基于51单片机的数字温湿度计设计

本科毕业论文答辩欢迎老师点评指导基于51单片机的数字温湿度计设计及实现主要内容1设计内容2主要器件选择3硬件电路总体设计4软件程序设计1设计内容实现温度、湿度的采集、显示；设计温度、湿度采集、显示电路；调试电路，实现对数字温湿度计的设计。2主要器件的选择1）主控制器芯片AT89C51AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS8位单片机，片内含4kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（EPROM）和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），可灵活应用于各种控制领域。2）温湿度传感器DHT11它是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器,传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC测温元件，具有品质卓越、超快响应、抗干扰能力强、性价比极高等优点。DHT11典型应用引脚说明：1、VDD供电3.5-5.5VDC2、DATA串行数据，单总线3、NC空脚4、GND接地，电源负极DHT11串行通信说明DHT11器件采用简化的单总线通信。单总线通常要求外接一个约5.1kΩ的上拉电阻，这样，当总线闲置时，其状态为高电平。由于它们是主从结极，只有主机呼叫从机时，从机才能应答，因此主机访问器件都必须严格遵循单总线序列，如果出现序列混乱，器件将不响应主机。DATA用于微处理器与DHT11之间的通讯和同步,采用单总线数据格式，一次传送40位数据，高位先出。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校验位。校验位数据定义：“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校验位等于所得结果的末8位。3）液晶显示LCD1602内含splc780控制器的点阵字符液晶显示模块HS1602，它是一种低功耗CMOS技术实现的字符LCD显示模块，有8位微处理器接口，通过内部的80×8位映射DDRAM实现2行×16个字符的显示1602液晶模块内部的字符发生存储器已经存储了160个不同的点阵字符图形。LCD显示字符原理用LCD显示一个字符时比较复杂，因为一个字符由6×8或8×8点阵组成，既要找到和显示屏幕上某几个位置对应的显示RAM区的8字节，还要使每字节的不同位为“1”，其它它的为“0”，为“1”的点亮，为“0”的不亮。这样一来就组成某个字符。但由于内带字符发生器的控制器来说，显示字符就比较简单了，可以让控制器工作在文本方式，根据在LCD上开始显示的行列号及每行的列数找出显示RAM对应的地址，设立光标，在此送上该字符对应的代码即可。3硬件电路总体设计硬件电路总体设计框图本方案使用AT89C51作为控制核心，以智能温湿度传感器DHT11作为温湿度测量元件，显示电路采用LCD1602模块显示，采用单片机最小系统。LCD1602液晶显示单片机DHT11温湿度传感器数据采集时钟复位电路硬件设计电路图XTAL218XTAL119ALE30EA31PSEN29RST9P0.0/AD039P0.1/AD138P0.2/AD237P0.3/AD336P0.4/AD435P0.5/AD534P0.6/AD633P0.7/AD732P2.7/A1528P2.0/A821P2.1/A922P2.2/A1023P2.3/A1124P2.4/A1225P2.5/A1326P2.6/A1427P1.0/T21P1.1/T2EX2P1.23P1.34P1.45P1.56P1.67P1.78P3.0/RXD10P3.1/TXD11P3.2/INT012P3.3/INT113P3.4/T014P3.7/RD17P3.6/WR16P3.5/T115U189C5180.027.0%RH癈DATA2SCK3U2DHT11R15k1VCCD714D613D512D411D310D29D18D07E6RW5RS4VSS1VDD2VEE3LCD1602LM016LVCCRSRWERSRWEC130pFC230pFX1CRYSTALC310uR210KVCCR310kVCC234567891RP1RESPACK-8VCC4软件程序设计主程序设计流程图主程序里主要的一部分是数据采集和显示的循环部分，其中DHT11有严格的时序要求，程序一定要遵守按照其与主机通信的步骤。液晶模块初始化延时While（1）DHT11初始化DHT11温湿度转化读取温湿度值温湿度处理温湿度值显示结束开始结论本次基于51单片机的数字温湿度计的设计，结构简单，使用方便，测量精确，可以满足一般性要求。测量结果分两行显示温湿度值，如右图所示。