员:指导教师:评分:年月日目录1 项目计划 (1)1.1 方案可行性分析 (1)1.2 项目执行计划 (1)2 各单元模块设计说明 (2)2.1 主控制模块 (2)2.2 温湿度传感器 (3)2.2.1 DHT11的简介 (4)2.2.2 DHT11的引脚应用电路连接说明 (4)2.2.3 DHT11的硬件连接图 (5)3 调试说明 (5)3.1 调试方法及步骤 (5)3.2 调试数据 (7)3.3 调试结果 (8)3.4 材料清单 (9)4 总结 (9)5 参考文献 (10)6 附录 (10)1项目计划1.1方案可行性分析随着电子科技的迅速发展,对仓库、工厂、博物馆等等地方温湿度监测系统的要求不断增高,从而也促进自动监测系统的迅速发展,本文详细叙述一个温湿度自动监测系统的总体结构,设计原则及具体性能指标。
由于系统具有较高的精度,反应速度快,在环境测试方面具有良好的应用前景。
随着人们生活水平的提高,人们逐渐对温湿度变得敏感起来,对于温湿度的了解,有助于人们的生活起居。
有时候需要知道空气中的温湿度,以便于出行和穿戴的选择,有时候需要知道太阳能热水器的水温,以便于洗浴。
为了能实时了解空气中的温度和湿度,有必要制作一种测量温度和湿度的仪器。
随着温湿度传感器快速发展,可想而知的是研发一个湿度计不再是难事。
人类高端技术不断发展,电子集成电路越来越简单方便,将之投注与工业加工也并非难事。
从设计方案看了,我们所运用的电子技术也不会很复杂,所以,研发一种新的湿度计可谓是轻而易举,水到渠成。
就工业技术可行度是一定的。
图1-1 温湿度传感器1.2项目执行计划老师对本学期任务介绍后,本小组先讨论了项目内容,明确大致方向后用1周时间查阅相关的资料使其有更深入的了解,并对实物的制作有初步的概念,讨论给出最终方案后用2周时间绘制原理图、PCB排版以及着手对实物制作材料的准备,1周时间软件学习以及程序的完成和最终检查,1周就开始实物的制作、改进、调试和测试数据。
摘要DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。
传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。
因此该产品具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。
8051单片机是常用于控制的芯片,在智能仪器仪表、工业检测控制、机电一体化等方面取得了令人瞩目的成果,用其作为温湿度控制系统的实力也很多。
使用8051单片机能够实现温湿度全程的自动控制,而且8051单片机易于学习掌握,性价比高。
使用8051型单片机设计温湿度控制系统,可以即时精确的反应温室内的温度以及适度的变化。
完成诸如升温到特定的温度、降温到特定的温度。
在温度上下限范围内保持恒温等多种控制方式,在湿度控制方面也是如此。
将此系统应用到温室当中无疑为植被生长提供了更加适宜的环境。
对于大棚种植和花圃、花卉栽培,必须在某些特定环境安装温湿度装置对其进行监控。
本系统可以及时、精确的反映室内的温度以及湿度的变化,能够满足温湿度的控制要求。
关键词: 8051 DHT11 复合传感器性价比极高ABSTRACTDHT11 digital temperature and humidity sensors is a section contains the already calibration digital signal output humidity composite sensor. It used special digital module collection technology and humidity sensor technology to ensure product has high reliability and excellent long-term stability. Sensors including a resistive feeling wet components and a NTC (temperature measuring element, and with a high-performance 8-bit microcontroller connections. So the product has excellent quality, super fast response, strong anti-jamming capability, and cost-effective extremely high yield.8051 is commonly used in the control chip, smart instrumentation, industrial inspection control, mechatronics achieved impressive results, also a lot of its strength as the temperature and humidity control system. Able to achieve automatic control of temperature and humidity throughout 8051, the 8051 is easy to learn and master the high cost-effective.Use a 8051-type microcontroller design temperature and humidity control system for, instant accurate reaction greenhouse temperature and moderate changes. Complete, such as the temperature was raised to a specific temperature, cooled to a specific temperature. Maintain constant temperature and other control in the upper and lower temperature range, humidity control is also true. The application of this system to the greenhouse which undoubtedly provides a more suitable environment for vegetation growth. For greenhouse cultivation and flower garden, flower cultivation, you must install certain environmental temperature and humidity device monitor. This system can be timely, accurate reflection of the indoor temperature and humidity changes, able to meet the requirements of the temperature and humidity control.Keywords: 8051 DHT11 Composite sensor Highly cost-effective目录前言................................................ 错误!未定义书签。
DHT11温湿度传感器概述 DHT11数字温湿度传感器是⼀款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
它应⽤专⽤的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品具有极⾼的可靠性与长期的稳定性。
传感器包括⼀个电阻式感湿元件和⼀个NTC测温元件,并与⼀个8位单⽚机相连接。
因此该产品具有抗⼲扰能⼒强、性价⽐⾼等优点。
硬件连接 DHT11使⽤1-wire总线与MCU进⾏半双⼯通信,当连接线长度短于20⽶时可⽤5K的上拉电阻,⼤于20⽶时需要根据实际情况选择合适的上拉电阻。
通信过程 DATA引脚⽤于MCU与DHT11之间的通讯和同步,采⽤单总线数据格式,⼀次通讯时间4ms左右,数据分⼩数部分和整数部分,⼀次完整的数据传输为40bit,⾼位先出(MSB)。
数据格式:8bit湿度整数数据+8bit湿度⼩数数据+8bit温度整数数据+8bit温度⼩数数据+8bit校验和。
数据传送正确时校验和数据等于“8bit湿度整数数据+8bit湿度⼩数数据+8bit温度整数数据+8bit温度⼩数数据”所得结果的末8位。
通信的开始 上图为MCU与DH11通信的开始,MCU拉低总线20ms后拉⾼,请求DH11响应,DH11收到信号后将总线拉低以此来响应主机,响应后拉⾼总线开始传输数据,本图来源为DH11的数据⼿册。
需要注意MCUI/O引脚输⼊输出模式的切换,本⼈使⽤的是GPIOG的号引脚与DHT11进⾏通信。
数据的判断 上图中可以看出论时数据0还是数据1,数据的开始总线都是被拉低50us,只是在总线被拉⾼时的时长不⼀样,于是程序便可以在40us 的时候判断引脚的电平,以此来指定当前传输的数据是0是1。
温湿度传感器程序 以下为温湿度传感器初始化函数和获得温湿度数据的程序,初始化相关引脚后调⽤read_ht_data(&data),便可以获得所需数据,注意该函数1s钟只能调⽤⼀次,不然获取不到数据。
还需要保证延迟函数是准确的,参考我之前的系统定时器的相关随笔。
基于单片机的DHT11温湿度传感器设计姓名:史延林指导老师:黄智伟学院:电气工程学院学号:20094470321摘要:温湿度是生活生产中的重要的参数。
本设计为基于单片机的温湿度检测与控制系统,采用模块化、层次化设计。
用新型的智能温湿度传感器DHT11主要实现对温度、湿度的检测,将温度湿度信号通过传感器进行信号的采集并转换成数字信号,再运用单片机STC89C52进行数据的分析和处理,为显示和报警电路提供信号,实现对温湿度的控制报警。
报警系统根据设定报警的上下限值实现报警功能,显示部分采用LCD1602液晶显示所测温湿度值。
系统电路简单、集成度高、工作稳定、调试方便、检测精度高,具有一定的实用价值。
关键词:单片机;DHT11温湿度传感器; LCD1602显示第一章:课程构思1.1课题背景温湿度的检测与控制是工业生产过程中比较典型的应用之一,随着传感器在生产和生活中的更加广泛的应用。
在生产中,温湿度的高低对产品的质量影响很大。
由于温湿度的检测控制不当,可能使我们导致无法估计的经济损失。
为保证日常工作的顺利进行,首要问题是加强生产车间内温度与湿度的监测工作,但传统的方法过于粗糙,通过人工进行检测,对不符合温度和湿度要求的库房进行通风、去湿和降温等工作。
这种人工测试方法费时费力、效率低,且测试的温度及湿度误差大,随机性大。
目前,在低温条件下(通常指100℃以下),温湿度的测量已经相对成熟。
利用新型单总线式数字温度传感器实现对温度的测试与控制得到更快的开发。
但人们对它的要求越来越高,要为现代人工作、科研、学习、生活提供更好的更方便的设施就需要从数字单片机技术入手,一切向着数字化,智能化控制方向发展。
对于国内外对温湿度检测的研究,从复杂模拟量检测到现在的数字智能化检测越发的成熟,随着科技的进步,现在的对于温湿度研究,检测系统向着智能化、小型化、低功耗的方向发展。
在发展过程中,以单片机为核心的温湿度控制系统发展为体积小、操作简单、量程宽、性能稳定、测量精度高,等诸多优点在生产生活的各个方面实现着至关重要的作用。
DHT11温湿度传感器C程序说明:DHT11温湿度传感器只有整数位没有小数,传感器内部小数位留空备用,使用该程序时,只需要在while循环里面调用RH函数即可,间隔时间大于1秒,读取以下几个效验后的变量可以获取温湿度值:U8RH_data_H 湿度高8位整数位U8RH_data_L 湿度低8位小数位〔空的〕U8T_data_H 温度高8位整数位U8T_data_L 温度低8位整数位〔空的〕1,如果是用数码管显示,按时序延时18毫秒后如果有中断得关中断,取完40个Bit数据后开中断,防止MCU内部中断打断时序时间,引起读数误差或读不出来的问题,LCD显示器无需该操作。
2,循环读取传感器时间得大于1秒,否那么读不准。
自己做的实验板温度25,湿度45%#include <reg52.h>#include <intrins.h>//typedef unsigned char U8; /* defined for unsigned 8-bits integer variable 无符号8位整型变量*/typedef signed char S8; /* defined for signed 8-bits integer variable 有符号8位整型变量*/typedef unsigned int U16; /* defined for unsigned 16-bits integer variable 无符号16位整型变量*/typedef signed int S16; /* defined for signed 16-bits integer variable 有符号16位整型变量*/typedef unsigned long U32; /* defined for unsigned 32-bits integer variable 无符号32位整型变量*/typedef signed long S32; /* defined for signed 32-bits integer variable 有符号32位整型变量*/typedef float F32; /* single precision floating point variable (32bits) 单精度浮点数〔32位长度〕*/typedef double F64; /* double precision floating point variable (64bits) 双精度浮点数〔64位长度〕*///#define uchar unsigned char#define uint unsigned int#define Data_0_time 4//----------------------------------------------////----------------IO口定义区--------------------////----------------------------------------------//sbit P2_0 = P3^2 ;//----------------------------------------------////----------------定义区--------------------////----------------------------------------------//U8 U8FLAG,k;U8 U8count,U8temp;U8 U8T_data_H,U8T_data_L,U8RH_data_H,U8RH_data_L,U8checkdata;U8U8T_data_H_temp,U8T_data_L_temp,U8RH_data_H_temp,U8RH_data_L_temp,U8checkdata_t emp;U8 U8comdata;U8 outdata[5]; //定义发送的字节数U8 indata[5];U8 count, count_r=0;U8 str[5]={"RS232"};U16 U16temp1,U16temp2;void Delay(U16 j){ U8 i;for(;j>0;j--){for(i=0;i<27;i++);}}void Delay_10us(void){U8 i;i--;i--;i--;i--;i--;i--;}void COM(void){U8 i;for(i=0;i<8;i++){U8FLAG=2;while((!P2_0)&&U8FLAG++);Delay_10us();Delay_10us();Delay_10us();U8temp=0;if(P2_0)U8temp=1;U8FLAG=2;while((P2_0)&&U8FLAG++);//超时那么跳出for循环if(U8FLAG==1)break;//判断数据位是0还是1// 如果高电平高过预定0高电平值那么数据位为1U8comdata<<=1;U8comdata|=U8temp; //0}//rof}//--------------------------------//-----湿度读取子程序------------//--------------------------------//----以下变量均为全局变量--------//----温度高8位== U8T_data_H------//----温度低8位== U8T_data_L------//----湿度高8位== U8RH_data_H-----//----湿度低8位== U8RH_data_L-----//----校验8位== U8checkdata-----//----调用相关子程序如下----------//---- Delay();, Delay_10us();,COM();//--------------------------------void RH(void){//主机拉低18msP2_0=0;Delay(180);P2_0=1;//总线由上拉电阻拉高主机延时20usEA=0;//关中断,如果是LCD删除此行。
341 DHT11简介DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
其内置电容式感湿元件、NTC 测温元件和一个高性能 8 位单片机,具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。
广泛应用于家电、汽车、医疗等行业的温湿度检测控制。
主要特点如下:测量相对湿度范围:5~95%RH,测量温度范围:-20~60℃。
DHT11的引脚说明:①VCC:供电3.3V~5.5VDC;②DAT:串行数据,单总线;③悬空;④GND。
DHT11采用单总线通讯协议(一般外接4.7kΩ的上拉电阻),其与单片机通迅主要由起始信号、响应信号、数据传输、结束信号组成。
(1)起始信号:起始信号由主机发送,主机拉低T(18ms<T <30ms),然后释放总线,通知从机(DHT11)准备数据。
(2)响应信号:从机(DHT11)检测到起始信号后会拉低83us作为响应信号,然后拉高87us通知主机准备接收数据。
(3)数据传输:从机发送87us高电平的通知信号后紧接着发送40Bit数据,高位先出。
数据“0”—为低电平54us,高电平23~27us;数据“1”—为低电平54us,高电平68~74us。
40位数据的组成:16位湿度数据(高8位是湿度的整数,低8位是湿度的小数(湿度的小数部分为0));16位温度数据(高8位是温度的整数,低8位是温度的小数);8位校验和(湿度与温度4个字节数据的和)。
结束信号:从机发送完40Bit数据后会输出54us的低电平作为结束信号,然后转为输入状态,而主机在检测到从机结束信号后应配置为输出模式并输出高电平。
2 基于EPS8266的温湿度检测本次任务是利用ESP8266采集DHT11温湿度通过串口上传到电脑中(通过串口调试的软件显示测量值),3S刷新一次数据。
2.1 硬件电路硬件电路主要有ESP8266模块和DTH11传感器。
如图1所示,TXD、RXD实现串口通讯,ESP8266的GPIO5作为数据线与DHT11的数据脚相连。
《嵌入式接口技术》实验报告班级:机电实验班12(1)姓名:任梦杰学号:2012339930023DHT11数字温湿度传感器实验1.实验装置ALIENTEK探索者STM32F407开发板2.实验原理DHT11是一款湿温度一体化的数字传感器。
该传感器包括一个电阻式测湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。
通过单片机等微处理器简单的电路连接就能够实时的采集本地湿度和温度。
DHT11与单片机之间能采用简单的单总线进行通信,仅仅需要一个I/O口。
传感器内部湿度和温度数据40Bit的数据一次性传给单片机,数据采用校验和方式进行校验,有效的保证数据传输的准确性。
DHT11功耗很低,5V电源电压下,工作平均最大电流0.5mA。
DHT11的技术参数如下:● 工作电压范围:3.3V-5.5V● 工作电流:平均0.5mA● 输出:单总线数字信号● 测量范围:湿度20~90%RH,温度0~50℃● 精度:湿度±5%,温度±2℃● 分辨率:湿度1%,温度1℃DHT11的管脚排列如图36.1.1所示:虽然DHT11与DS18B20类似,都是单总线访问,但是DHT11的访问,相对DS18B20来说要简单很多。
下面我们先来看看DHT11的数据结构。
DHT11数字湿温度传感器采用单总线数据格式。
即,单个数据引脚端口完成输入输出双向传输。
其数据包由5Byte(40Bit)组成。
数据分小数部分和整数部分,一次完整的数据传输为40bit,高位先出。
DHT11的数据格式为:8bit湿度整数数据+8bit 湿度小数数据+8bit温度整数数据+8bit温度小数数据+8bit校验和。
其中校验和数据为前四个字节相加。
传感器数据输出的是未编码的二进制数据。
数据(湿度、温度、整数、小数)之间应该分开处理。
例如,某次从DHT11读到的数据如图所示:由以上数据就可得到湿度和温度的值,计算方法:湿度= byte4 . byte3=45.0 (%RH)温度= byte2 . byte1=28.0 ( ℃)校验= byte4+ byte3+ byte2+ byte1=73(=湿度+温度)(校验正确)可以看出,DHT11的数据格式是十分简单的,DHT11和MCU的一次通信最大为3ms左右,建议主机连续读取时间间隔不要小于100ms。
课程设计(论文)说明书题目:DHT11温湿度模块的开发及应用院(系):信息与通信学院专业:电子信息工程学生姓名:学号:指导教师:职称:副教授2013年 5 月12 日摘要本课设采用8051系列单片机以及DHT11温湿度传感器相结合的方式来测量周围环境温度,其特点具有采集温度、湿度的时间快,所采集到的温湿度数值精度相对传统温湿度计要高,且易于读数,抗干扰能力强等特点。
DHT11数字温湿度传感器是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。
它应用专用的数字模块采集技术和温湿度传感技术,确保产品有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。
传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件,并与一个高性能8位单片机相连接。
8051单片机是常用于控制的芯片,使用8051单片机能够实现温湿度全程的自动控制,而且8051单片机易于学习掌握。
使用8051型单片机设计温湿度控制系统,可以即时快速精确的反应温室内的温度的变化。
完成诸如升温到特定的温度时进行报警,引起注意。
关键词: 8051 DHT11AbstractThis Curriculum Design set with 8051 series single chip microcomputer and a combination of DHT11 temperature and humidity sensor to measure ambient temperature, its characteristic has quickly to collection temperature, humidity.collected by the temperature and humidity values relative to the traditional temperature and humidity meter high accuracy, easy reading, strong anti-jamming capability, etc.DHT11 digital temperature and humidity sensor is a contains a composite of the temperature and humidity sensor has been calibrated digital signal output. It dedicated digital module acquisition technology and the temperature and humidity sensor technology, ensure that the product has a high reliability and excellent long-term stability. Sensor consists of a resistance type moisture element and a NTC temperature measuring element, and connected to a high-performance 8-bit microcontroller.8051 microcontroller is often used to control chip, using 8051 single chip microcomputer to achieve temperature and humidity automatic control of the distance, and 8051 single-chip computer is easy to learn.Using 8051 single-chip microcomputer temperature and humidity control system, can quickly and accurately response immediately change of temperature in the greenhouse. Finish such as heating up to a specific temperature for alarm, attract attention.Keywords: 8051 DHT11目录前言 (5)第一章系统总体设计 (5)1.1系统实现的主要功能 (5)1.2系统工作原理 (5)1.3总体构成 (6)1.3.1总体设计框图 (6)第二章系统的硬件设计 (7)2.1主控模块设计 (7)2.1.1 主控模块原理图 (7)2.2 DHT11传感器模块设计 (7)2.2.1DHT11传感器简介 (7)2.3数码管显示模块设计 (11)2.3.1数码管简介 (11)2.3.2数码管模块 (11)2.4蜂鸣器报警模块 (12)第三章系统的软件设计 (13)3.1总体程序框架流程图 (13)第四章调试过程和注意问题 (14)4.1程序下载软件说明 (14)4.2设计中遇到的问题及解决 (15)结论 (16)谢辞 (17)参考文献 (18)附录 (19)前言本次课程设计主要针对软件的开发以及软件与硬件相结合的形式来提高自我的动手操作能力以及对程序理解与操作能力。