基于DHT11的温湿度检测报告

课题：基于DHT11的温湿度检测第1页/共24页目录一、设计目的...........................................................................................................................2二、设计要求...........................................................................................................................2三、DHT11介绍.......................................................................................................................21、基本参数.............................................................................................................................22、引脚说明.............................................................................................................................33、工作原理.............................................................................................................................3四、方案说明及相关功能电路接线图...................................................................................54.1整体框架图.........................................................................................................................54.2控制中心——AT89C52单片机..........................................................................................54.3采集装置——DHT11传感器............................................................................................54.4输入装置——按键............................................................................................................54.5显示装置——数码管........................................................................................................64.6报警装置——蜂鸣器........................................................................................................7五、主要程序流程图...............................................................................................................8六、调试结果：.....................................................................................................................106.1总体显示：.......................................................................................................................106.2按键调试：.......................................................................................................................106.3报警调试...........................................................................................................................11七、调试过程遇到的问题.....................................................................................................117.1问题：单片机始终未接收到DHT11的信号。..............................................................117.2问题：数码管动态扫描不稳定。...................................................................................117.3问题：数码管显示位数太少，要显示的东西太多。...................................................117.4问题：报警太单一，无法区分是湿度报警，还是温度报警。...................................12八、实验总结.........................................................................................................................12九、程序清单.........................................................................................................................13十、效果图.............................................................................................................................20课题：基于DHT11的温湿度检测第2页/共24页引言由于对生态环境的破坏，导致近几年气候极其不稳定。有时昨天还短衣短裤，过着夏天的生活，一觉醒来，一朝回到寒冷冬季。由于没注意到温、湿度的变化，及时添衣补水，导致感冒频发，所以对温湿度的检测及控制就非常有必要了。51系列单片机由于价格低廉，便于控制，时常用于小型程序的控制。本文便采用AT89C52来进行对DHT11采集到的信号进行分析、控制，使其能实时采集当前温度、湿度，并可通过对应来按键来进行温湿度上下限的设置，若当前温度超过设定的上下限时，产生报警、提醒。将采集信号置于室外，可提醒人们出门需添衣补水；将采集信号置于大棚种植中，可提醒农夫对大棚进行调温、对农作物进行补水，防止农作物死亡。一、设计目的1、掌握AT89C52的控制2、掌握DHT11的控制原理3、掌握数码管的动态扫描4、掌握按键的输入二、设计要求1、温、湿度实时检测及显示：通过4位数码管实时显示传感器DHT11检测到的温度和湿度，并可通过固定时间切换显示温度和湿度。2、温、湿度上下限设置按钮：分配按键，通过对应的按键，可实现对温度上、下限的设置；湿度上、下限的控制。3、自动报警：当温度或湿度超过其上、下限时，蜂鸣器会通过不同的报警对象来产生不同的报警方式。三、DHT11介绍1、基本参数型号测量范围测湿精度测温精度封装建议扫描周期DHT1120—90%RH0—50℃±5%RH±2℃4针单排直插=1s图一：DHT11实物图课题：基于DHT11的温湿度检测第3页/共24页图二：DHT11封装尺寸图2、引脚说明正面从左向右数第一根引脚第二根引脚第三根引脚第四根引脚VDD供电3—5.5VDC串行数据单总线空脚，请悬空GND接地，电源负极3、工作原理3.1数据传输格式单片机发送一次开始信号后，DHT11从低功耗模式转换到高速模式，等待单片机开始信号结束后，DHT11发送40bit的数据，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校验和数据传输正确时，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”所得结果的末八位如果没有接收到单片机发送的开始信号，DHT11不会主动进行温湿度采集，转换到低功耗模式。图三：DHT11工作时序图3.2采集开始方式DHT11空闲时为高电平，单片机把总线拉低等待DHT11响应，拉低时间需大于18ms，保证DHT11能检测到起始信号。DHT11接收到主机的开始信号后，等待单片机开始信号结束，然后发送80us低电平响应信号。单片机发送开始信号结束后，延时等待20~40us后，读取DHT11的响应信号，可以切换到输入模式，或者输出高电平均可，总线由上拉电阻拉高。课题：基于DHT11的温湿度检测第4页/共24页图四：DHT11启动时序图3.3DHT11信号发送方式图五：“0”信号表示时序图图六：“1”信号表示时序图如果总线为低电平，说明DHT11发送响应信号，DHT11发送响应信号后，会再把总线拉高80us,开始准备数据，每一bit数据都以50us低电平开始，通过判断高电平的时间，来决定采集到的数是“0”还是“1”；当高电平时间为26us~28us时，则采集到的数为“0”，课题：基于DHT11的温湿度检测第5页/共24页如图四所示；当高电平时间大于28us时，则采集到的数“1”，如图五所示。当最后1bit数据传输完毕后，DHT11拉低总线50us,随后由上拉电阻拉高进入空闲状态。如果总线为高电平，说明DHT11没有响应，有可能是线路没插好。四、方案说明及相关功能电路接线图4.1整体框架图4.2控制中心——AT89C52单片机图七：AT89C52单片机的最小系统电路图该系统的控制中心，是由一片AT89C52单片机来控制、分析。该款单片机的最小系统由复位电路、晶振电路，I\O口电路，完成其它功能的元器件均接在该片单片机的I\O口上，由该单片机控制。4.3采集装置——DHT11传感器DHT11信号端接单片机的P2.1口，外加上拉电阻。DHT11与单片机之间的数据传输都是从该P2.1口上传输。电路接法如图八所示。4.4输入装置——按键按键由一个光电开关和4个普通按键组成。用户可根据固定的按键来设置温湿度报警的上限线，电路解法如图九所示。各个按键的作用如下：控制中心AT89C52采集装置DHT11输入装置按键显示装置数码管报警装置蜂鸣器图八：DHT11接线图课题：基于DHT11的温湿度检测第6页/共24页P3.3口